基于現(xiàn)代信息技術的大學數(shù)學課堂教學模式研究與實踐

【摘 要】現(xiàn)代信息技術是信息時代有效的教育工具。本文首先闡述了現(xiàn)代信息技術在大學數(shù)學教學中的意義，然后分析了當前大學數(shù)學教學中存在的問題，最后，從加強師資培訓、整合“雙型”教師、運用不同媒體技術、軟件、數(shù)學建模和微課程輔助教學等方面探討了基于現(xiàn)代信息技術的大學數(shù)學課堂教學模式的研究與實踐。

【關鍵詞】大學數(shù)學;現(xiàn)代信息技術;教學改革

中圖分類號： G642 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）08-0062-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.08.025

【Abstract】Modern information technology is an effective educational tool in the information age. This paper first expounds the significance of modern information technology in College Mathematics teaching， then analyses the existing problems in College Mathematics teaching. Finally， it discusses the research of college mathematics classroom teaching mode based on modern information technology from the aspects of strengthening teacher training， integrating “double-type” teachers， using different media technology， software， mathematical modeling and micro-course assistant teaching. Research and practice.

【Key words】University mathematics; Modern information technology; Teaching reform

0 引言

大學數(shù)學課程是高等院校理工科和經(jīng)管專業(yè)開設的一門重要的公共必修基礎課程。隨著科學技術的發(fā)展，信息技術已經(jīng)滲透到各科學領域，對教育教學產(chǎn)生了巨大的影響[1]。如何有效發(fā)揮現(xiàn)代信息技術在大學數(shù)學教學中的作用，是當前數(shù)學教學改革亟待解決的重要問題。因此，分析大學數(shù)學教學中所存在的問題，探索基于現(xiàn)代信息技術的課堂教學模式具有重要意義。

首先，現(xiàn)代信息技術為大學數(shù)學教學建立了一個互動、開放、動態(tài)的教學環(huán)境，能夠?qū)⒍嗝襟w和網(wǎng)絡有機結(jié)合。教學環(huán)境不僅限于學校建筑、教室、圖書館、實驗室、演講廳、咨詢室等，還延伸到咖啡館、午餐室、草坪、校園角落。教學環(huán)境由靜態(tài)變?yōu)閯討B(tài)。

其次，現(xiàn)代信息技術結(jié)合了各種形式的信息，如文本、聲音、圖形、視頻、動畫等，不僅為大學數(shù)學教學提供了理想平臺，實現(xiàn)了教學資源的多樣化，豐富了教學內(nèi)容，使得沉悶的數(shù)學課堂變得生動形象起來，而且有利于學生對知識的獲取和保持，實現(xiàn)了“人—機”之間的交互學習，提高了教學效率。

最后，現(xiàn)代信息技術可以將一些數(shù)學軟件、案例、背景知識等融入到課堂教學，有效地激發(fā)了學生的學習興趣，鍛煉了學生的動手能力，還可以讓學生體驗到數(shù)學的實際應用價值。

1 目前大學數(shù)學課程教學中存在的問題

筆者課題團隊通過多年的教學實踐以及對鄭州市龍子湖高校園區(qū)十幾所普通高等院校進行調(diào)研走訪，發(fā)現(xiàn)目前在大學數(shù)學教學上普遍存在以下現(xiàn)象：

第一，授課方式單一，“滿堂言”現(xiàn)象普遍存在。目前大多數(shù)學教師仍采用“滿堂灌”、“填鴨式”的方法施教，整個課堂上給學生灌輸了大量的數(shù)學公式、定理或證明。師生互動較少，學生厭學，不及格率居高不下。

第二，現(xiàn)代化信息技術輔助教學手段不夠或效果不盡如人意。部分教師上課仍然是花費了大量的時間進行板書，課堂容量不足，不能很好地展現(xiàn)數(shù)學的形象性和趣味性。也有很多老師用PPT教學，要么課件做得過于粗糙，課件內(nèi)容呈現(xiàn)過快，學生跟不上教學節(jié)奏，要么是課件畫面設計過于精美，分散了學生的注意力，反而影響了教學效果。

第三，重理論輕應用。目前大多老師在上課過程中非常重視概念的講解、定理的證明推導、算例的分析等，但是忽視了大學數(shù)學在實際生活中或其他課程中的應用，學生的實踐能力和動手能力沒有得到很好的提高。

2 現(xiàn)代信息技術在大學數(shù)學教學中的實現(xiàn)過程

第一，加強教師現(xiàn)代信息技術的培訓。

教師要想很好地運用現(xiàn)代信息技術提高教學效果，首要條件是通過不同途徑來加強現(xiàn)代信息技術的學習和培訓，熟練掌握各種先進教學軟件。教師的軟件技術操作能力、熟練程度將影響到授課效果。一方面可以通過參加各種精品課程、微課程、慕課、翻轉(zhuǎn)課堂、雨課堂、對分課堂、超星學習通等培訓班的集中學習培訓，掌握現(xiàn)代信息技術與課堂教學相結(jié)合的理論知識。另一方面，教學團隊可以通過定期召開“信息化課堂”工作坊來討論、總結(jié)現(xiàn)代信息技術在實際教學中所出現(xiàn)的問題，不斷改進教學方式，提高教學效果。

第二，“傳統(tǒng)”型教師與“現(xiàn)代”型教師互相整合。

并非所有大學數(shù)學老師都必須使用現(xiàn)代信息技術。每位教師的優(yōu)勢都不盡相同，尤其是一些年長的“傳統(tǒng)”型教師擁有扎實的數(shù)學教學功底，豐富的教學經(jīng)驗，可將他們的課程錄制下來，上傳到教學網(wǎng)站上。而一些年輕的“現(xiàn)代”型教師可能具備更好的信息技術優(yōu)勢，關注學科發(fā)展的最新動態(tài)，可利用他們熟練的軟件操作能力和多媒體制作能力。最好是將“傳統(tǒng)”型教師和“現(xiàn)代”型教師有機結(jié)合起來，取長補短，最大限度地提高教學效果。

第三，靈活選擇和運用不同的現(xiàn)代信息技術。

我們在實際教學過程中，選擇運用何種信息技術、媒體軟件并非是一成不變的，而要通過不斷的比較、篩選來確定最佳的技術。譬如，要引入某一個概念或理論產(chǎn)生的背景時，可選用視頻的方式;要展現(xiàn)一個抽象、變化的過程時，可以選用PPT或運用數(shù)學軟件編程動態(tài)展示;要進行課前檢測和課堂提問時，可以運用雨課堂或超星學習通等教學工具;要進行復習答疑時，可以通過課程微信群或QQ群進行。

第四、運用數(shù)學軟件輔助教學。

大學數(shù)學中有很多復雜的計算和抽象的試驗，如定積分、行列式、二項分布、區(qū)間估計、蒲豐投針試驗等。隨著現(xiàn)代信息技術的不斷發(fā)展，這些繁瑣的計算和試驗都可以通過各種各樣的數(shù)學軟件進行：EXCEL、Mathematica、Maple、MathCAD、LINDO、SAS、R語言、Python等來實現(xiàn)。另外，MATLAB還可以產(chǎn)生隨機數(shù)、畫出二維正態(tài)分布密度函數(shù)的圖像等。Maple 軟件不僅可以展示曲線斜率的動態(tài)畫面還可以見了課程的試題庫;SAS在概率統(tǒng)計的數(shù)據(jù)處理上非常方便;LINDO在線性規(guī)劃問題上模型輸入簡練直觀、運行速度快、計算能力強。

第五、以數(shù)學建模為平臺，突出數(shù)學的應用性。

在大學數(shù)學教學中，要重視學生建模思想和建模意識的培養(yǎng)。以“高教社杯”全國大學生數(shù)學建模競賽、“深圳杯”全國大學生數(shù)學建模競賽以及美國大學生數(shù)學建模競賽為平臺，鼓勵學生積極參與這些賽事，在平時的授課中可以穿插人口增長、智能調(diào)度、環(huán)境污染、高溫作業(yè)、市場營銷等問題，培養(yǎng)學生綜合應用能力，促進學生數(shù)學素養(yǎng)的發(fā)展。

第六，運用微課程輔助教學。

在教學過程中， 教師一方面可以運用PPT美化大師、CamtasiaStudio、Focusky、格式工廠等軟件把大學數(shù)學中一些重要的、難度較大的以及典型題型自制成微課程，以供學生線下學習。另一方面，也可以從網(wǎng)易公開課、中國大學MOOC（慕課）網(wǎng)，愛課程、好大學在線、學堂在線等網(wǎng)站上搜索一些代表性的教程[2]，鏈接到教學網(wǎng)站上，以便學生在業(yè)余時間觀看。

3 結(jié)語

現(xiàn)代信息技術是信息時代有效的教育工具，是我國當前大學數(shù)學教學改革的核心內(nèi)容。筆者通過多年的教學研究與實踐，從加強師資培訓、雙型教師整合、運用不同媒體技術、運用軟件、數(shù)學建模和微課程輔助教學等方面探討了基于現(xiàn)代信息技術的大學數(shù)學課堂教學模式。在今后的教學中，我們將會繼續(xù)探討、研究、實踐更多的現(xiàn)代化信息教學模式，不斷改進教學方法，提高教學質(zhì)量。

【參考文獻】

[1]蔣宗彩.基于多維互動模式的大學數(shù)學教學研究與實踐[J].科技展望，2016，26（21）：211-212.

[2]王欣.微課在《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》教學中的應用[J].北京城市學院學報，2017，（04）：70-72.