高等數學課程改革反思

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摘要:信息化已成為世界經濟社會發展的主要趨勢,“高等數學”注重培養學生的邏輯思維能力,但由于其具有極大的抽象性,學生通常很難理解,這將不可避免地使學生對數學失去興趣。而信息技術在教學中的應用,將枯燥的理論知識轉化為豐富的視聽圖像,有利于課堂教學效果。當前,很多高校“高等數學”課堂教學存在著生源結構多樣,學生水平參差不齊;教學方法單一,教學內容有限;考核方式傳統,教學評價落后等問題,為此,可以基于信息化教學,從課堂教學、數學建模,數學實驗和在線教學平臺開展高等數學課程的改革與探索。

關鍵詞:信息化教學;高等數學;教學改革

1基于信息化教學的“高等數學”課程教學現狀及問題

1.1生源結構多樣,學生水平參差不齊

近年來,隨著高校擴招,多省份二三本合并,導致一些新建本科院校學生生源結構多樣,像筆者所在學校,本科??萍嬲?、文理兼招,既有普通專業,又有中外合作、校企合作、專升本等專業,這就導致出現了學生水平參差不齊的情況,加之學生自學能力較差,對教師及課堂依賴度過高,教師在教學過程中難以把握教學的難度和深度,不能有效地組織教學。

1.2教學方法單一,教學內容有限

“高等數學”課程涉及大量基礎理論,傳統的課堂基本靠任課教師講授加板書的形式,這就導致了課堂時間利用率較低、學生實踐能力較差等效果。“高等數學”作為理工科和經管類等專業的一門基礎專業課,在很多高校都面臨課時不夠,教學內容有限的問題,這就出現了壓縮課堂、縮減教學環節的情況,出現了“重理論輕實踐”的問題,也導致學生在“滿堂灌”的情況下越發地缺乏鍛煉思維能力的方式。

1.3考核方式傳統,教學評價落后

目前,我校“高等數學”課程的考核方式依舊是“2+1+7”的模式,也就是學生平時表現占20%,期中測試成績占10%,最終的期末考試成績占70%。其中,期中和期末均以閉卷考試方式進行,平時成績包括平時課堂表現和課后作業情況。我們可以看到,學生的最終成績大多還是以考試為主,考試和作業幾乎占了全部,這導致部分同學抱著為考試而學的目的去學習高等數學課程,同時也忽略了高等數學在實際生活中實用性的興趣,也因此會出現學生為通過考試而作弊等現象。

2基于信息化教學的“高等數學”課程改革和探究的必要性

基于信息化教學的“高等數學”課程改革必定會帶來教育觀念的變更,必定會帶來教學過程要素的重構,將傳統的以教師講授為主、學生接受為輔的教學方式轉變為新型的師生共同發現問題、探索問題、解決問題的教學方式,轉變為學生更積極主動地提出問題,轉變為課堂上師生平等交流,以學生為主、以解決問題為主的教學過程。基于信息化教學的高等數學課程的改革與探索,將促使新的教學方法更加注重信息技術在課程實施中的作用。

2.1基于信息化教學的“高等數學”課程改革和探究,為教學提供理想的教學環境

信息技術的普及為高等數學教育創造了一個動態的教學環境,將多媒體、網絡和智能相結合。[3]學生的學習場所不再僅限于學校教室、圖書館、實驗室以及自習室等傳統意義上的學習場地,學生的學習時間也不再僅限于每學期學校設定的固定課程時間,學生可以在條件允許的任何時間任何場所進行學習活動。此外,還可以共享學習材料,教學模式和教學策略等資源,教學環境也隨著不同的教學要求而不斷變化。傳統的靜態教學環境已成為一種更加便捷的動態教學模式。

2.2基于信息化教學的“高等數學”課程改革和探究,可以構建一種新的教學模式

傳統的教學模式主要是基于教師教學,學生只能被動地接受知識,新的教學模式是建構主義理論指導下的基于信息技術的教學模式。也就是說,在課堂上,我們應該充分利用信息技術的支持。利用多媒體、網絡和其他技術充分調動學生的學習積極性,最終目標是通過信息化教學模式,使學生構建起更有效的知識體系。

2.3基于信息化教學的“高等數學”課程改革和探究,有利于教學形式的多樣化

傳統的教學形式一般僅限于課堂,學生的學習方法和學習時間有限。在信息化校園中,教學形式更加多樣化,學生可以根據自己的知識選擇適合自己的學習方法。利用信息化媒介,教師和學生的交流方式也不再僅限于課堂之上,學生可以充分利用網絡教學平臺等通訊設備隨時隨地與教師探討問題。通過多種教學方法,學生的學習興趣將大大提高,這為學生的學習提供了更加便捷的途徑。

2.4基于信息化教學的“高等數學”課程改革和探究,可以提高高校教師的信息素養

隨著信息化的進程,高校教師在課堂上不再占有傳統的優勢,青年學生學習新技術的能力速度可能會高于教師,所以從信息化的角度來講,教師不再是權威,學生可以通過網絡平臺,得到教師并不知道的問題或發現教師在教學上的一些失誤。因此,提高教師自身的信息素養是當務之急。這就要求高校教師必須在掌握傳統知識理論的基礎上,適應信息技術的發展,不斷提高信息素養。

3基于信息化教學的“高等數學”課程改革的方法和途徑

信息化和高等數學課程的改革是現代信息技術和數學教育的重大改革,但也存在重大困難。一方面,“高等數學”課程理論本身就具有高度的抽象性。另一方面,傳統的教師在教學過程中也存在教學方法單一、信息技術水平有限,很難將數學形象生動化。因此,為了確保改革順利進行,在改革過程中,首先要充分研究信息技術與高等數學教育相結合的方法和途徑。找到信息技術與高等數學教育之間的最佳整合點。根據以上分析的高校“高等數學”課程教學現狀及問題,本文將分別從課堂教學、數學建模、數學實驗和網絡教學平臺等四個方面充分闡明基于信息化教學的“高等數學”課程改革的方法和途徑。

3.1在課堂教學方面

在多媒體教育環境中,高等數學教師應根據教學內容和學生的實際情況。對課件進行合理的調整和修改,創建適合學生的課件,并根據高等數學教育的特點,結合多媒體和黑板,提高課堂教學效率。教師應提高自身的信息素養,充分利用PPT、微課等方式,通過圖片、視頻和其他形式將數學中的抽象知識轉化為三維圖像和具體知識,增加學生學習興趣。

3.2在數學建模方面

數學建模是測試學生數學知識適用性的好方法。對于一個實際問題,學生通過課堂上學習的理論知識,構建適當的數學模型,運用數學方法解決問題,最后再將該問題轉化為實際應用。數學建模過程不僅可以測試學生對理論知識的掌握程度,還可以培養學生解決實際問題的能力。通過建模擴大學生的思維空間,提高學生分析和解決問題的能力。因此,教師應鼓勵學生在教學過程中參加各種數學建模競賽。自從我校升為本科院校以來,我們一直注重培養學生的建模能力。建立了一個“肯吃苦、愛鉆研”的數學建模團隊。通過參加比賽,學生的專業知識、建模能力等綜合素質都得到了很大提升,更好地實踐了我校應用型人才的教學模式。

3.3在數學實驗方面

隨著計算機的發展和數學軟件包的推廣,數學實驗提供了一種更好的方法來可視化“高等數學”課程。[4]隨著各高校紛紛開設數學實驗選修課,學生不再僅從書本上獲取抽象的數學知識,利用MATLAB等數學軟件,學生可以更直觀地感受數學概念,學習抽象知識,從而激發學生對數學學習的興趣。數學實驗課程的引入,不僅檢驗了高校數學教師的信息素養,也提高了課堂效率,達到了數學可視化的目的,更好地將數學服務于實際。

3.4在網絡教學平臺方面

目前,我校已開通在線網絡教育平臺,該平臺包含課程建設、課程通知、學生信息、郵件答疑、學習筆記等板塊。任課教師可以通過該平臺上傳整理的電子教案、教學大綱、教學日歷、單元測試、作業習題、知識重難點等供學生下載學習,學生還可以在平臺上觀看教學視頻,下載課件和提交作業。這樣一來,學生的平時表現均可由平臺記錄,最后學期末,任課教師也在該平臺錄入學生成績,學生也由此平臺查詢成績。由此可見,根據學校實際情況,配合課堂教學,建立合適的網絡教學平臺,是提高“高等數學”課堂教學質量的有效途徑。

4結語

綜上所述,信息化背景下高校“高等數學”課程教學模式創新改革研究,就是要改變我們傳統的數學教育的思想與模式。將信息技術全面應用于數學課程,以提高課堂效率。因此,在當前積極推進各學科教育信息化和現代化的背景下,探索和倡導基于信息化教學的“高等數學”課程的改革,具有深遠的意義。

參考文獻

[1]黃寬娜.信息技術與高等數學課程整合的實踐研究[D].重慶:西南大學碩士學位論文,2009.

[2]傅英定,謝云蓀.微積分[M].北京:高等教育出版社,2003.

[3]汪新凡.基于現代教育技術的大學數學教學模式研究[J].株洲工學院學報,2005,19(1):115-118.

[4]王玉梅.MATLAB程序設計與數學實驗[J].電子技術,2013(9):65-66.

作者:宋雪 單位:山東管理學院信息工程學院

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