基于互聯(lián)網(wǎng)+素質(zhì)教育為導(dǎo)向的高等數(shù)學(xué)教學(xué)探究

吳蓓蓓　徐麗　孫玉芹

摘要：素質(zhì)教育是高校實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的基本途徑。本文闡述了高等數(shù)學(xué)素質(zhì)教育的重要性，并從人文素質(zhì)、專業(yè)素質(zhì)和創(chuàng)新素質(zhì)三個(gè)方面，提出了在當(dāng)今互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代高等數(shù)學(xué)教學(xué)中實(shí)施素質(zhì)教育的方法和手段。

關(guān)鍵詞：互聯(lián)網(wǎng)+；素質(zhì)教育；高等數(shù)學(xué)

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2018）04-0279-02

當(dāng)今世界正迅速進(jìn)入一個(gè)信息化的時(shí)代，互聯(lián)網(wǎng)+是一個(gè)不可逆轉(zhuǎn)的時(shí)代潮流，正帶來一場(chǎng)深刻的社會(huì)變革。教育的信息化是整個(gè)社會(huì)向信息化轉(zhuǎn)變的一個(gè)縮影。未來的教育，將與新科技深度融合，呈現(xiàn)出煥然一新的面貌，實(shí)現(xiàn)人類對(duì)教育的期許和夢(mèng)想。

高等數(shù)學(xué)是高校面向本科生開設(shè)的最重要的基礎(chǔ)課之一，由于與相關(guān)學(xué)科的緊密聯(lián)系、相互滲透，已成為高等教育的重中之重，對(duì)學(xué)生后繼學(xué)習(xí)和思維能力的培養(yǎng)起著關(guān)鍵作用。高等數(shù)學(xué)傳統(tǒng)教學(xué)方式以灌輸式為主，在培養(yǎng)創(chuàng)新型、應(yīng)用型人才方面發(fā)揮的作用有很大的局限性。數(shù)學(xué)教育本質(zhì)上是一種素質(zhì)教育。隨著網(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)的發(fā)展，勢(shì)必會(huì)給高等數(shù)學(xué)教學(xué)的研究與實(shí)踐帶來新的變化。

因此，積極探索“互聯(lián)網(wǎng)+”思維模式下的高等數(shù)學(xué)教學(xué)，以突出數(shù)學(xué)文化的育人功能為主線，服務(wù)于素質(zhì)教育；以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力為重點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)能力培養(yǎng)。創(chuàng)造良好的課堂教學(xué)情景，讓學(xué)生輕輕松松地學(xué)習(xí)，為學(xué)生個(gè)性發(fā)展與素質(zhì)和能力培養(yǎng)創(chuàng)造條件與環(huán)境，培養(yǎng)優(yōu)良的思維品質(zhì)[1]，從而達(dá)到提高高等數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量和培養(yǎng)學(xué)生素質(zhì)教育的最終目的。

一、提高學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的人文素質(zhì)

數(shù)學(xué)科學(xué)作為一種文化，不僅是整個(gè)人類文化的重要組成部分，而且始終是推進(jìn)人類文化的重要力量。互聯(lián)網(wǎng)中存在大量的教學(xué)資源，在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中可以結(jié)合數(shù)學(xué)發(fā)展史，播放數(shù)學(xué)軼聞趣事以及數(shù)學(xué)家先進(jìn)事跡的視頻[2]，進(jìn)行愛國(guó)主義教育，同時(shí)努力深入挖掘隱藏在高等數(shù)學(xué)背后的美學(xué)思想。例如，講授數(shù)列極限時(shí)，引入劉徽的割圓術(shù)；著名的牛頓-萊布尼茨公式，形式簡(jiǎn)潔、內(nèi)涵豐富、充滿美感，卻因發(fā)明優(yōu)先權(quán)引發(fā)了一場(chǎng)世紀(jì)之爭(zhēng)的大戰(zhàn)，這需要給學(xué)生解讀書本背后的“故事”；泰勒中值定理涉及了泰勒、麥克勞林、拉格朗日和皮亞諾四位數(shù)學(xué)家，常常會(huì)讓學(xué)生感到困惑，可以給學(xué)生介紹泰勒公式的研究發(fā)展過程；還有成果最多的數(shù)學(xué)家歐拉，數(shù)學(xué)天才高斯，出生數(shù)學(xué)世家的伯努利等等。

通過數(shù)學(xué)家及其數(shù)學(xué)成就的介紹，激起學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力和愛國(guó)主義情懷。這樣做既可以豐富教學(xué)內(nèi)容，活躍課堂氣氛，提高學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)發(fā)展的來龍去脈有著清楚的認(rèn)識(shí)，了解定義、定理、公式的來源，又可以陶冶數(shù)學(xué)美的情操，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)積極性，有利于加強(qiáng)學(xué)生數(shù)學(xué)思想方法的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生誠(chéng)信觀念與刻苦鉆研的頑強(qiáng)毅力，提高人文素質(zhì)。

二、鞏固理論知識(shí)，抓好學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)

高等數(shù)學(xué)內(nèi)容嚴(yán)謹(jǐn)，邏輯嚴(yán)密，抽象性較高，應(yīng)用廣泛，是很多專業(yè)的基礎(chǔ)課程，需要打好基礎(chǔ)。隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)已逐漸成為傳統(tǒng)教學(xué)的延伸，高等數(shù)學(xué)教師應(yīng)結(jié)合“互聯(lián)網(wǎng)+”的思想，運(yùn)用MOOC、SPOC、翻轉(zhuǎn)課堂、微課等新型授課模式，優(yōu)化資源配置，提高高等數(shù)學(xué)教學(xué)的整體質(zhì)量。

例如，在新課講授之前，利用MOOC或SPOC的形式引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行預(yù)習(xí)，在翻轉(zhuǎn)課堂上將學(xué)生反饋的求解難題及典型例題做成“解答式微課”，供學(xué)生課下反復(fù)觀看，彌補(bǔ)課上的不足，進(jìn)而做到舉一反三，鞏固理論基礎(chǔ)知識(shí)。同時(shí)對(duì)于一些開放性問題，一些小實(shí)驗(yàn)、小活動(dòng)，也可以錄制成微視頻，供有興趣的學(xué)生自主學(xué)習(xí)。引導(dǎo)他們主動(dòng)獲取知識(shí)，培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力。

以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，完善高等數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)教學(xué)方法，采用先進(jìn)的教學(xué)手段，提高教師的教育教學(xué)能力。實(shí)施素質(zhì)教育，充分調(diào)動(dòng)大學(xué)生學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的積極性和主動(dòng)性。鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)問題從不同的角度、不同的側(cè)面去觀察、思考、想象，尋找解決問題的多種方法、方案，增強(qiáng)學(xué)生的綜合能力，努力提高學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)。

三、增強(qiáng)應(yīng)用能力，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新素質(zhì)

抽象與具體、邏輯與直觀是數(shù)學(xué)教學(xué)中永恒的矛盾，學(xué)生往往對(duì)抽象的、邏輯性強(qiáng)的數(shù)學(xué)理論理解不透徹，應(yīng)用不靈活。在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中，可以利用互聯(lián)網(wǎng)與多媒體技術(shù)，營(yíng)造一個(gè)圖文并茂、聲像結(jié)合、數(shù)形結(jié)合的形象、生動(dòng)、直觀的教學(xué)環(huán)境[3]。增加數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生能夠使用數(shù)學(xué)軟件如Matlab、Mathematica或Maple等解決高等數(shù)學(xué)中的計(jì)算與作圖問題。在講解課程內(nèi)容時(shí)針對(duì)重要概念、性質(zhì)、定理，利用幾何圖形，可以直觀地幫助學(xué)生理解相關(guān)或難懂的概念、定理、性質(zhì)，有利于提高教學(xué)效果。

例如，求函數(shù)f（x）=ex在x=0處的2次、4次、6次泰勒多項(xiàng)式。在教學(xué)中可以通過Matlab繪圖，讓學(xué)生從圖形中觀察，函數(shù)ex的n階泰勒多項(xiàng)式當(dāng)n增大時(shí)與函數(shù)ex的逼近程度，從而加深對(duì)泰勒公式的理解。

由圖1可以看出，當(dāng)n越大，n階泰勒多項(xiàng)式的圖像與函數(shù)ex越接近。這對(duì)學(xué)生的直覺思維起了很好的引導(dǎo)作用，為以后的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。同時(shí)在教學(xué)過程中積極滲透數(shù)學(xué)建模思想[4]，培養(yǎng)學(xué)生的建模能力，使學(xué)生能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)模型來解決各種實(shí)際問題。這種利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，將數(shù)學(xué)知識(shí)、數(shù)學(xué)建模、計(jì)算機(jī)應(yīng)用三者融為一體，對(duì)開拓學(xué)生視野，增強(qiáng)數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維，激發(fā)學(xué)生積極參與科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)、學(xué)科競(jìng)賽有著重要作用。

四、結(jié)束語

隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)+為高等數(shù)學(xué)素質(zhì)教育提供了新的途徑，其發(fā)展不僅影響教師的“教”，還影響學(xué)生的“學(xué)”[5]?？傊?，合理利用互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)，更有效地服務(wù)于高等數(shù)學(xué)教學(xué)工作。探索以互聯(lián)網(wǎng)+素質(zhì)教育為導(dǎo)向的高等數(shù)學(xué)創(chuàng)新型教學(xué)，旨在激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，充分調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和應(yīng)用能力，最終達(dá)到提高學(xué)生的人文素養(yǎng)和專業(yè)素質(zhì)，以及培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高素質(zhì)人才的目的。

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