信息技術(shù)在高職數(shù)學(xué)教學(xué)改革中的應(yīng)用*

劉玉堂，王秀梅

（河南機(jī)電高等專科學(xué)校，河南 新鄉(xiāng) 453000）

1 引言

隨著信息技術(shù)，特別是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)和信息高速公路的快速發(fā)展，全球范圍內(nèi)涌動(dòng)著信息化浪潮，因而實(shí)現(xiàn)教育信息化就成為一種必然趨勢，我國高等院校大學(xué)數(shù)學(xué)教育也不能例外。它要求我們不僅要實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)教育教學(xué)手段的信息化，而且要采取積極有效的對策措施，利用現(xiàn)代信息技術(shù)進(jìn)行大學(xué)數(shù)學(xué)課程的改革與創(chuàng)新，為培養(yǎng)適應(yīng)信息化趨勢的新型人才服務(wù)。只有這樣才能提高教與學(xué)的效率，培養(yǎng)學(xué)生們更高的數(shù)學(xué)素養(yǎng)，進(jìn)一步提高學(xué)生們對大學(xué)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力、應(yīng)用能力。

2 信息化背景下，當(dāng)前大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中存在的主要問題

信息和教育的全球化給大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)提出了全新的要求。轉(zhuǎn)變教育觀念，培養(yǎng)適合信息化社會(huì)需要的創(chuàng)新型人才是廣大數(shù)學(xué)教育工作者面臨的重大課題與難題。對比當(dāng)前信息化社會(huì)的要求，目前大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)過程中仍然存在著許多的問題。

2.1 教師隊(duì)伍對信息化環(huán)境的不適應(yīng)問題

主要體現(xiàn)在教師的教育理念沒有緊跟時(shí)代的步伐，部分教師依然停留在傳統(tǒng)的重教師主導(dǎo)、輕學(xué)生主體，重知識(shí)傳授、輕能力培養(yǎng)，重結(jié)果、輕過程的教育理念上。

2.2 教學(xué)內(nèi)容的不適應(yīng)問題

主要表現(xiàn)在課程教學(xué)內(nèi)容不能及時(shí)反映數(shù)學(xué)發(fā)展的最新方向和成果，依然固守形式演繹體系而忽略了非常重要但非演繹的、非嚴(yán)格的重要內(nèi)容;墨守課本，只講課本中的內(nèi)容，而忽略了課程內(nèi)容的來源與出處以及如何應(yīng)用;重視計(jì)算技巧，忽略模式構(gòu)建，導(dǎo)致計(jì)算不能與解決問題的原理、建模結(jié)合起來;學(xué)生課后練習(xí)的內(nèi)容機(jī)械、單調(diào)，以消化內(nèi)容為主，以認(rèn)可與模仿為目標(biāo)，不能培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立創(chuàng)新、綜合應(yīng)用的能力。

2.3 教學(xué)方法、教學(xué)手段的不適應(yīng)問題

從大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)方法與教學(xué)手段上看，教學(xué)方法、手段落后，基本上仍然是“粉筆+黑板+口授”的傳統(tǒng)教學(xué)方法，過于強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)的系統(tǒng)性、嚴(yán)密性，缺乏應(yīng)有的相互聯(lián)系、相互滲透，現(xiàn)代教育技術(shù)如多媒體、數(shù)學(xué)軟件包等使用太少，這樣不僅加重了學(xué)生負(fù)擔(dān)，而且不利于學(xué)生綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)能力的養(yǎng)成，更不能適應(yīng)未來社會(huì)對創(chuàng)新型人才的需要。

2.4 考核方式的不適應(yīng)問題

目前絕大多數(shù)高校對于大學(xué)數(shù)學(xué)的考核方式任然是“一支筆+一張紙”的應(yīng)試教育方法，導(dǎo)致了“高分低能”、“60分萬歲”等許多不良現(xiàn)象，不利于學(xué)生提出新問題與新觀點(diǎn)，限制了學(xué)生思維能力的發(fā)揮，也從根本上阻礙了學(xué)生學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，扼殺了學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣和積極性。這種考核方式也與當(dāng)前信息化社會(huì)和素質(zhì)教育形成了強(qiáng)烈的反差。

3 利用信息化技術(shù)，革新大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)

3.1 利用信息技術(shù)，轉(zhuǎn)變教師的角色，努力提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力

利用信息化技術(shù)的強(qiáng)大支撐力，教師要做到“教師是主導(dǎo)，學(xué)生是主體”的原則，不但要傳授知識(shí)，更重要的是要教會(huì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的方法，能引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)與交流，啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維的能力和指導(dǎo)學(xué)生的實(shí)踐科學(xué)研究。特別是當(dāng)前信息化時(shí)代的背景下，在大學(xué)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的學(xué)習(xí)環(huán)境中，學(xué)生們可獲取的信息資源極其豐富，獲取方式也更加簡便快捷，為自主學(xué)習(xí)提供了有利的條件。教師可采取設(shè)置一定的問題或情景模式等方式，讓學(xué)生有的放矢地通過查詢整理相關(guān)信息資源解決問題，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中真正成為信息加工的主體，引導(dǎo)學(xué)生自己獨(dú)立思考和學(xué)習(xí)，提高他們分析、解決問題的能力和應(yīng)用能力。

3.2 利用網(wǎng)絡(luò)資源，革新教學(xué)內(nèi)容

信息化背景下，網(wǎng)絡(luò)資源極大地拓展了大學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)內(nèi)容。例如，精品課程建設(shè)資源，目前國家級(jí)大學(xué)數(shù)學(xué)類精品課程近100門。另外我們也可以共享國際教育資源，目前，全球已有200多所大學(xué)加入教育資源共享的行列，建立起的“開放課程聯(lián)盟”已經(jīng)在互聯(lián)網(wǎng)上免費(fèi)提供了超過13000門課程資料。我校在這方面已經(jīng)有了成功經(jīng)驗(yàn)，高等數(shù)學(xué)作為我校的精品課程，我們建立了精品課程網(wǎng)站。依托學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，搭建了高等數(shù)學(xué)的教學(xué)資料庫(如教學(xué)大綱、電子教案、教學(xué)素材、參考資料等)、數(shù)學(xué)工具介紹與下載、數(shù)學(xué)實(shí)踐案例與相關(guān)專題講座、在線作業(yè)與習(xí)題庫、數(shù)學(xué)史料、數(shù)學(xué)文化等，全面豐富了學(xué)生們的學(xué)習(xí)內(nèi)容。另外，還可以將數(shù)學(xué)建模思想融入課程教學(xué)內(nèi)容，數(shù)學(xué)建模的思想、方法和過程為大學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)打開了一個(gè)通道，將數(shù)學(xué)與外部世界的聯(lián)系展示在學(xué)生面前，使學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)在解決實(shí)際問題中的作用，掌握運(yùn)用數(shù)學(xué)的方法。在建立數(shù)學(xué)模型過程中，學(xué)生能夠逐步學(xué)會(huì)用數(shù)學(xué)思維方式去思考，用數(shù)學(xué)方法去解決現(xiàn)實(shí)中存在的問題，數(shù)學(xué)應(yīng)用能力得到培養(yǎng)，數(shù)學(xué)素質(zhì)得到進(jìn)一步提高。

3.3 利用信息技術(shù)，改進(jìn)教學(xué)方法和手段

教師應(yīng)充分利用多媒體技術(shù)輔助教學(xué)，使教學(xué)內(nèi)容更加生動(dòng)、直觀，更加容易理解，亦可利用現(xiàn)有軟件增強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容，提高教學(xué)質(zhì)量和效果。課堂教學(xué)時(shí)，可以將計(jì)算機(jī)與大屏幕投影電視連接起來，也可以在網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)教室中進(jìn)行。利用這種模式進(jìn)行課堂教學(xué)，化抽象為具體，化平面為立體。例如用PowerPoint制作的電子教案界面豐富，通用性強(qiáng)，用MatLab可以繪制出精確的二維、三維圖形，并能隨意地旋轉(zhuǎn)、放大與縮小，使數(shù)學(xué)教學(xué)做到圖文并茂，化靜為動(dòng)，化無聲為有聲，創(chuàng)設(shè)出生動(dòng)有趣的教學(xué)情境，這樣能讓學(xué)生在較短的時(shí)間內(nèi)多種感官并用，提高對信息的吸收率，加深對知識(shí)的理解，因而可以做到更高密度的知識(shí)傳授，大大提高課堂利用率。

另外，依托方便、快捷的校園網(wǎng)絡(luò)，充分?jǐn)U展互動(dòng)式教學(xué)。針對大學(xué)課程安排的松散，以及學(xué)生需要自由、自主學(xué)習(xí)等特點(diǎn)，搭建互動(dòng)式教學(xué)平臺(tái)，拓展教師與學(xué)生交流溝通方式.例如:教師個(gè)人空間、課程交流論壇、QQ群、E－mail、微博等等，使得學(xué)生遇到的問題可得到迅速的解決，這也有助于教師全面了解學(xué)生的整體水平，及時(shí)地就一些大眾化問題對學(xué)生進(jìn)行再教學(xué);同時(shí)與學(xué)生進(jìn)行交流，聽取合理建議，不斷調(diào)整教學(xué)措施與手段，使學(xué)生可以更好地利用上課時(shí)間學(xué)習(xí)掌握知識(shí)。

3.4 建立適應(yīng)信息化的考核方式

大學(xué)數(shù)學(xué)教育向信息化方向發(fā)展，傳統(tǒng)的評價(jià)方式已經(jīng)不能滿足課程發(fā)展的需要，必然需要評價(jià)方式的改變。對學(xué)生數(shù)學(xué)能力的評價(jià)單靠期末的書面考試肯定是不合適的，如何建立面向?qū)W習(xí)過程的評價(jià)形式來考察學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力等是亟待解決的問題。

信息化考核方法的改革。信息化技術(shù)、計(jì)算機(jī)多媒體教育技術(shù)的蓬勃發(fā)展使改革傳統(tǒng)的以事實(shí)性知識(shí)為基礎(chǔ)的“分科知識(shí)與分離技能”的考核為“以知識(shí)、能力、素質(zhì)相結(jié)合”的綜合性考核成為可能。因此，課程考核采用多種靈活的方式，如“知識(shí)點(diǎn)測試+能力測試”，“專題報(bào)告(小論文)+面試”，隨機(jī)抽取書本中的重要定理及重要方法講授等。將知識(shí)評價(jià)與能力評價(jià)結(jié)合，將教學(xué)過程評價(jià)與期末考試結(jié)合，針對學(xué)生實(shí)際情況，對不同程度的學(xué)生實(shí)施考核分層，減輕課程對學(xué)生的心理壓力，力爭較為全面地檢驗(yàn)學(xué)生地綜合素質(zhì)和能力，使學(xué)生學(xué)有所得、學(xué)以致用。

4 教學(xué)實(shí)踐

為了檢驗(yàn)我們提出的改革建議是否有效，我們選用我校11級(jí)的《高等數(shù)學(xué)》課程進(jìn)行了一次實(shí)踐，我們選用相同專業(yè)的兩個(gè)班級(jí)進(jìn)行試驗(yàn)，這兩個(gè)班級(jí)的學(xué)生都是剛剛進(jìn)入大學(xué)校園，錄取時(shí)平均分班，因而我們認(rèn)為他們的數(shù)學(xué)成績是無差別的。在接下來的這個(gè)學(xué)期中，我們采用不同的教學(xué)方式，具體如下:第一個(gè)班級(jí)仍然采用傳統(tǒng)的教學(xué)方式，而第二班級(jí)采用改革的新方法，將多媒體教學(xué)和黑板教學(xué)充分融合，授課過程中多采用啟發(fā)式教學(xué)、討論式教學(xué)，并加入數(shù)學(xué)文化、數(shù)學(xué)建模等相關(guān)內(nèi)容，盡力搞清知識(shí)的來龍去脈，將教學(xué)內(nèi)容和實(shí)踐、應(yīng)用緊密結(jié)合，課后教師和學(xué)生采用手機(jī)、QQ、E－mail、微博等多種方式及時(shí)溝通交流、互動(dòng)，充分發(fā)揮教學(xué)雙方的積極性和主觀能動(dòng)性，作業(yè)也多來自于實(shí)際問題，以小論文的形式上交。這樣一個(gè)學(xué)期下來，這兩個(gè)班級(jí)的各方面狀況有了明顯的區(qū)別:第一個(gè)班級(jí)教學(xué)過程比較沉悶，學(xué)生的積極性不太高，甚至有部分學(xué)生厭學(xué)、逃課，更深層次的應(yīng)用和創(chuàng)新能力也無法體現(xiàn);而第二個(gè)班級(jí)，由于采用全新的教學(xué)方法，課堂氣氛比較活躍，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)，知識(shí)的應(yīng)用能力大幅提高，他們在解決實(shí)際問題時(shí)所展現(xiàn)出的思想和方法都很有新意，創(chuàng)新能力有所提高。最后我們采用一次閉卷考核測試教學(xué)改革效果，滿分100(分)，時(shí)間兩小時(shí)，得到具體數(shù)據(jù)如下:

?

?

對以上數(shù)據(jù)，進(jìn)行雙正態(tài)總體均值的 T檢驗(yàn)，計(jì)一班平均成績?yōu)?66.50，人數(shù) n1=42，標(biāo)準(zhǔn)差 S1=28.18，計(jì)二班平均成績?yōu)?84.76 ，人數(shù) n2=41，標(biāo)準(zhǔn)差 S2=20.75，并假設(shè)兩個(gè)班的成績均服從正態(tài)分布，一班成績均值為 μ1，二班成績均值為 μ2，且方差相等，取顯著水平α=0.05，原假設(shè):μ1=μ2(兩班平均成績相等)，構(gòu)造檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量

經(jīng)計(jì)算，T 的觀察值 t=3.328 ＞t0.957(81)≈u0.975=1.96，故拒絕原假設(shè)，即認(rèn)為在顯著水平 α=0.05下，兩個(gè)班級(jí)的平均成績有顯著的差異。也就是說第二個(gè)班級(jí)的教學(xué)效果要明顯好于第一個(gè)班級(jí)。

5 結(jié)語

通過我們一學(xué)期的教學(xué)改革實(shí)踐，我們感覺到在大學(xué)數(shù)學(xué)教育教學(xué)過程中，采用信息技術(shù)，把現(xiàn)代教育技術(shù)和傳統(tǒng)教育模式優(yōu)化整合，教學(xué)效果會(huì)更好，教學(xué)質(zhì)量會(huì)更高，對創(chuàng)新人才的培養(yǎng)也會(huì)更有好處。當(dāng)然，在當(dāng)前信息化大背景下，大學(xué)數(shù)學(xué)教育的改革仍然是擺在廣大數(shù)學(xué)教育工作者面前的重大課題，如何利用信息技術(shù)優(yōu)化大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)，探索和實(shí)踐適應(yīng)信息化時(shí)代發(fā)展的新型的大學(xué)數(shù)學(xué)教育模式是一個(gè)較漫長的過程。希望我們的這次實(shí)踐，對各位教學(xué)同仁和數(shù)學(xué)工作者有一定的啟發(fā)和借鑒意義。

［1］王繼宏.大學(xué)數(shù)學(xué)考核體系探索［J］.現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè).2010，(16):251.

［2］郝志峰.大學(xué)教學(xué)過程信息化網(wǎng)絡(luò)時(shí)代大學(xué)數(shù)學(xué)能力的培養(yǎng)［EB/DL］. http://www.edu.cn/xzlt_11971/20110905/t20110905_679653.shtm，2011 －09 －05.

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