高職院校高等數(shù)學(xué)教學(xué)信息化的思考

□馮文麗,楊俊萍

(山西職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山西 太原 030006)

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高職院校高等數(shù)學(xué)教學(xué)信息化的思考

□馮文麗,楊俊萍

(山西職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山西 太原 030006)

【摘要】隨著高等職業(yè)教育的不斷發(fā)展，對(duì)公共基礎(chǔ)課高等數(shù)學(xué)的教學(xué)改革提出了更高的要求，改革中對(duì)信息化的體現(xiàn)不斷加強(qiáng)，教學(xué)手段和方式與以前相比有非常大的變化。如信息化技術(shù)走進(jìn)數(shù)學(xué)課堂；信息技術(shù)的利用有助于提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力；利用信息技術(shù)發(fā)展學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用的能力；信息技術(shù)的發(fā)展某種程度上促進(jìn)了教育公平；信息技術(shù)所不能改變的教學(xué)規(guī)律。

【關(guān)鍵詞】高職教育；高等數(shù)學(xué)；信息技術(shù)

當(dāng)今信息技術(shù)的迅猛發(fā)展對(duì)傳統(tǒng)教育形式有很大的沖擊和改變。比如美國(guó)的數(shù)學(xué)教育被一個(gè)叫Salman Khan的人顛覆了，他制作了從小學(xué)到大學(xué)的數(shù)千個(gè)數(shù)學(xué)教學(xué)視頻并且免費(fèi)分享，由于他的講解生動(dòng)有趣和易于理解，教學(xué)視頻有可以重復(fù)觀看和時(shí)間靈活的特點(diǎn)，他的教學(xué)視頻走進(jìn)美國(guó)數(shù)學(xué)課堂用于教學(xué)，大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的效率，減輕了數(shù)學(xué)老師的負(fù)擔(dān)，此外他還創(chuàng)立了可汗學(xué)院，制作學(xué)習(xí)追蹤軟件，對(duì)學(xué)習(xí)者的進(jìn)度進(jìn)行評(píng)估和分析。他所做的這些使得美國(guó)的數(shù)學(xué)教育得到前所未有的改觀，許多對(duì)數(shù)學(xué)頭疼的學(xué)生有了對(duì)數(shù)學(xué)美妙的感受，大大提高了學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的興趣，減少了數(shù)學(xué)的枯燥感。技術(shù)的發(fā)展引起教育革命性的改變，也直接沖擊著課堂。智能手機(jī)直接占領(lǐng)課堂，吸引學(xué)生的注意力，數(shù)學(xué)課堂成了數(shù)學(xué)教師與智能手機(jī)爭(zhēng)奪學(xué)生的戰(zhàn)場(chǎng)。教師傳統(tǒng)的教學(xué)形式已經(jīng)不能吸引學(xué)生，所以教師的改變直接關(guān)系到數(shù)學(xué)教學(xué)的成功與否。隨著高等職業(yè)教育十多年的迅猛發(fā)展，高等數(shù)學(xué)的教學(xué)改革一直在持續(xù)，與過去相比從教材、教學(xué)形式、教學(xué)理念等方面都已不能同日而語,下面將從六個(gè)方面來探索信息技術(shù)革命對(duì)數(shù)學(xué)教育的影響和改變。1數(shù)學(xué)課程在高職教育中的地位和定位

高等數(shù)學(xué)在理工類的專業(yè)中是非常重要的基礎(chǔ)課程，是不可或缺的一門課程。但這門課在高職院校的發(fā)展過程中不斷進(jìn)行著課程縮減。從原來的周6學(xué)時(shí)或周8學(xué)時(shí)縮減為周4學(xué)時(shí)或周2學(xué)時(shí)，甚至有的專業(yè)干脆取消了高等數(shù)學(xué)這門課。目前，全國(guó)的高等職業(yè)院校錄取的學(xué)生大多是三本錄取完剩下的生源，還有一部分是自主招生上來的，少部分是對(duì)口升學(xué)生源。這些學(xué)生本身學(xué)習(xí)習(xí)慣不好，沒有學(xué)習(xí)的自覺性，百分之九十以上數(shù)學(xué)基礎(chǔ)差，對(duì)數(shù)學(xué)沒有興趣。而且有部分學(xué)生甚至是一兩年沒看過數(shù)學(xué)書。所以，用很少的課時(shí)完成很多的內(nèi)容是不現(xiàn)實(shí)的。所以對(duì)這門課程的定位非常重要，開設(shè)這門課程的意義到底有多大，作為數(shù)學(xué)教育者必須要首先考慮清楚。

人類社會(huì)的發(fā)展史也是數(shù)學(xué)發(fā)展的歷史，如果是在當(dāng)代沒有數(shù)學(xué)的支撐，一切都是不可能的。數(shù)學(xué)也是一種文化，我們每個(gè)人都應(yīng)當(dāng)是文化的傳承者，每個(gè)人都處于自己的父輩與子代之間，應(yīng)當(dāng)做好文化的薪火傳遞的任務(wù)，從這個(gè)角度考慮，數(shù)學(xué)課程的意義是很大的。而文化又是形成個(gè)人素質(zhì)的重要部分。學(xué)好數(shù)學(xué)可以促進(jìn)全民素質(zhì)的提高。因而數(shù)學(xué)教育是學(xué)生素質(zhì)教育的一個(gè)重要組成部分。要在數(shù)學(xué)教育過程中營(yíng)造數(shù)學(xué)文化的氛圍，同時(shí)數(shù)學(xué)可以培養(yǎng)學(xué)生良好的思維能力。所以高職學(xué)校的高等數(shù)學(xué)的定位除了給學(xué)生一定的專業(yè)基礎(chǔ)外就是培養(yǎng)學(xué)生的素質(zhì)，普及數(shù)學(xué)文化和培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力。

2信息化技術(shù)走進(jìn)數(shù)學(xué)課堂

現(xiàn)代信息技術(shù)走進(jìn)課堂可以改變教學(xué)雙方在教學(xué)過程中的狀態(tài)，主客體顛倒，翻轉(zhuǎn)課堂，被動(dòng)變主動(dòng)。傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)課堂以教師講解，學(xué)生聽講為主，教師課堂上用一根粉筆從頭講到尾；學(xué)生的學(xué)習(xí)較為被動(dòng)，學(xué)習(xí)過程顯得單調(diào)枯燥。按照傳統(tǒng)的教學(xué)方式去教學(xué)，教學(xué)效果非常差，效率極低。教師曾經(jīng)在教學(xué)改革中嘗試分層次教學(xué)，但由于生源本身數(shù)學(xué)基礎(chǔ)非常接近，又因?yàn)槠渌蛩厥沟梅謱哟谓虒W(xué)效果也不是很好；也曾制作了很多PPT課件用于課堂，但是也不過是將黑板內(nèi)容搬到屏幕上而已，雖然比粉筆的表現(xiàn)力強(qiáng)，效果仍然不理想。近幾年隨著視頻技術(shù)的發(fā)展，微課成為教改的新寵。近幾年，微課大賽在全國(guó)范圍內(nèi)興起，各個(gè)學(xué)校每年組織微課競(jìng)賽，大大促進(jìn)了人們對(duì)微課的認(rèn)識(shí)和普及。

微課的興起將引起數(shù)學(xué)課堂的顛覆性改變。將來的教改的主旋律將是微課化的教改。數(shù)學(xué)具有抽象性的特點(diǎn)，利用微課視頻制作可以將一些抽象的概念以感性的方式呈現(xiàn)。比如定積分概念的引入，將曲邊梯形的面積的求法用動(dòng)畫的形式呈現(xiàn)，在逐次求精的動(dòng)畫展現(xiàn)中可以悟出定積分定義的精髓，從而掌握這個(gè)概念。再比如對(duì)于多元微積分的教學(xué)，過去一直是難點(diǎn)，因?yàn)樯婕叭S空間，需要學(xué)生發(fā)揮空間想象力，利用動(dòng)畫制作可以從不同的視角觀察函數(shù)的曲面圖形，微課從各個(gè)視角觀察空間圖形，幫助和加深學(xué)生的理解。將每節(jié)課重要的核心概念或內(nèi)容制作成十分鐘以內(nèi)的微課視頻，結(jié)合教師的講解可以對(duì)學(xué)生的理解起到非常大的作用，把視頻放在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)與學(xué)生分享，學(xué)生可以反復(fù)收看直到理解。

目前微課是教學(xué)改革的熱詞，但要全面融入數(shù)學(xué)課堂還需時(shí)日。首先是教師隊(duì)伍本身對(duì)微課的認(rèn)識(shí)和制作能力還有待加強(qiáng)和提高。一個(gè)好的微課視頻要吸引學(xué)生，無論從畫面還是聲效，能否快速抓住學(xué)生的注意力，引發(fā)學(xué)生跟著走，跟著思考，這些都是要考慮的，當(dāng)然并不是所有的內(nèi)容都要做成微課。其次，微課的制作需要花費(fèi)教師更多的時(shí)間和精力。年輕教師是微課時(shí)代的主力軍，但他們同時(shí)又要兼顧家庭和對(duì)子女的教育，壓力普遍較大，而年長(zhǎng)的教師參與積極性不高，缺乏積極的進(jìn)取心，對(duì)電腦軟件不熟。

搭建一個(gè)好的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)非常重要。有了這個(gè)平臺(tái)，學(xué)生可以自主安排學(xué)習(xí)，自主選擇教師關(guān)于課程的共享微課資源，可以實(shí)現(xiàn)師生在線的交流互動(dòng)，也可以通過一些測(cè)試，檢驗(yàn)自己對(duì)課程的學(xué)習(xí)情況，真正實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源最大化。

總之，目前網(wǎng)絡(luò)有很多優(yōu)秀的教育資源，教師應(yīng)當(dāng)是一個(gè)組織和挖掘發(fā)現(xiàn)者，甄別和選擇優(yōu)秀適宜的學(xué)習(xí)資源是教師應(yīng)該認(rèn)真去做的一件事。但這要耗費(fèi)教師極大的精力和時(shí)間，再加上繁重的教學(xué)工作量和工作強(qiáng)度，教師負(fù)擔(dān)很重。高等數(shù)學(xué)作為高職院校的一門重要的基礎(chǔ)課，應(yīng)當(dāng)有業(yè)內(nèi)的精英共同協(xié)作，改變教材亂象，制作精品教材，精品微課，搭建優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源平臺(tái)，將廣大的教師從繁瑣、低效率的工作中解放出來，專注于教學(xué)，專注于與學(xué)生的有效溝通，真正有時(shí)間去塑造學(xué)生的靈魂，進(jìn)而提高學(xué)生身心的健康，培養(yǎng)出優(yōu)秀的高職人才。

3信息技術(shù)的利用有助于提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力

現(xiàn)在的教學(xué)課堂如果教師不能吸引學(xué)生的注意力，學(xué)生大都會(huì)被網(wǎng)絡(luò)奪走。學(xué)生會(huì)在課堂上玩游戲，看片聽歌等。在這個(gè)信息化的時(shí)代，學(xué)生見過、聽過的可能比老師還多，所以有人說教師上課就是在和手機(jī)爭(zhēng)奪學(xué)生。

針對(duì)目前的課堂狀況，教師應(yīng)當(dāng)充分利用學(xué)生喜歡上網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)因勢(shì)利導(dǎo)。有的教師嘗試新的考試方式，除了對(duì)平時(shí)作業(yè)、課堂表現(xiàn)、考勤等作為平時(shí)成績(jī)來考察，占學(xué)生總成績(jī)20%，期末閉卷占50%，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)占20%，還有10%用來考查學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)文化的能力。要求學(xué)生自選與數(shù)學(xué)相關(guān)的一個(gè)專題，利用多媒體結(jié)合演講的形式在課堂上給全班同學(xué)講。實(shí)踐證明學(xué)生很喜歡這種形式，他們認(rèn)真在網(wǎng)上查資料，制作課件視頻，有的同學(xué)甚至還設(shè)計(jì)了課堂上互動(dòng)游戲的環(huán)節(jié)。通過事先的分工協(xié)作和討論，既鍛煉了團(tuán)隊(duì)的合作精神，活躍了課堂，激發(fā)了學(xué)生興趣，又收到了很好的效果。所以在信息技術(shù)飛速發(fā)展的今天，值得探索的教學(xué)形式很多，作為教師要有活到老、學(xué)到老的態(tài)度，與學(xué)生一起探索嘗試，充分利用信息視頻技術(shù)發(fā)展成果，提高學(xué)生的內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力，真正做到課堂教學(xué)與時(shí)俱進(jìn)。4利用信息技術(shù)發(fā)展學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用的能力

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，各個(gè)學(xué)校都建立了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和師生互動(dòng)的平臺(tái)，教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置有了很大的不同，比如教材根據(jù)學(xué)校各專業(yè)的設(shè)置以及課時(shí)分別制定了相應(yīng)的教學(xué)大綱，教材的內(nèi)容同過去相比形式多樣，比如增加一些數(shù)學(xué)家的故事和數(shù)學(xué)發(fā)展史的內(nèi)容，點(diǎn)綴一些勵(lì)志的名人名言。在每個(gè)章節(jié)增加一些項(xiàng)目問題，啟發(fā)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題。教學(xué)形式也發(fā)生了很多變化，比如增加了數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)軟件的能力。并且在掌握數(shù)學(xué)軟件的基礎(chǔ)上利用數(shù)學(xué)軟件解決一些運(yùn)算復(fù)雜的問題，大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。此外微課的引入，將難于理解的數(shù)學(xué)概念用可視化的形式展現(xiàn)利于提高課堂教學(xué)效率。所有這些都與信息視頻技術(shù)的發(fā)展分不開。

數(shù)學(xué)軟件的開發(fā)使得學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的能力大大加強(qiáng)。在每年的全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽中數(shù)學(xué)軟件的應(yīng)用起著非常大的作用。一年一度的全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽更是和信息技術(shù)的發(fā)展分不開。目前入學(xué)的高職生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)是非常薄弱的，但剛?cè)雽W(xué)時(shí)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情還是很高的。從數(shù)學(xué)建模這門選修課的報(bào)名情況可見一斑，每年報(bào)名人數(shù)都超過額定人數(shù)。通過對(duì)于建模知識(shí)和數(shù)學(xué)建模方法的培訓(xùn)，學(xué)生掌握了一些概念和數(shù)學(xué)方法。但是如果沒有數(shù)學(xué)軟件數(shù)學(xué)模型的建立和模型的求解還是很困難的。現(xiàn)在常見的數(shù)學(xué)建模軟件有Matlab、Mathematica、Lindo、Lingo等。此外Excel等軟件在建模中也發(fā)揮著很大的作用。

5信息技術(shù)的發(fā)展某種程度上促進(jìn)了教育公平

我們知道，各個(gè)學(xué)校的教育資源存在著很大的差異，比如教學(xué)設(shè)施，實(shí)訓(xùn)條件，師資力量等，由于網(wǎng)絡(luò)資源的共享，比如國(guó)內(nèi)外很多名校都在網(wǎng)絡(luò)免費(fèi)開放公開課，使得大學(xué)圍墻外的人也可以觀看課堂講座，有些課還為社會(huì)提供了注冊(cè)修課，通過考核即可獲得名校的結(jié)業(yè)證書。所以，信息技術(shù)的發(fā)展使得每個(gè)人都有機(jī)會(huì)接觸最先進(jìn)的文化和最新的教科研成果。

6信息技術(shù)所不能改變的教學(xué)規(guī)律

雖說信息技術(shù)提供了很好的學(xué)習(xí)平臺(tái)和資源，但是對(duì)于高職生來說老師的引導(dǎo)作用還是很重要的。目前，很多高職院校的生源數(shù)學(xué)基礎(chǔ)參差不齊，學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣不好，學(xué)習(xí)不求甚解，思維缺乏深度。很多學(xué)生作業(yè)敷衍潦草，思維缺乏嚴(yán)密性。對(duì)一些重要的數(shù)學(xué)概念理解不透，模糊不清。比如函數(shù)的概念，初高中學(xué)習(xí)了六年數(shù)學(xué)但說不出這個(gè)概念的簡(jiǎn)單定義。不知道為啥要引入函數(shù)這個(gè)概念，說不出函數(shù)的概念為啥是數(shù)學(xué)的核心概念。反復(fù)學(xué)習(xí)、復(fù)習(xí)過的基本初等函數(shù)都不能完整無差錯(cuò)地畫出函數(shù)的圖形。學(xué)過的知識(shí)是一堆亂麻，沒有條理不夠系統(tǒng)。所以教學(xué)的重點(diǎn)不是要灌輸多少知識(shí)，而是要透徹理解核心概念的內(nèi)涵和由來。知其然還要知其所以然。在學(xué)習(xí)過程中，教師要不斷地矯正不好的學(xué)習(xí)和思維習(xí)慣，養(yǎng)成深入、嚴(yán)密的思維習(xí)慣。有些網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源雖好，但學(xué)生學(xué)習(xí)自修過程中會(huì)有很多的困難，沒有老師指導(dǎo)答疑也是學(xué)習(xí)困難重重。所以作為老師，要比學(xué)生更多地學(xué)會(huì)利用網(wǎng)絡(luò)資源，要以更開闊的視野選擇和利用教學(xué)資源。給學(xué)生適當(dāng)和適時(shí)輔導(dǎo)是非常重要的。教師的言傳身教也是信息技術(shù)革命無法替代的。

總之，信息技術(shù)革命和視頻技術(shù)的發(fā)展給高等數(shù)學(xué)的教學(xué)改革帶來了很大的變化，改變了教學(xué)的形式，使得過去抽象、枯燥的東西變得生動(dòng)起來，提高了數(shù)學(xué)知識(shí)的可視化、形象化。但并不是要將所有的數(shù)學(xué)知識(shí)都做成微課等形式，一些核心的概念和重要知識(shí)點(diǎn)加以制作即可。如果過多地使用視頻網(wǎng)絡(luò)容易使學(xué)生產(chǎn)生疲勞，教師的現(xiàn)場(chǎng)講解和輔導(dǎo)以及言傳身教也是非常必要的。同時(shí)微課的制作也要耗費(fèi)教師很多的精力和時(shí)間，無形中增加了老師的工作量和負(fù)擔(dān)。所以最好組織一個(gè)精英團(tuán)隊(duì)來做，既能保證高效率、高質(zhì)量，又能減輕教師的負(fù)擔(dān)。總之，傳統(tǒng)的教學(xué)形式加上現(xiàn)代信息技術(shù)的利用，以及團(tuán)隊(duì)合作構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)教學(xué)與輔導(dǎo)平臺(tái)，一定會(huì)使高等數(shù)學(xué)不再是讓高職生頭疼的一門課程。

參考文獻(xiàn)：

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[責(zé)任編輯：郝曉梅]

Thinking on Higher Mathematics Teaching Informatization in Higher Vocational Colleges

FENG Wen-li, YANG Jun-ping

(ShanxiPolytechnicCollege,Taiyuan030006,China)

Abstract:With the continuous development of higher vocational education, higher requirements are put forward on the teaching reform of higher mathematics as a public basic course. Information technology has been continuously strengthened in the reform. The teaching methods and means have very big change compared to the past, for example, information technology enters mathematics classroom; the use of information technology helps to improve the internal driving force students to learn mathematics; using information technology to develop students' mathematics application ability; the development of information technology promotes educational equity to some extent, information technology cannot change the teaching rules.

Key words:higher vocational education; higher mathematics; information technology

【中圖分類號(hào)】G642

【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】1008-9101(2016)01-0114-03

作者簡(jiǎn)介：馮文麗(1967-)，女，山西大寧人，現(xiàn)工作于山西職業(yè)技術(shù)學(xué)院，副教授，研究方向：高等數(shù)學(xué)教學(xué)與研究工作;楊俊萍(1963-)，女，山西侯馬人，現(xiàn)工作于山西職業(yè)技術(shù)學(xué)院，教授，研究方向：高等數(shù)學(xué)教學(xué)與研究。

收稿日期：2015-11-11