淺談信息化技術(shù)在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

摘要：信息化技術(shù)融入教學(xué)是以后教學(xué)活動的趨勢，提高信息化技術(shù)應(yīng)用能力和教學(xué)水平，促進信息技術(shù)在教學(xué)實踐中廣泛應(yīng)用具有重要意義。本文以一階導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用為例，來說明如何在教學(xué)實踐中將高等數(shù)學(xué)與信息化手段相融合。

關(guān)鍵詞：一階導(dǎo)數(shù);信息化;單調(diào)性

一、引言

當前，國家正推進職業(yè)教育改革的落地，明確了國家相關(guān)教育改革的一系列標準，與相關(guān)職業(yè)標準規(guī)范進一步對接，并結(jié)合本校實情，充分參照完善的專業(yè)人才培養(yǎng)方案、課程標準，而將高等數(shù)學(xué)在實際教學(xué)中融入信息化手段，具有著很多現(xiàn)實意義，有利于提升職業(yè)教育的教學(xué)成效，促進教師教學(xué)水平的提高，激發(fā)出各高校學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課程的興趣，真正實現(xiàn)了教育教學(xué)的信息化發(fā)展。信息化與教學(xué)相融合是以后教育的趨勢，在實際的教學(xué)過程中確實可以攻克教學(xué)上的難點，化難為簡，提高教學(xué)效率。

二、高等數(shù)學(xué)在職業(yè)院校的現(xiàn)狀

（一）課時較少

在各高職院校的教學(xué)體系當中，高等數(shù)學(xué)一直是理科相關(guān)專業(yè)的必修公共基礎(chǔ)課程，許多專業(yè)課程也會圍繞著高等數(shù)學(xué)的知識來實施，因此該門課程可以說是許多專業(yè)中必不可少的，其專業(yè)領(lǐng)域知識豐富，應(yīng)用范圍較廣。但通過實際情況的了解發(fā)現(xiàn)，高職院校中高等教學(xué)的專職教師數(shù)量不多，且同時理科專業(yè)學(xué)生課程學(xué)習(xí)量較大，各項學(xué)科的課程安排較多，導(dǎo)致高等數(shù)學(xué)內(nèi)容多，課程安排少，許多學(xué)生在高數(shù)課堂中開展學(xué)習(xí)也是十分形式化、表面化，由于時間不足加上重視程度不夠，一般很難做到深入理解高數(shù)知識，對知識和技能的掌握也自然不充分，這對于學(xué)生日后工作來說不能滿足用人單位對人才素養(yǎng)的要求。

（二）教學(xué)形式單一

從當前高等數(shù)學(xué)課程實施的教學(xué)形式情況來看，大多數(shù)的高職院校在開展實踐教學(xué)時，都是采用灌輸式的教學(xué)手段，這種教學(xué)方式社會較為落后的。具體表現(xiàn)為，教師填鴨、灌輸給學(xué)生知識，學(xué)生只能夠通過教師、教材以及課堂來汲取知識點和有關(guān)信息，這種教學(xué)形式基本上無利于學(xué)生的職業(yè)能力提升，也無法培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。由于各個學(xué)校情況各異，學(xué)校的硬件軟件發(fā)展不平衡，對于信息化的應(yīng)用更是流于形式和表面，沒有讓高等數(shù)學(xué)與信息化技術(shù)真正融化，沒有讓信息技術(shù)植根與高等數(shù)學(xué)的教學(xué)實踐，所以日常教學(xué)死板，學(xué)生普遍有厭學(xué)情緒和為難情況。

（三）實訓(xùn)流于形式

高等數(shù)學(xué)是應(yīng)用面非常廣的一門課程，對于學(xué)生知識掌握程度及實踐技能，要求較高。從當前高等數(shù)學(xué)的實訓(xùn)實踐來看，多采用的模式是課堂上教師進行授課，學(xué)生了解基本理論知識，隨后要求學(xué)生在課下自發(fā)組織開展實踐性練習(xí)活動。這種模式的缺點十分明顯，大部分學(xué)生自發(fā)組織的實踐活動內(nèi)容都流于形式，只是按照相關(guān)實驗要求和固定步驟來進行操作，完成實任務(wù)，缺乏合適的綜合實訓(xùn)練習(xí)，致使最終培養(yǎng)的人才難以滿足用人單位的需求。

（四）評價機制不健全

當前，高職院校的高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)還存在著評價機制不健全情況，其高等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程的評價手段還是對相關(guān)題庫中的題目開展考查并生成評價結(jié)果，其評價缺乏了客觀性與全面性，沒有針對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和能力提升制定評價標準，這會導(dǎo)致許多高數(shù)教師不太重視培養(yǎng)學(xué)生的素質(zhì)和能力，在實踐指導(dǎo)中以提升學(xué)生答題技能為目標，導(dǎo)致高等數(shù)學(xué)教學(xué)的價值降低，與此同時，高職院校的許多學(xué)生學(xué)習(xí)高數(shù)也是以通過考試為目標，沒有將高等數(shù)學(xué)知識轉(zhuǎn)化為綜合的職業(yè)能力，后續(xù)也難以達到用人單位的實際要求。

三、信息化技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用實踐

（一）信息化技術(shù)支撐

完善的教學(xué)平臺是推動教育教學(xué)信息化發(fā)展的必要條件，因此，教學(xué)的課堂中也迅速引進了信息化技術(shù)，越來越多的學(xué)校管理者要求教師不斷學(xué)習(xí)新的知識和技能，來適應(yīng)信息時代所需要的知識、能力和素養(yǎng)，以適應(yīng)新的變化和挑戰(zhàn)。以前我們以為信息化就是做做課件，甚至以為信息化就是計算機老師的事情，但這種想法是不正確的，信息化的實現(xiàn)應(yīng)當要求每一位教師參與，成為共同努力的一種教育發(fā)展方向，結(jié)合信息技術(shù)的優(yōu)勢，讓其切實服務(wù)于實際教學(xué)，促進教學(xué)資源的網(wǎng)絡(luò)化，加強資源利用，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)更為自主，推動活動的協(xié)助進行，有效模擬教學(xué)情景，實現(xiàn)媒體的數(shù)字化運用。引入信息化技術(shù)后，我們有完善的教學(xué)平臺云班課，該教學(xué)平臺，承載教學(xué)資源發(fā)布，組織教學(xué)活動，成績分析等。在教學(xué)中為了形象直觀化，將數(shù)學(xué)APP引入課堂如：Calc Business APP、Symbolab APP、圖形計算 APP等進行結(jié)果驗證、圖形計算、數(shù)學(xué)實驗等。我們還借助數(shù)學(xué)軟件如Desmos、Matlab、幾何畫板等，進行直觀繪圖、繪圖解析、動畫設(shè)計、繪圖實驗等。微課、小視頻等以簡短的形式，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識及一般應(yīng)用。學(xué)生利用多媒體手段制作可以設(shè)計、制作實驗視頻;為了看清楚變化過程，可以錄制慢視頻。學(xué)生可以直播投屏、動圖展示、PPT演示，放大解題過程，使學(xué)生直觀形象了解知識點。利用投票星這一網(wǎng)絡(luò)投票系統(tǒng)，組織學(xué)生開展互評活動，進行成績分析。借助評分系統(tǒng)實現(xiàn)老師考核、小組互評、平臺系統(tǒng)主客觀考核為一體，考核結(jié)果同時作為分析教學(xué)效果的依據(jù)。依據(jù)圖表統(tǒng)計數(shù)據(jù)，評選最佳小組和星主。

（二）信息化教學(xué)設(shè)計

1.規(guī)劃階段。這一階段主要由教師主導(dǎo)規(guī)劃完成，教師通過教學(xué)平臺，發(fā)布微課、任務(wù)書。學(xué)生接收教師發(fā)放的任務(wù)，知曉學(xué)習(xí)目標，在線觀看微課，學(xué)習(xí)相關(guān)基礎(chǔ)知識，預(yù)約微格教室進行探究練習(xí)，完成小組實驗設(shè)計。教師分析平臺數(shù)據(jù)，根據(jù)情況調(diào)整策略。

2.診斷階段。這一階段主要由教師和小組相互配合完成，教師分析平臺數(shù)據(jù)，查閱各小組實驗設(shè)計思路，對實驗的目的性、可行性、實驗方法、技術(shù)路線做指導(dǎo)。小組在老師的指導(dǎo)下，調(diào)整實驗方案。

3.論證階段。小組在微格教室演示實驗，并記錄實驗數(shù)據(jù)、錄制實驗視頻。教師根據(jù)學(xué)生表述及相關(guān)數(shù)據(jù)、視頻等信息，對實驗合理性做出評價。

4.實施階段。教師創(chuàng)設(shè)情境，引出所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容，并介紹各小組實驗特點。小組演示實驗，并分享設(shè)計思路。教師接著發(fā)布提升問題，鞏固提升學(xué)生所學(xué)的內(nèi)容。教師最后發(fā)布頭腦風(fēng)暴，小組通過查找材料或向教師尋求幫助等方式，完成用頭腦風(fēng)暴的任務(wù)。

5.評價階段。根據(jù)平臺數(shù)據(jù)，分析統(tǒng)計教學(xué)目標的達成度。利用圖表統(tǒng)計與投票星線上評分結(jié)合，進行生生互評、師生評分、組間互評等進行實時評價。

6.提升階段。教師組織學(xué)生預(yù)約微格教室，強化專業(yè)技能。教師在平臺發(fā)布學(xué)習(xí)鏈接，讓學(xué)生了所學(xué)知識最新進展。

四、如何在數(shù)學(xué)教學(xué)中更好地應(yīng)用信息技術(shù)

（一）在課堂中使用計算機演示，提高數(shù)學(xué)思維能力

隨著技術(shù)的發(fā)展，越來越多的高校就信息技術(shù)應(yīng)用開始投入資金和資源，尤其是重視技術(shù)硬件設(shè)施的建設(shè)，提升現(xiàn)代教育水平，計算機技術(shù)還在不斷發(fā)展中，教學(xué)的相關(guān)軟件也在不斷更新，數(shù)學(xué)CAL正在逐漸推動開展，這些都給高等數(shù)學(xué)的教學(xué)以及相應(yīng)教師的觀念造成重大沖擊。但需要認識到的是，高等數(shù)學(xué)課程融入計算機技術(shù)需要循序漸進，比如說在高等數(shù)學(xué)教學(xué)過程中運用PowerPoint、Authorware等軟件具有著較大潛力，不過要想切實將這種潛力變成優(yōu)勢來提升高等數(shù)學(xué)教學(xué)水平，還需要教師不斷深化研究，對軟件的應(yīng)用進行再開發(fā)，即基于這些軟件，教師對相關(guān)菜單技術(shù)、按鈕技術(shù)等于高等數(shù)學(xué)的教學(xué)充分結(jié)合，尤其是解意教學(xué)和概念教學(xué)，進一步完善高數(shù)教學(xué)流程，提升教學(xué)效果。

筆者曾經(jīng)運用PowerPoint軟件、Authorware軟件以及幾何畫板工具，基于高等數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計了相關(guān)課件，以一種新的方式來呈現(xiàn)積分、二重積分的相關(guān)概念信息，與傳統(tǒng)教學(xué)之間有著很大不同，對于學(xué)生創(chuàng)新思維的啟發(fā)很有幫助，也能夠讓學(xué)生更快領(lǐng)悟數(shù)學(xué)概念和思想，掌握相關(guān)數(shù)學(xué)方法，進一步探索和學(xué)習(xí)。

（二）在學(xué)生的協(xié)作學(xué)習(xí)當中引入現(xiàn)代教育信息技術(shù)

相關(guān)資料表明，協(xié)作學(xué)習(xí)是一種高效的教學(xué)手段，與單純的課堂教授和個別化學(xué)習(xí)相比效果更佳，協(xié)作學(xué)習(xí)能夠讓學(xué)習(xí)者從他人那里獲得更多學(xué)習(xí)觀點和建議，實現(xiàn)信息的共享，發(fā)揮出集體智慧的作用，從而進一步提升各學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果，增強學(xué)生學(xué)習(xí)高數(shù)的信心，為他們進入社會工作打好基礎(chǔ)。

（三）利用計算機復(fù)習(xí)、作業(yè)

將計算機技術(shù)運用與課后的作業(yè)和復(fù)習(xí)當中，比如說設(shè)計一些輔導(dǎo)性的學(xué)習(xí)軟件，讓學(xué)生課后對課堂上學(xué)習(xí)的知識進行鞏固，也能夠有效提升學(xué)生完成作業(yè)的效率與準確度。在軟件當中設(shè)計一些圖片、視頻或是文字學(xué)習(xí)的課件，讓學(xué)生能夠隨時隨地觀看，加強高數(shù)的概念性學(xué)習(xí)。輔導(dǎo)軟件還具有反饋、交互以及便捷等優(yōu)點。

五、多媒體信息技術(shù)在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用優(yōu)化

客觀維度上，所有事物都具有優(yōu)點與缺點，而高等數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用多媒體技術(shù)也同樣具有兩面性，為此，還應(yīng)當基于教學(xué)實際情況對其應(yīng)用加以完善，針對性提出多媒體技術(shù)應(yīng)用在高數(shù)教學(xué)中的優(yōu)化手段，以下為幾種可參考的方向。1、提升師資素養(yǎng)

在教學(xué)改革推進下，素質(zhì)教育也變得更為重要，而素質(zhì)培養(yǎng)與相關(guān)教師的教學(xué)息息相關(guān)，因此，在利用多媒體信息技術(shù)時，也應(yīng)當重視教師綜合素質(zhì)的建設(shè)。多媒體信息技術(shù)對于大部分教師來說是一種教育創(chuàng)新下的產(chǎn)物，將其運用到高數(shù)教學(xué)時，必然會導(dǎo)致教學(xué)理念的創(chuàng)新、教學(xué)方法的革新，因此，教師素養(yǎng)水平也應(yīng)當提升。高數(shù)教師需要加強本專業(yè)知識的學(xué)習(xí)，還需不斷關(guān)注教育科技相關(guān)的發(fā)展，擴充新理念，增加知識儲備，提升創(chuàng)新創(chuàng)造水平，主動參與教師相關(guān)的培訓(xùn)活動，不斷累積教學(xué)經(jīng)驗，在教育崗位上實現(xiàn)自身價值。除此之外，高等院校的領(lǐng)導(dǎo)層應(yīng)當充分認識多媒體信息技術(shù)的價值以及其在教育領(lǐng)域中應(yīng)用的重要意義，對院校現(xiàn)有的教學(xué)資源進行整合，對信息化教學(xué)的基礎(chǔ)設(shè)施加強建設(shè)，進一步打造出良好的教育環(huán)境，對于多媒體信息技術(shù)應(yīng)用的要求要明晰，組織開展教師的培訓(xùn)工作，比如說可以邀請信息化教學(xué)的相關(guān)專家到校指導(dǎo)，讓教師都能廣泛參與，積極學(xué)習(xí)先進的教育思想，提升技術(shù)素養(yǎng)和教學(xué)水平，將多媒體信息技術(shù)應(yīng)用的成功案例進行分享，進一步增強教師教學(xué)的實踐能力。

（二）增強師生互動

促進教學(xué)中的師生互動是能夠提升教學(xué)水平的有效手段，師生互動能夠讓教師與學(xué)生之間建立起友好的情感關(guān)系，以此為基礎(chǔ)，有利于激發(fā)出學(xué)生對該門課程的學(xué)習(xí)興趣，以興趣來推動學(xué)生學(xué)習(xí)，會獲得良好效果。在高數(shù)教學(xué)中應(yīng)用多媒體信息技術(shù)的過程中，教師將會在課堂中處于主導(dǎo)地位，而學(xué)生則是處于主體地位，教學(xué)中會將多媒體作為載體，讓知識的傳遞更為高效，教師需要明確新技術(shù)應(yīng)用的定位，理解其價值所在，將學(xué)生的課堂主體性發(fā)揮出來，教學(xué)中善用誘導(dǎo)手段，讓學(xué)生在引導(dǎo)下自行探究學(xué)習(xí)，提升學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，讓學(xué)生樂于學(xué)習(xí)高數(shù)。比如說在高數(shù)教學(xué)開展之前，教師可以基于教學(xué)內(nèi)容編制一個多媒體課件，然后將該課件分享給全體學(xué)生，便于學(xué)生進行預(yù)習(xí)，為后續(xù)教學(xué)實施做鋪墊。在采用多媒體信息技術(shù)之后，高數(shù)教學(xué)也能夠構(gòu)建起線上線下一體化教學(xué)服務(wù)的模式，打破傳統(tǒng)教學(xué)的時間和空間限制，增強對學(xué)生學(xué)習(xí)行為狀態(tài)的全面、深入了解，提高組織教學(xué)的水平。像是教師可以開通微信群、QQ群等學(xué)習(xí)交流群，讓學(xué)生在群組中積極討論、自由發(fā)言、提供建議，教師在教學(xué)實施時廣泛采納，優(yōu)化教學(xué)結(jié)構(gòu)。

（三）優(yōu)化課程設(shè)置

在應(yīng)用多媒體信息手段之后，高數(shù)教學(xué)也具有了更多優(yōu)勢，體現(xiàn)出現(xiàn)代化的特點，對于知識信息的處理也更加高效，促進教學(xué)的形象化與生活化轉(zhuǎn)變，讓學(xué)生能夠充分理解所學(xué)知識。但還需注意的一點是，傳統(tǒng)教學(xué)的一些手段也并非完全無用，傳統(tǒng)教學(xué)長期執(zhí)行，一些方法也給學(xué)生留下了難忘的記憶，因此，在實施教學(xué)時，教師可依舊利用板書教學(xué)方式來進行例題解答、定理證明等，讓學(xué)生能夠習(xí)慣于吸收知識，理解抽象數(shù)學(xué)理論，這些教學(xué)手段可與多媒體信息技術(shù)結(jié)合使用，發(fā)揮出更佳的效果。在實踐教學(xué)時，教師還要對高等數(shù)學(xué)教材深入解讀，提取出重難點內(nèi)容，將這部分內(nèi)容利用傳統(tǒng)板書來呈現(xiàn)，讓學(xué)生直觀理解，再進行細致化降解，讓學(xué)生先掌握基本概念。以此為基礎(chǔ)，高數(shù)教師再利用網(wǎng)絡(luò)收集一些相關(guān)教學(xué)素材，可以選擇與學(xué)生生活貼近的案例素材，運用多媒體信息技術(shù)來創(chuàng)設(shè)問題情景，將收集到的素材以視頻、動畫或是圖片的形式呈現(xiàn)出來，組織學(xué)生開展學(xué)習(xí)并積極探討，讓整體教學(xué)氛圍輕松化、活躍化，有利于培養(yǎng)學(xué)生的合作能力、實踐能力、思維能力等。

六、結(jié)束語

在現(xiàn)代化的教學(xué)課堂中，運用電腦、手機以及平板等變得越來越普遍。這些硬件設(shè)施的作用是可以進行資料的查詢，也方便學(xué)習(xí)時互相溝通，其還能夠作為終端設(shè)備，安裝相應(yīng)的學(xué)習(xí)平臺、軟件等，基于軟件和平臺來發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)、接收學(xué)習(xí)任務(wù)以及分析完成任務(wù)，整個過程中也會獲得評價結(jié)果。電腦、手機以及平板都將會作為學(xué)生的學(xué)習(xí)終端，也是實現(xiàn)信息化學(xué)習(xí)的關(guān)鍵，為教師開設(shè)信息化教學(xué)的環(huán)境奠定良好基礎(chǔ)。多媒體信息技術(shù)還具有這遠程互動系統(tǒng)以及錄播系統(tǒng)，兩項系統(tǒng)的應(yīng)用關(guān)鍵為聯(lián)系，能夠幫助本校的教師、學(xué)生與其他學(xué)校教師、教學(xué)專家之間構(gòu)建出聯(lián)系，將優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源共享，提升教學(xué)水平。教學(xué)中具備了移動平臺，可以增加教學(xué)互動，讓學(xué)生在該平臺上積極發(fā)布意見，對教學(xué)進行打分或點贊，學(xué)生也可以進行自評或是與其他之間互評，教師也能通過平臺來獲取實時信息以及過程數(shù)據(jù)，從而對過程進行評價。以上信息化手段中的硬件和軟件，但老師們會發(fā)現(xiàn)，只基于相關(guān)硬件和軟件也難以真正實現(xiàn)信息化教學(xué)，還應(yīng)當搭配相應(yīng)的數(shù)字化教學(xué)資源，這樣能發(fā)揮出技術(shù)優(yōu)勢。在設(shè)計信息化教學(xué)時，促進資源使用尤為關(guān)鍵，這種資源一般是以視頻、微課以及動畫等形式呈現(xiàn)。其中，教師最早運用的就是視頻資源與動畫資源。

高數(shù)課程教學(xué)中常常會出現(xiàn)復(fù)雜化、抽象化的知識，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)時感受到晦澀難懂，這類知識采用傳統(tǒng)教學(xué)方式也很難講清，因此教師就可以基于課程內(nèi)容，充分利用視頻、動畫等形式呈現(xiàn)高數(shù)知識難點，在這種狀態(tài)下，學(xué)生的學(xué)習(xí)效率會進一步提升，也能夠提高學(xué)習(xí)的積極性。

作者單位：趙士元" " 朔州師范高等?？茖W(xué)校

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