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摘要:信息化已成为世界经济社会发展的主要趋势,“高等数学”注重培养学生的逻辑思维能力,但由于其具有极大的抽象性,学生通常很难理解,这将不可避免地使学生对数学失去兴趣。而信息技术在教学中的应用,将枯燥的理论知识转化为丰富的视听图像,有利于课堂教学效果。当前,很多高校“高等数学”课堂教学存在着生源结构多样,学生水平参差不齐;教学方法单一,教学内容有限;考核方式传统,教学评价落后等问题,为此,可以基于信息化教学,从课堂教学、数学建模,数学实验和在线教学平台开展高等数学课程的改革与探索。
关键词:信息化教学;高等数学;教学改革
1基于信息化教学的“高等数学”课程教学现状及问题
1.1生源结构多样,学生水平参差不齐
近年来,随着高校扩招,多省份二三本合并,导致一些新建本科院校学生生源结构多样,像笔者所在学校,本科专科兼招、文理兼招,既有普通专业,又有中外合作、校企合作、专升本等专业,这就导致出现了学生水平参差不齐的情况,加之学生自学能力较差,对教师及课堂依赖度过高,教师在教学过程中难以把握教学的难度和深度,不能有效地组织教学。
1.2教学方法单一,教学内容有限
“高等数学”课程涉及大量基础理论,传统的课堂基本靠任课教师讲授加板书的形式,这就导致了课堂时间利用率较低、学生实践能力较差等效果。“高等数学”作为理工科和经管类等专业的一门基础专业课,在很多高校都面临课时不够,教学内容有限的问题,这就出现了压缩课堂、缩减教学环节的情况,出现了“重理论轻实践”的问题,也导致学生在“满堂灌”的情况下越发地缺乏锻炼思维能力的方式。
1.3考核方式传统,教学评价落后
目前,我校“高等数学”课程的考核方式依旧是“2+1+7”的模式,也就是学生平时表现占20%,期中测试成绩占10%,最终的期末考试成绩占70%。其中,期中和期末均以闭卷考试方式进行,平时成绩包括平时课堂表现和课后作业情况。我们可以看到,学生的最终成绩大多还是以考试为主,考试和作业几乎占了全部,这导致部分同学抱着为考试而学的目的去学习高等数学课程,同时也忽略了高等数学在实际生活中实用性的兴趣,也因此会出现学生为通过考试而作弊等现象。
2基于信息化教学的“高等数学”课程改革和探究的必要性
基于信息化教学的“高等数学”课程改革必定会带来教育观念的变更,必定会带来教学过程要素的重构,将传统的以教师讲授为主、学生接受为辅的教学方式转变为新型的师生共同发现问题、探索问题、解决问题的教学方式,转变为学生更积极主动地提出问题,转变为课堂上师生平等交流,以学生为主、以解决问题为主的教学过程。基于信息化教学的高等数学课程的改革与探索,将促使新的教学方法更加注重信息技术在课程实施中的作用。
2.1基于信息化教学的“高等数学”课程改革和探究,为教学提供理想的教学环境
信息技术的普及为高等数学教育创造了一个动态的教学环境,将多媒体、网络和智能相结合。[3]学生的学习场所不再仅限于学校教室、图书馆、实验室以及自习室等传统意义上的学习场地,学生的学习时间也不再仅限于每学期学校设定的固定课程时间,学生可以在条件允许的任何时间任何场所进行学习活动。此外,还可以共享学习材料,教学模式和教学策略等资源,教学环境也随着不同的教学要求而不断变化。传统的静态教学环境已成为一种更加便捷的动态教学模式。
2.2基于信息化教学的“高等数学”课程改革和探究,可以构建一种新的教学模式
传统的教学模式主要是基于教师教学,学生只能被动地接受知识,新的教学模式是建构主义理论指导下的基于信息技术的教学模式。也就是说,在课堂上,我们应该充分利用信息技术的支持。利用多媒体、网络和其他技术充分调动学生的学习积极性,最终目标是通过信息化教学模式,使学生构建起更有效的知识体系。
2.3基于信息化教学的“高等数学”课程改革和探究,有利于教学形式的多样化
传统的教学形式一般仅限于课堂,学生的学习方法和学习时间有限。在信息化校园中,教学形式更加多样化,学生可以根据自己的知识选择适合自己的学习方法。利用信息化媒介,教师和学生的交流方式也不再仅限于课堂之上,学生可以充分利用网络教学平台等通讯设备随时随地与教师探讨问题。通过多种教学方法,学生的学习兴趣将大大提高,这为学生的学习提供了更加便捷的途径。
2.4基于信息化教学的“高等数学”课程改革和探究,可以提高高校教师的信息素养
随着信息化的进程,高校教师在课堂上不再占有传统的优势,青年学生学习新技术的能力速度可能会高于教师,所以从信息化的角度来讲,教师不再是权威,学生可以通过网络平台,得到教师并不知道的问题或发现教师在教学上的一些失误。因此,提高教师自身的信息素养是当务之急。这就要求高校教师必须在掌握传统知识理论的基础上,适应信息技术的发展,不断提高信息素养。
3基于信息化教学的“高等数学”课程改革的方法和途径
信息化和高等数学课程的改革是现代信息技术和数学教育的重大改革,但也存在重大困难。一方面,“高等数学”课程理论本身就具有高度的抽象性。另一方面,传统的教师在教学过程中也存在教学方法单一、信息技术水平有限,很难将数学形象生动化。因此,为了确保改革顺利进行,在改革过程中,首先要充分研究信息技术与高等数学教育相结合的方法和途径。找到信息技术与高等数学教育之间的最佳整合点。根据以上分析的高校“高等数学”课程教学现状及问题,本文将分别从课堂教学、数学建模、数学实验和网络教学平台等四个方面充分阐明基于信息化教学的“高等数学”课程改革的方法和途径。
3.1在课堂教学方面
在多媒体教育环境中,高等数学教师应根据教学内容和学生的实际情况。对课件进行合理的调整和修改,创建适合学生的课件,并根据高等数学教育的特点,结合多媒体和黑板,提高课堂教学效率。教师应提高自身的信息素养,充分利用PPT、微课等方式,通过图片、视频和其他形式将数学中的抽象知识转化为三维图像和具体知识,增加学生学习兴趣。
3.2在数学建模方面
数学建模是测试学生数学知识适用性的好方法。对于一个实际问题,学生通过课堂上学习的理论知识,构建适当的数学模型,运用数学方法解决问题,最后再将该问题转化为实际应用。数学建模过程不仅可以测试学生对理论知识的掌握程度,还可以培养学生解决实际问题的能力。通过建模扩大学生的思维空间,提高学生分析和解决问题的能力。因此,教师应鼓励学生在教学过程中参加各种数学建模竞赛。自从我校升为本科院校以来,我们一直注重培养学生的建模能力。建立了一个“肯吃苦、爱钻研”的数学建模团队。通过参加比赛,学生的专业知识、建模能力等综合素质都得到了很大提升,更好地实践了我校应用型人才的教学模式。
3.3在数学实验方面
随着计算机的发展和数学软件包的推广,数学实验提供了一种更好的方法来可视化“高等数学”课程。[4]随着各高校纷纷开设数学实验选修课,学生不再仅从书本上获取抽象的数学知识,利用MATLAB等数学软件,学生可以更直观地感受数学概念,学习抽象知识,从而激发学生对数学学习的兴趣。数学实验课程的引入,不仅检验了高校数学教师的信息素养,也提高了课堂效率,达到了数学可视化的目的,更好地将数学服务于实际。
3.4在网络教学平台方面
目前,我校已开通在线网络教育平台,该平台包含课程建设、课程通知、学生信息、邮件答疑、学习笔记等板块。任课教师可以通过该平台上传整理的电子教案、教学大纲、教学日历、单元测试、作业习题、知识重难点等供学生下载学习,学生还可以在平台上观看教学视频,下载课件和提交作业。这样一来,学生的平时表现均可由平台记录,最后学期末,任课教师也在该平台录入学生成绩,学生也由此平台查询成绩。由此可见,根据学校实际情况,配合课堂教学,建立合适的网络教学平台,是提高“高等数学”课堂教学质量的有效途径。
4结语
综上所述,信息化背景下高校“高等数学”课程教学模式创新改革研究,就是要改变我们传统的数学教育的思想与模式。将信息技术全面应用于数学课程,以提高课堂效率。因此,在当前积极推进各学科教育信息化和现代化的背景下,探索和倡导基于信息化教学的“高等数学”课程的改革,具有深远的意义。
参考文献
[1]黄宽娜.信息技术与高等数学课程整合的实践研究[D].重庆:西南大学硕士学位论文,2009.
[2]傅英定,谢云荪.微积分[M].北京:高等教育出版社,2003.
[3]汪新凡.基于现代教育技术的大学数学教学模式研究[J].株洲工学院学报,2005,19(1):115-118.
[4]王玉梅.MATLAB程序设计与数学实验[J].电子技术,2013(9):65-66.
作者:宋雪 单位:山东管理学院信息工程学院