高等數(shù)學多媒體教學的應用探討

薛波+翟云云+李怡豪

摘 要： 在高等院校的數(shù)學教學中，多媒體技術正在逐漸改變著傳統(tǒng)的教學模式，并推動著高等教育產生深刻變革。本文介紹了近年來多媒體技術在高等數(shù)學教學中的若干應用優(yōu)勢，同時也指出了實際教學中多媒體技術存在的常見問題，最后進一步提出了優(yōu)化多媒體教學的相關策略。

關鍵詞： 高等數(shù)學 多媒體教學 教學應用

高等數(shù)學是以討論實函數(shù)微積分為主要內容的一門課程，是各大高等院校必修的一門重要的公共基礎理論課，它不僅為學生的許多后繼課程和將來工作提供必需的基礎理論和應用工具，而且對于訓練和培養(yǎng)學生的數(shù)學素養(yǎng)、理性思維、邏輯推理能力都起著無可替代的作用。但是由于高等數(shù)學課程自身所特有的高度抽象性及嚴密邏輯性等特點，在傳統(tǒng)的教學方法為主導的教學過程中，不可避免地存在著諸如學生反映課堂枯燥無味或者知識點接受困難等這樣那樣的問題，而近年來發(fā)展飛速的現(xiàn)代信息技術，使得多媒體逐步地作為一種輔助教學手段融入到大學課堂教學中，尤其是在高等數(shù)學教學中的應用，不僅有助于學生對抽象的數(shù)學概念、定理、公式的理解，而且可以形象直觀地展現(xiàn)高等數(shù)學中的各種幾何空間關系，從而達到增加課堂教學信息量及提高教學質量的目的。此外，我們也應該看到，多媒體技術作為一個新生事物，迄今為止存在的爭議一直都有，甚至有的教師認為應該回到傳統(tǒng)的課堂教學中。事實上，我們認為多媒體技術在教學中的應用是一把雙刃劍，在克服解決傳統(tǒng)教學弊端的同時，也因其局限性滋生了諸多新問題，因此本著以提高高等數(shù)學教學質量為目的，必須對多媒體技術的應用作全面深層的分析，討論若干可行的改良策略，以期使其最大限度發(fā)揮輔助教學的作用。

一、多媒體技術在高等數(shù)學教學中的優(yōu)越適用性

自從進入二十世紀九十年代后期，計算機技術就在學習工作中扮演著越來越重要的角色，尤其在高等院校的課堂教學中，多媒體技術正在逐漸改變著傳統(tǒng)的教學模式，推動著高等教育產生深刻變革。時至今日，在日趨完善的網(wǎng)絡環(huán)境下，多媒體技術可以最大限度地發(fā)揮學習者的主動性、積極性、創(chuàng)新性，并將數(shù)學思想方法貫穿于教學過程的每一個環(huán)節(jié)。另外，由于多媒體技術開發(fā)的高等數(shù)學課件，圖文并茂，教學內容充實抽象，因此其具有傳統(tǒng)教學方式不可比擬的一系列優(yōu)勢。

1.提高教學效率。

目前大多數(shù)高等院校均把高等數(shù)學課程作為一門重要的公共基礎課，但一直面臨著課時少而內容多的矛盾現(xiàn)狀，教師既要面對壓縮學時的壓力，又要增加新的現(xiàn)代教學內容（如數(shù)學實驗、數(shù)學建模等），而適當結合多媒體技術輔助教學后，不僅可以改善教師的教學方式，使得每個課時的教學內容容積率得以增加，而且可以將教師從繁重的教學活動中解脫出來，從而達到提高教學效率的目的。

2.優(yōu)化教學效果。

高等數(shù)學課程中某些章節(jié)的內容過于抽象化，如利用曲邊梯形的面積引入定積分、求空間中截面面積已知的立體體積的截痕法等，單純利用黑板教學時，教師無法形象直觀地展示其中涉及的曲線或曲面圖形，而利用多媒體技術輔助教學，可以讓學生清晰地看到各種幾何空間關系，有利于學生在理解的基礎上更好地接受章節(jié)知識點。此外，每個章節(jié)的復習時，也可以通過教師提前設計好的結構框圖相關課件，讓學生清晰有序地回顧知識要點。由此可以看到，多媒體技術的應用不僅增強了課堂的生動感，而且某種程度上極大地調動了學生思維的積極性和主動性。

3.有利師生健康。

高等數(shù)學課堂教學需要教師用粉筆大量地板書，不經意間即會吸入大量粉塵，同時由于現(xiàn)在大多數(shù)高等院校的高等數(shù)學授課普遍實行多班合班化，有些班級甚至達到150人左右，部分坐在后排的同學經常反映難以看清黑板，而采用多媒體課件授課后，一方面減少了教師在課堂上的板書工作量，另一方面使得學生無論坐在教室哪個位置都可以清晰地看到授課內容，一定程度上保護了廣大師生的健康。

二、多媒體技術在高等數(shù)學教學中的存在問題

多媒體作為一種新興的技術，在高等數(shù)學課堂教學中的應用是否有必要，一直以來都存在著爭議，我們認為，教學中引入多媒體技術是大勢所趨，只是作為新生事物，在發(fā)展過程中一定會存在著一些不可避免的問題。

1.多媒體教學節(jié)奏偏快。

由于多媒體自身的容量特點，單頁實際顯示內容有限，雖然其蘊含的信息量較大，但翻頁速度也相對較快。多數(shù)學生反映由于難以實時記下完整筆記，對剛剛講過的內容存留印象過淺，思考強度增加后，導致大多數(shù)人無法迅速思考，日積月累會呈現(xiàn)跟不上教學節(jié)奏的狀態(tài)，最終部分學生會喪失繼續(xù)學習高等數(shù)學的主動性和積極性。

2.多媒體課件缺乏個性。

現(xiàn)今大多數(shù)院校采用的高等數(shù)學課本都是以同濟大學數(shù)學系所編的系列版本作為范本的自編教材，因此網(wǎng)上存有大量該系列配套的教學課件，許多教師于是秉承“拿來主義”，直接下載相關內容后不加修改即直接在教學中原版采用，這樣的做法不僅無法保證課堂上教師授課的個人特色，更是將教學過程變?yōu)閱我恢貜偷摹胺庞呈健辈シ耪n件，根本無法給學生創(chuàng)造有趣愉快的學習環(huán)境。

3.多媒體教學忽視互動。

教學是一門藝術，教師既是導演又是演員。在一次良好的授課課堂中，教師應該用自有的身體語言進行富有趣味的講解，通過設置問答等方式與學生之間互動，而當下實際使用多媒體的情況卻是，有些教師只是單純地操縱機器，不斷按序播放課件，這樣不僅制約了師生思維空間，而且影響了教學效率。

三、優(yōu)化多媒體教學的相關策略

從上述的討論中可以看出，多媒體教學形象直觀，一方面減輕了教師的教學工作強度，提高了教學質量，另一方面不可避免地存在客觀的自身局限性，因此這就要求數(shù)學教師平時在課件的制作及備課中下足工夫，并結合傳統(tǒng)的教學手段，最終可以充分利用多媒體技術輔助教學發(fā)揮其最大優(yōu)勢。

1.傳統(tǒng)與多媒體教學手段相結合。

培養(yǎng)學生的抽象思維能力是高等數(shù)學教學的主要目的之一，借助多媒體技術我們可以把一些抽象的概念轉化為直觀形象的東西，但同時應該認識到，高等數(shù)學的某些章節(jié)不太適合多媒體教學，對于可用可不用的知識點生硬使用課件，效果反而會適得其反，屏幕畢竟不等同于黑板，要注意發(fā)揮傳統(tǒng)教學中黑板的優(yōu)勢。在多媒體教學中，對于教學內容的呈現(xiàn)要與傳統(tǒng)方法類似，根據(jù)課程進度需要，逐步階梯狀顯示相關內容，精心設計問題的顯示步驟尤其重要，這樣才可以留給學生足夠的思考時間與空間。對于學生普遍反映的無法及時記錄筆記的問題，可以利用校園網(wǎng)、QQ群、微信群等公共平臺，定期上傳電子教案供學生自行下載學習。

2.精心制作個性化多媒體課件。

常見的教學課件多是以課程為單元設計制作的，一旦投入使用，就難以適應每節(jié)課的實際課堂進度，同時對于不同專業(yè)院系的學生，高等數(shù)學的學習也存在不同的側重點，這就需要教師在備課時根據(jù)不同使用對象或者不同進度班級，將自己的教學思想、理念及方法融入其中，最后制作出具有特色風格的個性化課件。此外，也要考慮根據(jù)教學目標和內容合理地選擇合適的多媒體課件制作工具。如制作文字和圖形為主的課件時，可以采用Power point2000軟件完成；有些教學內容需要更強的交互功能，就必須借助編程語言設計課件，如定積分的導入定義中，需要從定量的角度展示特定和式的極限過程，因此就要了解隨著分割份數(shù)的增多特定和式的數(shù)值向圖形面積的準確值無限逼近的過程，這方面可以使用Mathematica軟件解決問題。

3.扭轉教師角色，避免教學枯燥化。

近年來各大高等院校都在進行教學改革，其中關于教師層面的改革備受關注：提出將教師作為課堂主宰者的形象逐漸改造為教學活動的組織者、引導學生學習的幫助者的要求。因此，在實踐教學中，教師要創(chuàng)設學習情境，設計學生思考、交流和反思的過程，引導學生觀察、分析理解問題，使學生可以達到探索發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)造性地自主學習的教學目的。此外還可以利用課件制作一些與教學內容相關聯(lián)的數(shù)學家生平或者定理的來源背景介紹，提高學生對課程本身的興趣，達到活躍課堂的教學氣氛的目的。

四、結語

在高等數(shù)學中引進多媒體技術，將傳統(tǒng)教學的精華融入到多媒體教學中，打破了以往單一的板書教學模式，使教學真正成為以學生為主體、以教師為主導的師生互動過程，是一種很好的教學改革與教學嘗試。然而教學改革終究是一個綜合復雜的進程，以后我們將繼續(xù)致力于研究多媒體技術，不斷完善教學方法和手段，使高等數(shù)學多媒體教學的效果盡善盡美。

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