高等數(shù)學(xué)課程信息化教學(xué)模式的構(gòu)建

［摘 要］高等數(shù)學(xué)作為一項(xiàng)專業(yè)的基礎(chǔ)課程不僅為學(xué)生提供了必要的數(shù)學(xué)工具，還可應(yīng)對未來工作和研究中的挑戰(zhàn)，其教育模式對現(xiàn)代化發(fā)展具有深遠(yuǎn)意義。據(jù)此，本文以高等數(shù)學(xué)課堂教學(xué)現(xiàn)狀為出發(fā)點(diǎn)，闡述了高等數(shù)學(xué)課程信息化教育模式構(gòu)建的重要性，分析了信息化背景下高等數(shù)學(xué)課程教育模式構(gòu)建面臨的困難，同時(shí)提出高等數(shù)學(xué)課程信息化教育模式構(gòu)建的具體對策，希望為今后高等數(shù)學(xué)課程信息化教育模式的構(gòu)建提供新思路。

［關(guān)鍵詞］高等數(shù)學(xué)；信息化教育；課程模式

［中圖分類號］G64 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

高等數(shù)學(xué)課程應(yīng)注重學(xué)生批判性思維和問題解決能力的培養(yǎng)，關(guān)注學(xué)生的個(gè)性化需求和學(xué)習(xí)風(fēng)格，幫助學(xué)生更好地理解和掌握數(shù)學(xué)知識，培養(yǎng)其終身學(xué)習(xí)意識，使其能夠在未來的工作和研究中持續(xù)學(xué)習(xí)和應(yīng)用數(shù)學(xué)知識。同時(shí)，高等數(shù)學(xué)課程應(yīng)借助先進(jìn)的教育技術(shù)，如網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺、在線課程、虛擬實(shí)驗(yàn)室等，以此提高教學(xué)效果和學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，推動教育技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展，為未來的高等數(shù)學(xué)課程提供更多可能性。

1 高等數(shù)學(xué)課堂教學(xué)現(xiàn)狀

高等數(shù)學(xué)是高等院校的公共基礎(chǔ)課之一，其教學(xué)質(zhì)量直接影響著學(xué)生后續(xù)專業(yè)學(xué)習(xí)的效果。傳統(tǒng)的教學(xué)模式以教師為主導(dǎo)，注重理論知識的灌輸。這種“灌漫”式教學(xué)難以激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的意識，多依賴黑板和教科書，無法滿足學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)需求。信息技術(shù)的發(fā)展為高等數(shù)學(xué)教學(xué)帶來新的機(jī)遇，教師可利用多媒體課件、在線學(xué)習(xí)平臺等數(shù)字化資源，使教學(xué)內(nèi)容更加直觀生動，并采用案例教學(xué)、小組合作等活動式教學(xué)模式，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維和解題能力。然而，傳統(tǒng)教學(xué)理念的轉(zhuǎn)變也需要較長時(shí)間，高數(shù)教師應(yīng)積極掌握新技術(shù)，將信息化技術(shù)有效融入教學(xué)中，提升教學(xué)質(zhì)量。

2 高等數(shù)學(xué)課程信息化教學(xué)模式構(gòu)建的重要性

2.1 優(yōu)化教學(xué)效果

高等數(shù)學(xué)作為理工科基礎(chǔ)課程，其教學(xué)效果直接影響專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量，信息化教學(xué)模式可提升學(xué)校教學(xué)資源利用效率，并通過建設(shè)數(shù)字化課件庫和案例庫，幫助學(xué)生隨時(shí)靈活學(xué)習(xí)，不受時(shí)間和地點(diǎn)限制。教師也可以根據(jù)學(xué)生需求及時(shí)更新完善資源，增強(qiáng)教學(xué)互動性，且根據(jù)學(xué)生互動日志了解課堂難點(diǎn)，從而進(jìn)行個(gè)性化指導(dǎo)［1］。除此以外，信息化平臺支持學(xué)習(xí)分析與反饋，識別出學(xué)生學(xué)習(xí)的規(guī)律和難點(diǎn)，為其提供個(gè)性化學(xué)習(xí)建議與資源，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)效率的提升。

2.2 革新教學(xué)體系

構(gòu)建信息化教學(xué)模式可以在一定程度上推動數(shù)學(xué)體系的革新，培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力，同時(shí)高等數(shù)學(xué)課程的教學(xué)可以利用信息化手段，展示抽象概念，幫助學(xué)生形成直觀認(rèn)識。也可以設(shè)計(jì)在線實(shí)驗(yàn)和案例，讓學(xué)生通過操作感受數(shù)學(xué)規(guī)律，拓寬數(shù)學(xué)視野，培養(yǎng)探索精神，提出新的數(shù)學(xué)問題或解決思路，促進(jìn)數(shù)學(xué)理論的發(fā)展。

2.3 迎合現(xiàn)代發(fā)展

高校可利用信息技術(shù)手段，建立網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，通過在線視頻、電子課件、網(wǎng)絡(luò)測試等形式實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)信息化，幫助學(xué)生自主安排學(xué)習(xí)進(jìn)度，提供交流討論區(qū)，采用翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)法，使學(xué)生在課前通過觀看教學(xué)視頻、學(xué)習(xí)電子課件等方式進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，在課堂進(jìn)行討論、互動、練習(xí)等活動，教師則更多充當(dāng)指導(dǎo)者角色，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和積極性。高等數(shù)學(xué)課程信息化教育模式的構(gòu)建，能夠培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)模型分析解決實(shí)際問題的能力［2］。與此同時(shí)，平臺也可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果推薦適合的練習(xí)，以固化知識點(diǎn)，鼓勵學(xué)生之間相互討論、交流、合作學(xué)習(xí)，從而培養(yǎng)其團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

3 高等數(shù)學(xué)課程信息化教學(xué)模式構(gòu)建面臨的困難

3.1 教學(xué)手段滯后

目前，部分教師的信息技術(shù)應(yīng)用水平和理解能力不足，難以適應(yīng)信息化教學(xué)新模式的需要，這使得教學(xué)資源開發(fā)和課堂應(yīng)用滯后于技術(shù)進(jìn)步。缺少專業(yè)人才和經(jīng)費(fèi)支持，未建設(shè)豐富的數(shù)字化教學(xué)平臺和內(nèi)容庫，從而限制了信息化教學(xué)資源的供給。傳統(tǒng)的教學(xué)質(zhì)量考核機(jī)制較少體現(xiàn)信息化教學(xué)的價(jià)值導(dǎo)向，抑制了教師主動創(chuàng)新的積極性［3］。除此以外，個(gè)性化學(xué)習(xí)需要大數(shù)據(jù)支持，但相關(guān)技術(shù)和平臺建設(shè)面臨資金和人才短缺的問題，難以保證教學(xué)質(zhì)量。

3.2 教學(xué)資源受限

首先，高質(zhì)量的數(shù)字化教學(xué)資源需要專業(yè)團(tuán)隊(duì)長期投入，但許多高校在人才和經(jīng)費(fèi)支持上存在短板，難以建設(shè)豐富的在線課件和案例庫，從而限制了教學(xué)內(nèi)容的創(chuàng)新與豐富。其次，許多高校依然停留在簡單的視頻上機(jī)或在線作業(yè)提交階段，難以構(gòu)建支持實(shí)時(shí)互動的個(gè)性學(xué)習(xí)環(huán)境，影響教學(xué)模式的深入應(yīng)用，且大數(shù)據(jù)分析能力難以滿足現(xiàn)狀，未建立統(tǒng)一的教學(xué)數(shù)據(jù)采集與分析平臺，無法進(jìn)行精準(zhǔn)的學(xué)習(xí)規(guī)律挖掘與個(gè)性指導(dǎo)，影響了教學(xué)效果的實(shí)時(shí)監(jiān)測與調(diào)整。最后，部分學(xué)生在自主學(xué)習(xí)能力和網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)意識上存在不足，這對信息化教學(xué)提出了更高的要求。

3.3 學(xué)生能力不同

學(xué)生個(gè)性差異較大，其信息技術(shù)應(yīng)用能力也存在區(qū)別。一些學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)方面能力較強(qiáng)，但也有部分學(xué)生基礎(chǔ)較差，難以適應(yīng)新的學(xué)習(xí)模式。同時(shí)，學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識和能力也不盡相同，少部分學(xué)生可主動掌握知識，但多數(shù)學(xué)生仍依賴傳統(tǒng)“灌漫”式教學(xué)，給信息化教育模式的推進(jìn)帶來一定困難。此外，不同專業(yè)背景也影響教學(xué)效果，理工類專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的動機(jī)和需求可能強(qiáng)于人文社科類專業(yè)學(xué)生，這給教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)提出了新的挑戰(zhàn)。信息化教學(xué)需要根據(jù)不同學(xué)情進(jìn)行個(gè)性化設(shè)計(jì)，滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。

3.4 隊(duì)伍建設(shè)不足

部分教師在信息化應(yīng)用能力和理念認(rèn)識上存在差距，這給教學(xué)模式的構(gòu)建帶來一定困難，且部分教師自身信息技術(shù)運(yùn)用能力較弱，難以快速掌握新興教學(xué)技術(shù)。同時(shí)，部分教師對信息化教學(xué)理念認(rèn)識不深，難以將信息技術(shù)有機(jī)融入教學(xué)全過程，依然停留在輔助傳統(tǒng)教學(xué)的簡單應(yīng)用層面，未對教學(xué)模式開展深入改革。年輕教師信息技術(shù)水平高但經(jīng)驗(yàn)不足，資深教師教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富但信息化意識不強(qiáng)，這都對教學(xué)模式的構(gòu)建提出新挑戰(zhàn)［4］。由此可見，教師需要主動探索和學(xué)習(xí)，通過持續(xù)培訓(xùn)、學(xué)習(xí)交流等方式提升自身素質(zhì)，培養(yǎng)先進(jìn)理念，從而適應(yīng)信息化教學(xué)的需要。

3.5 評價(jià)機(jī)制缺失

隨著信息技術(shù)在教育領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，高等數(shù)學(xué)課程正從傳統(tǒng)模式向信息化模式轉(zhuǎn)變，但部分高校的教育評價(jià)機(jī)制未及時(shí)跟進(jìn)，給高等數(shù)學(xué)信息化教學(xué)模式的構(gòu)建帶來一定困難。一方面，傳統(tǒng)以考試成績?yōu)橹鞯脑u價(jià)方式難以反映信息化教學(xué)的價(jià)值，且教學(xué)質(zhì)量的評價(jià)指標(biāo)系統(tǒng)尚未完善，導(dǎo)致部分高校未形成有效的評價(jià)教學(xué)資源開發(fā)與利用水平、互動參與度、學(xué)習(xí)效果監(jiān)測等信息化教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，同時(shí)其教師評價(jià)機(jī)制還停留在教學(xué)工作量和年度考核方面，忽略了教學(xué)設(shè)計(jì)和研究能力等軟實(shí)力，不利于教師主動探索信息化教學(xué)模式［5］。另一方面，信息化教學(xué)需要建立反映全過程和多方面因素的動態(tài)評價(jià)機(jī)制，否則高校將難以及時(shí)調(diào)整目標(biāo)與方式，因此要優(yōu)化考核指標(biāo)，建立教學(xué)質(zhì)量和教師成長的動態(tài)多層次評價(jià)體系，持續(xù)優(yōu)化教學(xué)模式。

4 高等數(shù)學(xué)課程信息化教學(xué)模式構(gòu)建的具體對策

4.1 創(chuàng)建信息平臺

高等數(shù)學(xué)課程信息平臺的構(gòu)建可采用模塊化設(shè)計(jì)，包括學(xué)習(xí)模塊、交流模塊、資源模塊、測試模塊、個(gè)人中心等，其頁面設(shè)計(jì)應(yīng)簡潔大方，操作流暢、易上手，符合現(xiàn)代青年學(xué)生審美，并支持PC、移動端等多終端訪問，方便學(xué)生隨時(shí)學(xué)習(xí)，提供齊全的視頻課程，由教師系統(tǒng)講解知識點(diǎn)，注重案例分析，增強(qiáng)趣味性，根據(jù)不同學(xué)生特點(diǎn)進(jìn)行學(xué)習(xí)路徑推薦［6］。與此同時(shí)，可提供歷年真題、模擬題等資源，記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度、考試結(jié)果，收藏其學(xué)習(xí)筆記，通過這些信息化的學(xué)習(xí)功能，實(shí)現(xiàn)高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化，為現(xiàn)代教育發(fā)展提供有力支持。

4.2 加強(qiáng)資源共享

高校可構(gòu)建統(tǒng)一的數(shù)字化教學(xué)資源庫，收集優(yōu)質(zhì)教師的視頻課程、電子課件、習(xí)題庫、考題資源等，統(tǒng)一整合到教學(xué)資源庫中，并實(shí)現(xiàn)全文檢索，方便教師和學(xué)生查找所需資源。在資源庫中可適當(dāng)引入質(zhì)量評價(jià)機(jī)制，確保資源質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)選課分享機(jī)制，要求學(xué)生根據(jù)自身的情況和興趣，選擇不同教師提供的課程［7］。與此同時(shí)，資源庫應(yīng)包含豐富的視頻課程、電子課件、微課視頻、習(xí)題庫、歷年考題等資源，通過教育資源庫平臺，利用互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化教學(xué)資源的網(wǎng)絡(luò)化共享，并提供資源檢索、下載等功能，方便查詢和獲取所需資源。除此以外，應(yīng)鼓勵開放式課程建設(shè)，要求教師將開放式課程上傳到資源庫中，與其他高校師生共享，推動優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的產(chǎn)出與共享，促進(jìn)教學(xué)方法的改進(jìn)，也可聯(lián)合其他高校共同開發(fā)出建設(shè)網(wǎng)絡(luò)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，如數(shù)學(xué)建模、數(shù)值計(jì)算等虛擬仿真平臺，供各高校的學(xué)生進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)操作，從而提高實(shí)踐教學(xué)效果。

4.3 提高學(xué)生能力

高等數(shù)學(xué)課程應(yīng)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體地位，要求教師更多充當(dāng)指導(dǎo)者的角色，鼓勵學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，提供充足的網(wǎng)絡(luò)自學(xué)資源，信息化平臺可設(shè)置在線測試、作業(yè)提交等功能，要求學(xué)生根據(jù)自己的進(jìn)度進(jìn)行學(xué)習(xí)，也可設(shè)置一些實(shí)際場景項(xiàng)目，要求學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)模型分析解決實(shí)際問題，從而鍛煉學(xué)生的動手實(shí)踐能力。一方面，高等數(shù)學(xué)課堂應(yīng)重視學(xué)生的數(shù)學(xué)思維培養(yǎng)，不僅要教授解題技巧，更要啟發(fā)學(xué)生從多個(gè)角度思考問題，進(jìn)行邏輯推理。教師可選擇能激發(fā)學(xué)生思維的習(xí)題，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力，并重視團(tuán)隊(duì)協(xié)作學(xué)習(xí)，組建網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)小組，要求學(xué)生共同完成某項(xiàng)任務(wù)，如課程項(xiàng)目、數(shù)學(xué)建模等，在合作中培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)精神［8］。另一方面，教師應(yīng)關(guān)注學(xué)生的個(gè)性發(fā)展，對每個(gè)學(xué)生進(jìn)行跟蹤分析和評價(jià)，以便更好地了解學(xué)生特點(diǎn)，有針對性地提高學(xué)習(xí)效果，幫助學(xué)生發(fā)展自身特長。

4.4 提升教師素養(yǎng)

在高等數(shù)學(xué)課程信息化教學(xué)模式的構(gòu)建中，應(yīng)充分提高教師的信息技術(shù)應(yīng)用能力，開展信息技術(shù)培訓(xùn)，使教師掌握教學(xué)軟件、平臺的使用技能，鼓勵教師使用信息技術(shù)制作數(shù)字化課件、錄制視頻課程等，以此幫助教師解決網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中可能遇到的技術(shù)問題，并培養(yǎng)教師的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)能力。開發(fā)網(wǎng)絡(luò)測試題庫、設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)活動等，要求教師之間開展經(jīng)驗(yàn)交流，學(xué)習(xí)網(wǎng)課教學(xué)方法，轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，并辦研討會、講座等，從而推動教師從“傳授知識”向“啟發(fā)學(xué)習(xí)”轉(zhuǎn)變。在此基礎(chǔ)上推廣案例教學(xué)、項(xiàng)目教學(xué)等理念，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體地位，幫助教師設(shè)計(jì)激發(fā)學(xué)生思維的教學(xué)方法和習(xí)題，培養(yǎng)教師的信息化研究能力，鼓勵教師運(yùn)用數(shù)字化手段開展教學(xué)研究，提高研究效率，從而加強(qiáng)教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)。

4.5 創(chuàng)立評價(jià)體系

創(chuàng)立評價(jià)體系是為了提供對該教學(xué)模式的有效評估和改進(jìn)方向，以確保教學(xué)質(zhì)量的提高。首先，評價(jià)體系應(yīng)包括教學(xué)效果、學(xué)習(xí)成果、教學(xué)資源和互動交流等關(guān)鍵指標(biāo)。教學(xué)效果是指教學(xué)過程中所采用的信息化教學(xué)方法和工具是否有效地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和學(xué)術(shù)成績。學(xué)習(xí)成果包括學(xué)生通過信息化教學(xué)模式所達(dá)到的知識和能力水平，即數(shù)學(xué)概念的理解和運(yùn)用、問題解決能力的培養(yǎng)等方面。教學(xué)資源指支持信息化教學(xué)的各種資源，如教材、教學(xué)軟件、在線學(xué)習(xí)平臺等，評價(jià)體系應(yīng)考察這些資源的質(zhì)量和使用情況?；咏涣髦附處熀蛯W(xué)生之間以及學(xué)生之間在信息化教學(xué)環(huán)境下的互動和交流情況［9］。其次，評價(jià)體系應(yīng)結(jié)合具體的情境和目標(biāo)來確定評價(jià)方法和指標(biāo)，在信息化教學(xué)模式下可以采用多種評價(jià)方法，如課堂觀察、學(xué)生問卷調(diào)查、成績評估等，評價(jià)內(nèi)容包括學(xué)生對教學(xué)資源的滿意度、學(xué)生在信息化學(xué)習(xí)環(huán)境下的學(xué)習(xí)動機(jī)和自主學(xué)習(xí)能力的提高等。

5 結(jié)語

高等數(shù)學(xué)教育的信息化發(fā)展對于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)、培養(yǎng)創(chuàng)新人才、促進(jìn)教育技術(shù)進(jìn)步等方面具有深遠(yuǎn)意義，應(yīng)不斷探索和改進(jìn)高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)模式，使之適應(yīng)現(xiàn)代社會的需要。

參考文獻(xiàn)

［1］關(guān)硯蓬. 研究在信息化基礎(chǔ)上高等數(shù)學(xué)教育教學(xué)新模式［J］. 才智，2013（4）：100.

［2］王冰凝，劉佩佩. 教育信息化改革下高職院校\"高等數(shù)學(xué)\"混合教學(xué)模式的探索與思考［J］. 無線互聯(lián)科技，2021，18（8）：138-139.

［3］丁黎明，趙冬. “互聯(lián)網(wǎng)+課程思政”線上教學(xué)新模式的建構(gòu)——以“高等數(shù)學(xué)”課程為例［J］. 淮北職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2022，21（2）：77-79.

［4］薛晶晶，李毅偉，韓忠海. 基于SPOC+QQ+慕課堂的標(biāo)準(zhǔn)化高等數(shù)學(xué)混合式教學(xué)模式研究［J］. 中國標(biāo)準(zhǔn)化，2022（18）：180-183.

［5］石磊. 融合MOOC的高等數(shù)學(xué)混合式教學(xué)改革探索——以高等數(shù)學(xué)課程為例［J］. 山西青年，2022（24）：78-80.

［6］王麗麗. “互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代高職高等數(shù)學(xué)混合式教學(xué)模式的研究［J］. 江西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2022，35（11）：58-60.

［7］邵曉鋒. 教育信息化2. 0背景下高等數(shù)學(xué)混合式教學(xué)實(shí)踐研究 ——以黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院為例［J］. 黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2021，23（5）：51-53.

［8］沈小雨. 基于MOOC思想下的高等數(shù)學(xué)微課教學(xué)的設(shè)計(jì)分析［J］. 湖北開放職業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2021，34（22）：144-145.

［9］王夕予，張玉蓮. 產(chǎn)業(yè)變革背景下混合式教學(xué)模式實(shí)施路徑研究 ——以高等數(shù)學(xué)課程為例［J］. 科技風(fēng)，2021（33）：123-125.

［作者簡介］張楊，女，河南南陽人，南陽醫(yī)學(xué)高等專科學(xué)校，助教，碩士，研究方向：數(shù)學(xué)教育統(tǒng)計(jì)。

趙東偉，女，河南南陽人，南陽醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校，中級教師，碩士，研究方向：外國語言學(xué)及應(yīng)用語言學(xué)。