基于現(xiàn)代信息技術(shù)的《高等數(shù)學(xué)》課程教學(xué)實踐

王躍恒 劉文軍

摘要：本文立足于利用現(xiàn)代信息技術(shù)推進教學(xué)改革和發(fā)展的大趨勢，確立了現(xiàn)代信息技術(shù)在教學(xué)中的地位與作用，闡述了現(xiàn)代信息技術(shù)對教學(xué)改革的重要作用。文章從教學(xué)內(nèi)容和信息化資源詳細設(shè)計了高等數(shù)學(xué)課程的改革思路，并實現(xiàn)了課程的教學(xué)改革設(shè)計。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代信息技術(shù)；教學(xué)；成人

中圖分類號：G434 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）17-0268-02

一、利用現(xiàn)代信息技術(shù)是教學(xué)改革的發(fā)展方向

現(xiàn)代信息技術(shù)已經(jīng)引起傳統(tǒng)教學(xué)方式發(fā)生變化，仿真計算機技術(shù)、多媒體技術(shù)、虛擬的現(xiàn)實技術(shù)和遠程教育技術(shù)以及信息載體的多樣性，使學(xué)習者可以克服時間以及空間的障礙，更加機動地安排自己的學(xué)習時間和學(xué)習進度，特別是借助于現(xiàn)代信息技術(shù)的互聯(lián)網(wǎng)，開辟出了通達全球的知識傳播通道，互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)資源非常豐富，其中包括600多個大型圖書館、400多個文獻庫和100萬個信息源，可以實現(xiàn)不同地區(qū)的學(xué)習者和傳授者之間的相互交流，不僅能提高教學(xué)效率，而且還能給學(xué)習者提供寬松的內(nèi)容豐富的學(xué)習環(huán)境。借助于現(xiàn)代信息技術(shù)的互聯(lián)網(wǎng)將在傳統(tǒng)的教育領(lǐng)域引發(fā)一場革命。現(xiàn)代信息技術(shù)為教學(xué)提供了更加便捷的渠道，大量的教學(xué)網(wǎng)絡(luò)資源可以通過網(wǎng)絡(luò)傳送給學(xué)習者，成為教學(xué)的主要途徑。電子出版包括很多形式，主要是以光盤、磁盤和網(wǎng)絡(luò)出版為主，打破了紙介質(zhì)“一統(tǒng)天下”的局面。多媒體技術(shù)的應(yīng)用和交互式界面的采用為教學(xué)的普及開辟了新道路。一種利用現(xiàn)代信息技術(shù)手段和網(wǎng)絡(luò)資源的教學(xué)改革新局面正在逐漸形成。例如，當前有星火燎原之勢的微課課程、慕課課程等在線課程都是在現(xiàn)代信息技術(shù)手段和網(wǎng)絡(luò)資源的基礎(chǔ)上形成的。

二、現(xiàn)代信息技術(shù)提供了豐富的教學(xué)手段和方法

第一，現(xiàn)代信息技術(shù)的特點是信息傳遞快、交互性強，有利于開展啟發(fā)式教學(xué)，利用網(wǎng)絡(luò)資源教學(xué)可以大大地提高學(xué)習效率，使學(xué)生在較短的時間內(nèi)獲得自己需要的、十分有用的、更多的信息量，提高學(xué)生分析、解決問題的能力，從而提高學(xué)生的創(chuàng)造能力。

第二，開展現(xiàn)代信息技術(shù)教學(xué)，把多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)引入教學(xué)，采用圖文并茂、豐富多彩的人機交互方式，提供豐富的相關(guān)案例及實物操作圖像，加大了教學(xué)內(nèi)容密度，有利于培養(yǎng)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)獲取、分析、加工信息，從而有利于學(xué)生信息能力的培養(yǎng)。

第三，教學(xué)用的網(wǎng)絡(luò)資源隨時隨地可以方便快捷地提取，不受時間和空間的限制，只要有機會就可以隨時在網(wǎng)上學(xué)習，也可以隨時在網(wǎng)上提問，以此可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習興趣和學(xué)習積極性，增強學(xué)習效果和學(xué)習成就感。學(xué)生登錄教學(xué)網(wǎng)站，通過提問、提交作業(yè)、電子舉手和電子搶答等功能，實現(xiàn)與教師的實時交流，使學(xué)生的學(xué)習興趣得以保持和提高。

第四，利用現(xiàn)代信息技術(shù)建立高等數(shù)學(xué)模型，學(xué)生通過生動具體的數(shù)學(xué)模型能更好地掌握概念和內(nèi)容，例如設(shè)計一些數(shù)學(xué)問題和討論活動，讓學(xué)生獨立自主的思考問題，或是積極地參與討論，充分發(fā)揮其主觀能動性，通過網(wǎng)絡(luò)在線課堂營造寬松的學(xué)習氛圍，使學(xué)生在輕松的環(huán)境中學(xué)習，進而促進自身的學(xué)習和提高。

第五，利用現(xiàn)代信息技術(shù)設(shè)計高等數(shù)學(xué)實驗，為學(xué)生理解概念、領(lǐng)會方法，提供了方便直觀的教學(xué)手段。選擇恰當?shù)膶嶋H問題，利用實際問題創(chuàng)設(shè)情境，師生共同設(shè)計實驗的研究步驟是數(shù)學(xué)實驗的基本思路，在計算機上進行模擬實驗，對實驗結(jié)果給出猜想，發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)規(guī)律，并驗證其過程和結(jié)果的正確性。所以在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中，可以創(chuàng)設(shè)容易引起學(xué)生興趣的數(shù)學(xué)實驗，引導(dǎo)學(xué)生理解、掌握和解決數(shù)學(xué)問題。

第六，網(wǎng)絡(luò)龐大的信息資源、優(yōu)越的多媒體功能和多向交互功能為教學(xué)質(zhì)量和效益的提高提供了更大可能，現(xiàn)代信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)資源教育教學(xué)是信息時代最為有效的全民教育和終身教育方式。

三、利用現(xiàn)代信息技術(shù)是成人教育教學(xué)改革的必由之路

對于成人學(xué)習者來說，成人學(xué)員扮演著不同的社會角色，肩負著工作、家庭、學(xué)習三副重擔，伴隨社會主義市場經(jīng)濟體制為主導(dǎo)的人事管理方式、生產(chǎn)工作方式和分配方式的變化，單位對利用工作時間去參加學(xué)習的人員的支持程度不斷下降，學(xué)員學(xué)習同時受到時間和空間上的限制，成人學(xué)員的工學(xué)矛盾、家學(xué)矛盾日益突出，成人教育機構(gòu)用傳統(tǒng)的教學(xué)模式難以激發(fā)成人學(xué)習者的學(xué)習熱情，難以滿足成人學(xué)習者的學(xué)習需求，難以有效地組織成人學(xué)習者的教學(xué)活動，這些構(gòu)成學(xué)習主體急需解決的難題。如何解決這些難題，可以說，在學(xué)習方式多元化的背景下，現(xiàn)代信息技術(shù)提供了到達理想境界的有效途徑，利用現(xiàn)代信息技術(shù)迅猛發(fā)展的大好機會，成人教育堅持開放性原則，實行成人教育的網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)手段，充分利用計算機輔助教學(xué)、現(xiàn)代遠程教育技術(shù)教學(xué)，提供實時的教學(xué)平臺和非實時的教學(xué)平臺，以及數(shù)字化校園、數(shù)字化圖書館等，使廣大成人學(xué)生在不影響工作、不影響家庭的情況下，學(xué)有成效、學(xué)有創(chuàng)新。21世紀的成人教育必須運用現(xiàn)代信息技術(shù)深化教學(xué)改革，打破傳統(tǒng)的“管理統(tǒng)一、計劃統(tǒng)一、學(xué)制統(tǒng)一”的三統(tǒng)一成人學(xué)歷教育，建立開放式的成人教育新體系，真正實現(xiàn)“時時都可以學(xué)習”、“處處都有學(xué)習場所”，滿足現(xiàn)代社會人們終身學(xué)習的理念追求。

四、高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)改革實踐

（一）改革傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容

加強對學(xué)生直覺思維的培養(yǎng)，突出產(chǎn)生高等數(shù)學(xué)重要概念的實際背景，如數(shù)學(xué)方面的幾何背景、物理方面的力學(xué)和運動學(xué)背景等，以便學(xué)生在學(xué)習過程中比較自然地接受這些重要概念，并加以深刻理解；注重理論聯(lián)系實際，教學(xué)內(nèi)容吸收專業(yè)、工作或生活中應(yīng)用高等數(shù)學(xué)的實際例題，以提高學(xué)生的感性認識和學(xué)習積極性；將高等數(shù)學(xué)內(nèi)容進行優(yōu)化，如將不定積分與定積分糅合在一起，即由定積分引入，通過原函數(shù)研究不定積分的計算，最后解決定積分問題等；盡可能按照高等數(shù)學(xué)歷史發(fā)展的原貌介紹相關(guān)概念與理論，而不是嚴格按照各部分內(nèi)容的邏輯體系來建立，使學(xué)習更加符合人們認識世界的客觀規(guī)律；積極將教學(xué)研究成果吸收進來，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用高等數(shù)學(xué)知識思維處理實際問題的能力。

（二）建設(shè)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源

1.輔助資源：參考文獻與參考教材；相關(guān)專題網(wǎng)站（國內(nèi)、國外）；學(xué)科前沿或熱點問題。

2.授課單元結(jié)構(gòu)表：打破傳統(tǒng)課堂教學(xué)的章、節(jié)邏輯關(guān)系，以知識點來構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)課程結(jié)構(gòu)。以相對獨立的二級知識點劃分授課單元，授課單元的序號為：1.1、1.2、2.1、2.2等。（6授課單元/學(xué)分）

3.課程內(nèi)容資源：根據(jù)授課單元結(jié)構(gòu)表，每一授課單元對應(yīng)一個Word教案文檔，其媒體素材庫中對應(yīng)的動畫、視音頻和文本W(wǎng)ord教案中相應(yīng)的“關(guān)鍵詞”作好鏈接，Word教案文件名的命名為在“授課單元結(jié)構(gòu)表”中對應(yīng)的序號；每個授課單元對應(yīng)制作一個PPT文件，要求內(nèi)容具有科學(xué)性、啟發(fā)性、趣味性，能夠調(diào)動學(xué)生的學(xué)習積極性和創(chuàng)造性。

4.課程教學(xué)視頻：視頻錄制是項目研究最重要的環(huán)節(jié)，事關(guān)項目的成敗，每單元視頻錄制都必須嚴格執(zhí)行下列程序：根據(jù)教學(xué)內(nèi)容改革劃定的知識點→確定教學(xué)目標→選擇教學(xué)媒體組合（電腦、投影儀、黑板）→制定教學(xué)計劃→模擬施教試驗→對課件進行評價與修改→進入教學(xué)視頻錄制。要求運用構(gòu)建式學(xué)習的教學(xué)方法、問題解決的教學(xué)模式以及隨機啟發(fā)式等現(xiàn)代教學(xué)教育理論完成教學(xué)的全過程，實現(xiàn)生動活潑而具有創(chuàng)新局面的課堂教學(xué)氛圍。

5.題庫建設(shè)：題型為一個答案的單選題、多個答案的多選題、判明正確與否的判斷題、以及填空題、計算題、應(yīng)用題、證明題等，所有題目提供解答和點評分析，根據(jù)教學(xué)單元提供多套試卷并提供全部參考答案，以試題庫題目為依據(jù)，提供多種組卷策略的在線測試，采取隨機方式自動組卷；以試題庫為依據(jù)，設(shè)置在線作業(yè)。

參考文獻：

[1]國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）[EB/OL].http：//www.moe.edu.cn/srcsite/A01/s7048/201007/t20100729_171904.html，2013-08-16.

[2]李曉燕.現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展對生活的影響[J].科技信息.2008，（24）：12+6.

[3]薛玉蕊.大眾化背景下提高成人學(xué)歷教育的有效途徑[J].讀與寫（教育教學(xué)刊），2015，（8）：80.