高等數(shù)學(xué)教學(xué)手段改革研究

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【摘要】文章通過對信息化條件下高等數(shù)學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀與面臨困境原因的分析，從四個(gè)方面探討了高等數(shù)學(xué)教學(xué)手段的改革。一是運(yùn)用“微課”教學(xué)，緊密結(jié)合專業(yè)；二是利用信息化學(xué)習(xí)平臺，提高學(xué)習(xí)積極性；三是使用多媒體教學(xué)，提高課堂效率；四是利用現(xiàn)代化信息交流工具，輔助答疑。

【關(guān)鍵詞】高等數(shù)學(xué)；信息化；微課；多元化學(xué)習(xí)

1信息化條件下高等數(shù)學(xué)教學(xué)的現(xiàn)狀

1.1從教學(xué)內(nèi)容上看

盡管大部分高職院校已經(jīng)意識到高等數(shù)學(xué)與專業(yè)緊密結(jié)合的重要性，但由于受傳統(tǒng)高等數(shù)學(xué)教學(xué)思想的影響，部分院校的教學(xué)內(nèi)容還是以微積分為主，理論內(nèi)容多于實(shí)踐知識，各專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)的高等數(shù)學(xué)課程內(nèi)容大體相似。

1.2從教學(xué)方法上看

近幾年高等數(shù)學(xué)課程的教學(xué)方法和手段已有很大改進(jìn)，但仍有部分高職院校高等數(shù)學(xué)的講授仍以傳統(tǒng)的課堂授課為主，教師基本采用黑板或者PPT講授內(nèi)容，學(xué)生自主學(xué)習(xí)較少，師生交流較少。

1.3從課時(shí)量上看

目前部分院校高等數(shù)學(xué)的課時(shí)量一再縮減，由于高等數(shù)學(xué)的內(nèi)容具有連貫性等特點(diǎn)，很多內(nèi)容還未深入便已結(jié)束，還有部分內(nèi)容甚至無法講授。部分學(xué)生感到學(xué)習(xí)難度較大，反映不愛上高等數(shù)學(xué)課，認(rèn)為這是一門枯燥的課程，因此學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性受到了較大的影響，制約了后續(xù)課程的學(xué)習(xí)。

2高等數(shù)學(xué)教學(xué)面臨困境的原因

2.1部分院校高等數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容與專業(yè)需求存在較大差距

部分院校高等數(shù)學(xué)的教學(xué)往往保留高等數(shù)學(xué)的所有知識點(diǎn)[1]。但這些內(nèi)容一般偏于理論，部分內(nèi)容與后續(xù)專業(yè)課程脫節(jié)較為嚴(yán)重，各專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)的高數(shù)學(xué)內(nèi)容幾乎千篇一律，已無法滿足個(gè)性化需求。教學(xué)內(nèi)容與現(xiàn)實(shí)需求的差距，影響了學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的積極性。

2.2部分院校高等數(shù)學(xué)教學(xué)方法的創(chuàng)新性不足

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，高等數(shù)學(xué)的教學(xué)模式也進(jìn)入了信息化時(shí)代，各種新的教學(xué)手段、教學(xué)方式層出不窮。部分院校完全使用“教師在講臺上講，學(xué)生在課堂上學(xué)”這種傳統(tǒng)的教學(xué)方式，容易使得學(xué)生陷入了被動(dòng)的局面[1]，抑制了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，影響了學(xué)習(xí)主動(dòng)性，難以跟上時(shí)代的發(fā)展。

2.3部分院校高等數(shù)學(xué)的課時(shí)量與后續(xù)應(yīng)用需求存在矛盾

部分院校對高等數(shù)學(xué)課程的課時(shí)進(jìn)行了縮減，而后續(xù)的專業(yè)課對高等數(shù)學(xué)知識的要求卻沒有降低。在有限的課時(shí)內(nèi)，完成與過去相同甚至更多的學(xué)習(xí)內(nèi)容，達(dá)到預(yù)期的學(xué)習(xí)目標(biāo)，完全依靠課堂教學(xué)已經(jīng)較難實(shí)現(xiàn)。上述問題是部分高職院校在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中迫切需要解決的。以J校為例，數(shù)學(xué)教研室的教師針對這些情況做了大量的調(diào)查與研究：定期組織數(shù)學(xué)教研室的教師參加交流研討會(huì)，與各兄弟院校的同行進(jìn)行深入交流；參加J省大學(xué)生數(shù)學(xué)競賽等活動(dòng)，與全省的高職院校數(shù)學(xué)老師在高等數(shù)學(xué)教學(xué)改革方面進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)探討。在信息化這個(gè)大環(huán)境下，對高等數(shù)學(xué)的教學(xué)手段進(jìn)行了一系列的改革，將世界大學(xué)城空間教學(xué)平臺與超星學(xué)習(xí)通等教學(xué)軟件引入了常規(guī)教學(xué)當(dāng)中，基本解決了上述問題。

3信息化條件下高等數(shù)學(xué)教學(xué)手段的改革

3.1運(yùn)用“微課”教學(xué)，緊密結(jié)合專業(yè)

“微課”可滿足不同學(xué)習(xí)者對學(xué)習(xí)時(shí)間、學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)方法的碎片化要求，應(yīng)用靈活度高。根據(jù)各專業(yè)對高等數(shù)學(xué)內(nèi)容學(xué)習(xí)的不同要求，例如：機(jī)械類專業(yè)對三角函數(shù)、微積分、解析幾何、簡單的拉式變換等要求較高；電子信息類專業(yè)對函數(shù)、微積分、線性代數(shù)要求較高等[2]，將高等數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)內(nèi)容由整體分割為若干個(gè)小知識點(diǎn)，以課件的形式展示出來，并利用錄屏軟件錄制成10分鐘左右的小視頻上傳至網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，可以較好地幫助學(xué)生查漏補(bǔ)缺，有目的性、針對性地學(xué)習(xí)。“微課”還可用于課后答疑、教師課后教學(xué)反思以及同行間的交流學(xué)習(xí)等，為各位老師提供了相互學(xué)習(xí)的平臺，教師和學(xué)生在這種交互的學(xué)習(xí)情境中可以增強(qiáng)教師的專業(yè)基礎(chǔ)能力，提高學(xué)生的思維能力、學(xué)習(xí)效率。當(dāng)然，“微課”教學(xué)也有其不足之處。主要體現(xiàn)在其知識的片段性，沒有形成系統(tǒng)性?！拔⒄n”的特點(diǎn)在于將知識碎片化，但同時(shí)知識點(diǎn)的連貫性也難以把握。這就需要教師做大量調(diào)查，與專業(yè)課教師進(jìn)行探討，根據(jù)各學(xué)科的特點(diǎn)、要求，將高等數(shù)學(xué)與專業(yè)緊密結(jié)合起來，進(jìn)一步細(xì)化知識模塊、設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，保證微課教學(xué)的系統(tǒng)性與連貫性。

3.2利用信息化學(xué)習(xí)平臺，提高學(xué)習(xí)積極性

目前J校正在使用的信息化平臺為：世界大學(xué)城空間與超星學(xué)習(xí)通。世界大學(xué)城以互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程教育為核心，綜合了網(wǎng)絡(luò)辦公、通訊、媒體、個(gè)性化圖書館、空間慕課等功能。超星泛雅平臺以泛在教學(xué)與混合式教學(xué)為核心，集教學(xué)互動(dòng)、資源管理、精品課程建設(shè)、教學(xué)成果展示、教學(xué)管理評估于一體。在新一代網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式下，高等數(shù)學(xué)的教學(xué)初步實(shí)現(xiàn)了因材施教，打破了傳統(tǒng)的教學(xué)模式，讓學(xué)習(xí)者可以根據(jù)自身的需求，隨時(shí)隨地地體驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)所帶來的高效和便利。世界大學(xué)城空間的“空間慕課”與超星學(xué)習(xí)通中“我的課程”均可建設(shè)一門或多門課程。教師在教學(xué)平臺上開設(shè)網(wǎng)絡(luò)課程，學(xué)生可自主選擇學(xué)習(xí)的課程。在教學(xué)的過程中，將“微課”視頻、PPT與世界大學(xué)城空間、超星學(xué)習(xí)通聯(lián)合應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)是一種以學(xué)生為中心的教學(xué)方法，其核心理念是學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)[3]。教師可將教學(xué)過程分為三個(gè)階段[4]：課前，教師將預(yù)習(xí)要求、授課PPT、相關(guān)內(nèi)容的微課視頻、習(xí)題作業(yè)、課程拓展資源等放在授課平臺上，學(xué)生可以在電腦上利用大學(xué)城空間或者手機(jī)上的超星學(xué)習(xí)通軟件進(jìn)行預(yù)習(xí)，并記錄遇到的難點(diǎn)、問題；課堂中，教師利用超星學(xué)習(xí)通軟件進(jìn)行簽到，節(jié)約了點(diǎn)名時(shí)間。隨堂利用智能手機(jī)隨時(shí)測驗(yàn)題，學(xué)生當(dāng)場測試，教師根據(jù)答題情況進(jìn)行反饋，通過這個(gè)討論的過程，學(xué)生可以逐步提高自主學(xué)習(xí)的能力、培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，增強(qiáng)課堂的互動(dòng)性，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率；課后，學(xué)生利用大學(xué)城空間或超星學(xué)習(xí)通提交作業(yè)，教師將學(xué)生作業(yè)中遇到的典型問題在活動(dòng)專區(qū)，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行討論。另外網(wǎng)絡(luò)平臺的教學(xué)視頻也是課堂教學(xué)的有利補(bǔ)充，學(xué)生可根據(jù)自身的學(xué)習(xí)情況，選擇需要的視頻內(nèi)容觀看，查漏補(bǔ)缺，達(dá)到因材施教、階梯性教學(xué)的目的。為了使學(xué)生能夠順利使用信息化平臺，數(shù)學(xué)教研室的老師為各專業(yè)學(xué)生增設(shè)了MATLAB課程，將課堂講授與上機(jī)練習(xí)結(jié)合起來，教會(huì)學(xué)生利用電腦編輯數(shù)學(xué)公式，使用信息化平臺提交作業(yè)。且秉持高職高專高等數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中“必須”、“夠用”的原則，對于復(fù)雜的計(jì)算問題，借助MATLAB軟件解決，幫助學(xué)生真正將數(shù)學(xué)當(dāng)作工具使用起來。同時(shí)，為了培養(yǎng)出一支信息化教學(xué)的教師隊(duì)伍，更好地掌握信息化平臺的使用方法，學(xué)校不定期開設(shè)有關(guān)信息化平臺使用的培訓(xùn)課程，請研發(fā)組的專家、使用平臺熟練且教學(xué)效果突出的同行做講座，大家集思廣益，共同探討如何發(fā)揮信息化平臺的最大效用。

3.3使用多媒體教學(xué)，提高課堂效率

傳統(tǒng)的教學(xué)模式需要老師大量的板書，抄寫概念、定理，不僅浪費(fèi)時(shí)間，而且對于一些概念的介紹，如極限、定積分、二次曲面等概念，光靠黑板講授比較抽象、難懂[5]。將這些內(nèi)容通過多媒體，用圖形、動(dòng)畫的形式生動(dòng)地展現(xiàn)出來，再配合教師的講解，使知識點(diǎn)化難為易、化繁為簡，幫助學(xué)生更加直觀、形象、生動(dòng)地理解。成功突破了教學(xué)難點(diǎn)、節(jié)約了時(shí)間，提高了課堂的學(xué)習(xí)效率，教學(xué)效果好。與傳統(tǒng)的教學(xué)模式相比，同樣的課時(shí)，多媒體授課可以講授更多的內(nèi)容。但多媒體教學(xué)由于其自身的特點(diǎn)，也存在一些劣勢。與傳統(tǒng)的教學(xué)模式相比，多媒體教學(xué)包含更多的知識內(nèi)容，課堂節(jié)奏明顯加快，學(xué)生學(xué)習(xí)起來比較吃力。且有些例題的推導(dǎo)、計(jì)算，完全利用多媒體手段很難反映出來。相比之下，傳統(tǒng)的課堂教學(xué)板書在此方面更具有優(yōu)勢。因此，在高等數(shù)學(xué)的教學(xué)中，信息化教學(xué)與傳統(tǒng)課堂應(yīng)相輔相成。

3.4利用現(xiàn)代化信息交流工具，輔助答疑

數(shù)學(xué)教研室的教師每周有固定時(shí)間給學(xué)生們答疑，但情況并不理想，答疑的學(xué)生較少。對此情形，教師在世界大學(xué)城空間和超星學(xué)習(xí)通軟件發(fā)起話題討論，廣泛征詢了學(xué)生的意見和建議。主要是學(xué)生們深受手機(jī)與網(wǎng)絡(luò)的影響，趨向于便捷式交流，他們反映，老師辦公室距離學(xué)生宿舍較遠(yuǎn)，來回跑麻煩；有的學(xué)生則是因?yàn)閭€(gè)性羞澀不好意思當(dāng)面問老師。為了解決這些問題，老師們利用現(xiàn)代化的交流軟件，加入學(xué)生的QQ班級群或者微信好友圈，學(xué)生在學(xué)習(xí)中遇到問題可以隨時(shí)提問。這些軟件還支持拍照、語音功能，無法用文字描述的問題還可使用其他途徑解決，為教師和學(xué)生搭建了一個(gè)課后交流的平臺。

4結(jié)語

將信息化手段引入高等數(shù)學(xué)教學(xué)課堂，突破了傳統(tǒng)課堂中“教師講、學(xué)生聽”這樣固化的教學(xué)模式，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也緩解了縮減課時(shí)與現(xiàn)實(shí)需求之間的矛盾。教師利用信息化手段將高等數(shù)學(xué)的“教”與“學(xué)”融合起來，啟發(fā)學(xué)生將數(shù)學(xué)思維和數(shù)學(xué)方法應(yīng)用到自己的專業(yè)領(lǐng)域中去，才能體現(xiàn)高等數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的最高價(jià)值。在今后的教學(xué)中，老師們還應(yīng)不斷努力探索，力求發(fā)揮信息化教學(xué)的最大優(yōu)勢，達(dá)到最佳學(xué)習(xí)效果。

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作者：趙潔 單位：江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院基礎(chǔ)教學(xué)部