王秀梅 ，陳 靜

（河南機電高等專科學(xué)校，河南 新鄉(xiāng) 453000）

1 引言

信息化背景下高等教育的本質(zhì)要求是創(chuàng)新性教育。隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和多媒體教學(xué)設(shè)備不斷完善。在新的條件下，如何充分把握信息技術(shù)所帶來的機遇，在大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)過程中綜合利用網(wǎng)絡(luò)、多媒體等資源改革教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段和方法，積極探索在創(chuàng)新人才培養(yǎng)工作中數(shù)學(xué)課程教學(xué)改革的新思路、新方法，成為廣大高校數(shù)學(xué)教師關(guān)注的重要內(nèi)容。

高等數(shù)學(xué)課是一門涉及面廣、服務(wù)于各專業(yè)的重要基礎(chǔ)課，也是培養(yǎng)學(xué)生整體素質(zhì)不可或缺的一門重要的基礎(chǔ)課程。近幾年來，我們開展了高等數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段和教學(xué)模式的改革，探索在現(xiàn)代信息技術(shù)條件下，更新相應(yīng)的課程內(nèi)容體系、探索實驗性的教學(xué)模式、完善配套的課程資源、豐富師生互動方式，進而提高人才培養(yǎng)的質(zhì)量［1］。

2 信息化背景下，教育理念的改革

要實現(xiàn)信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)的整合，教師的教育理念必須要與時俱進，深刻理解現(xiàn)代教育技術(shù)的內(nèi)涵，在教學(xué)中全面落實“知識傳授，能力培養(yǎng)，素質(zhì)提高”三位一體的教育理念。我們教學(xué)生不僅只是在校學(xué)習(xí)，而且要樹立終身學(xué)習(xí)的意識，要不斷對自身的知識體系、知識內(nèi)容進行更新以適應(yīng)信息化社會的要求;在教學(xué)過程中將“教”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩?dǎo)”，使教師由原先的課堂主導(dǎo)者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)的服務(wù)者;將傳統(tǒng)的視學(xué)生為“知識容器”轉(zhuǎn)變?yōu)橐晫W(xué)生為“學(xué)習(xí)主體”，使學(xué)生在主觀能動性的驅(qū)使下進行自主學(xué)習(xí)，而不是無奈地接受知識灌輸［2］。

3 信息化背景下，構(gòu)建新的高等數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容體系

當(dāng)前，高等數(shù)學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容普遍存在著下列問題:教學(xué)內(nèi)容未能及時反映數(shù)學(xué)發(fā)展的最新成果、缺少以現(xiàn)實問題為背景的實例、很少將現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展帶來的成果融入教學(xué)內(nèi)容，沒能很好體現(xiàn)現(xiàn)代教育的教學(xué)理念。為改變這種現(xiàn)狀，我們依據(jù)學(xué)校人才培養(yǎng)的任務(wù)，由經(jīng)驗豐富的老師編寫了全校各專業(yè)適用的《高等數(shù)學(xué)》教材，在高等數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容方面做了以下嘗試。

3.1 從專業(yè)需求出發(fā)，修訂教學(xué)內(nèi)容

針對?？平逃膶嶋H，淡化嚴(yán)格的數(shù)學(xué)論證，刪除不必要的邏輯推導(dǎo);強化幾何說明，重視直觀形象的理解;深入專業(yè)院系調(diào)研，與專業(yè)課教師交流，了解不同專業(yè)對高等數(shù)學(xué)知識的內(nèi)容需求及程度。根據(jù)調(diào)研結(jié)果，相應(yīng)地修訂教學(xué)內(nèi)容。

3.2 增加數(shù)學(xué)軟件matlab的內(nèi)容，將數(shù)學(xué)建模、數(shù)學(xué)實驗的思想和方法融入教材

在教材最后一章，介紹了數(shù)學(xué)軟件matlab的操作，將數(shù)學(xué)軟件的學(xué)習(xí)和使用穿插在教學(xué)內(nèi)容中，提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素質(zhì)和應(yīng)用能力。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容選編一些應(yīng)用問題，結(jié)合學(xué)生熟悉的生活、生產(chǎn)、科技中的一些實際問題引入數(shù)學(xué)建模的初步思想，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。同時在理論講述的基礎(chǔ)上，加入一些利用Matlab軟件進行數(shù)學(xué)實驗的內(nèi)容，如割圓術(shù)與極限、變化率與導(dǎo)數(shù)概念的引出、局部線性化與微分的討論、積分概念的引出和級數(shù)的討論等，并且在每節(jié)內(nèi)容后面都配置了專門的數(shù)學(xué)實驗問題。這樣一方面能使學(xué)生更易理解所學(xué)知識，打好基礎(chǔ);另一方面，提高了學(xué)生在教學(xué)過程中的參與程度，能夠調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣和積極性，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決實際問題的能力和創(chuàng)新能力［1］［3］。

3.3 劃分模塊，分層施教

我們把高等數(shù)學(xué)課程劃分為三個模塊，即:基礎(chǔ)模塊、實驗?zāi)K、創(chuàng)新模塊。基礎(chǔ)模塊是高等數(shù)學(xué)中最基本最核心的內(nèi)容，在教學(xué)中做到精講多練，使學(xué)生徹底弄懂。實驗?zāi)K選擇目前常用的Matlab數(shù)學(xué)軟件為教學(xué)內(nèi)容，采用開放性實驗的教學(xué)方式，以培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的能力與實踐操作能力。創(chuàng)新模塊是為繼續(xù)深造和對數(shù)學(xué)有濃厚興趣的學(xué)生而設(shè)定的，針對學(xué)生專升本和參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽的需要，通過選修課和競賽訓(xùn)練的方式來完成。

4 信息化背景下，教學(xué)手段、教學(xué)方法的改革

4.1 利用多媒體輔助教學(xué)，創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

根據(jù)高等數(shù)學(xué)各章節(jié)的內(nèi)容與教學(xué)要求的不同，適時選擇是否使用多媒體教學(xué)，將傳統(tǒng)教學(xué)和多媒體教學(xué)結(jié)合起來。對涉及三維空間問題、動態(tài)過程問題、復(fù)雜計算問題等，利用黑板很難將這種復(fù)雜的情景展示出來，更不用說借助情景來分析。而用PowerPoint制作的電子教案界面豐富，通用性強，用MatLab強大的圖形處理功能可繪制出精確的二維、三維圖形，并能隨意地旋轉(zhuǎn)、放大與縮小，使數(shù)學(xué)教學(xué)做到圖文并茂，化靜為動，化無聲為有聲，創(chuàng)設(shè)出生動有趣的教學(xué)情境，使教師課堂上的演示更加直觀、生動、形象，充分調(diào)動學(xué)生的多種感官，吸引學(xué)生的注意力。

如講極限、定積分的概念以及切線的幾何意義等，通過計算機在圖形上對極限過程的動畫演示，學(xué)生很容易理解;講空間解析幾何時，課件上繪制的圖形生動又形象，學(xué)生很容易感興趣。例如，在《導(dǎo)數(shù)的概念》這一內(nèi)容教學(xué)引入時，在課件上加入大量生活中的圖片，并安裝了一段高鐵運行的視頻讓學(xué)生欣賞。色彩絢麗的圖片和生動的視頻立即吸引了學(xué)生，通過學(xué)生認(rèn)真觀察和教師的引導(dǎo)，學(xué)生發(fā)現(xiàn)了它們的共同特點，等教師問及這個問題時就馬上得到了正確的答案:導(dǎo)數(shù)的本質(zhì)是速率，即變化率。依據(jù)這些演示的實質(zhì)，通過授課教師的啟發(fā)和適時適度的講解，使學(xué)生學(xué)習(xí)抽象化的定義時感覺直觀簡單，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和數(shù)學(xué)語言表達能力［4］。

4.2 將數(shù)學(xué)軟件Matlab和數(shù)學(xué)建模、數(shù)學(xué)實驗結(jié)合起來，變“學(xué)數(shù)學(xué)”為“做數(shù)學(xué)”

現(xiàn)代數(shù)學(xué)軟件技術(shù)的發(fā)展和學(xué)校校園網(wǎng)及上機條件的改善，為高等數(shù)學(xué)提供了數(shù)字化的教學(xué)環(huán)境和實驗環(huán)境。而數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)實驗正是數(shù)學(xué)理論知識與數(shù)學(xué)應(yīng)用能力共同提高的最佳結(jié)合點。因此在傳統(tǒng)教學(xué)的基礎(chǔ)上，我們增加了實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，將數(shù)學(xué)實驗與數(shù)學(xué)建模有機結(jié)合。在課堂教學(xué)中，通過演示性的數(shù)學(xué)實驗引導(dǎo)學(xué)生理解、應(yīng)用數(shù)學(xué)知識與Matlab軟件，發(fā)現(xiàn)、解決相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域和現(xiàn)實生活中的實際問題。在教學(xué)方法上，我們以啟發(fā)式教學(xué)思想為指導(dǎo)，運用發(fā)現(xiàn)法、探究法等多種教學(xué)方法。教師將更多的探索、分析、思考任務(wù)交給學(xué)生去完成，學(xué)生從“聽”數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)方式改變成在教師的指導(dǎo)下“做”數(shù)學(xué)，過去被動接受“現(xiàn)成”的數(shù)學(xué)知識，而現(xiàn)在可以像“研究者”一樣去發(fā)現(xiàn)、探索知識［1］。

結(jié)合現(xiàn)代信息技術(shù)，將高等數(shù)學(xué)理論教學(xué)、實踐教學(xué)融于一體，采用“模塊+案例+實驗”的教學(xué)模式，探索任務(wù)驅(qū)動、案例教學(xué)、討論法、對比法等多種教學(xué)方法，使學(xué)生由原來的“教師講，學(xué)生聽”的數(shù)學(xué)教學(xué)課堂模式變?yōu)榻讨袑W(xué)、學(xué)中做，不斷提高高等數(shù)學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量。通過教學(xué)實踐環(huán)節(jié)，增加在教學(xué)過程中學(xué)生的參與程度，更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)解決實際問題的能力，為他們今后跨出校門打下良好的基礎(chǔ)。

4.3 搭建高等數(shù)學(xué)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，增加師生的互動

高等數(shù)學(xué)作為我校的精品課程，我們建立了精品課程網(wǎng)站。依托學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，搭建了高等數(shù)學(xué)的教學(xué)資料庫(如教學(xué)大綱、電子教案、教學(xué)素材、參考資料等)、數(shù)學(xué)工具介紹與下載、數(shù)學(xué)實踐案例與相關(guān)專題講座、在線作業(yè)與習(xí)題庫、數(shù)學(xué)史料、數(shù)學(xué)文化等，積極有力地支持著教師教學(xué)和學(xué)生的自主學(xué)習(xí)。

高等數(shù)學(xué)課一般都是大班上課，授課教師單班授課人數(shù)大都達到一百以上，只靠教師單一的上課、輔導(dǎo)不能顧及每位學(xué)生。學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)進入課程網(wǎng)站或直接打開教學(xué)軟件進行學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)時間和進度可以自己掌握。這不僅是對于課堂教學(xué)的有效補充，更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。但受傳統(tǒng)教學(xué)模式的影響，學(xué)生普遍對教師太過依賴、學(xué)習(xí)策略貧乏，網(wǎng)絡(luò)操作能力差，這些因素阻礙了網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)的效果。這就需要教師要學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)進行必要的指導(dǎo)，讓學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo)和重點，并向?qū)W生介紹常用網(wǎng)絡(luò)搜索工具的使用方法，提供一些學(xué)習(xí)資源網(wǎng)址，了解、監(jiān)控學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，幫助學(xué)生探索如何更有效地學(xué)習(xí)，鼓勵他們對學(xué)習(xí)進行自我評估和自我指導(dǎo)，以便最終實現(xiàn)自主學(xué)習(xí)［5］。

依托方便、快捷的校園網(wǎng)絡(luò)，充分?jǐn)U展互動式教學(xué)范圍。我們搭建了互動式教學(xué)平臺，包括教師個人空間、課程交流論壇、QQ群、電子郵件和實時答疑系統(tǒng)等多種方式，學(xué)生學(xué)習(xí)過程中若有疑難問題，可以通過網(wǎng)絡(luò)答疑請教老師。學(xué)生還可以通過論壇或群交流學(xué)習(xí)體會和學(xué)習(xí)資料，同時可以發(fā)表自己的學(xué)習(xí)心得，也是為學(xué)生提供了學(xué)習(xí)交流的平臺。這樣可以突破時空限制，實現(xiàn)資源共享，實現(xiàn)師生之間與學(xué)生之間的互動交流和相關(guān)反饋信息的收集［6］。

5 信息化背景下，考核方法的改革

高等數(shù)學(xué)教育向信息化方向發(fā)展，傳統(tǒng)的評價方式已經(jīng)不能滿足課程發(fā)展的需要，必然需要評價方式的改變。對學(xué)生數(shù)學(xué)能力的評價單靠期末的書面考試肯定是不合適的，如何建立面向?qū)W習(xí)過程的評價形式來考察學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力、實踐能力、創(chuàng)新能力等是亟待解決的問題。

信息化技術(shù)、多媒體教育技術(shù)的蓬勃發(fā)展，使傳統(tǒng)的以事實性知識為基礎(chǔ)的“分科知識與分離技能”的考核改革為“以知識、能力、素質(zhì)相結(jié)合”的綜合性考核成為可能。因此，高等數(shù)學(xué)課程考核可采用多種靈活的方式，如“專題報告(小論文)+面試”，“知識點測試+能力測試”等。我們將知識評價與能力評價結(jié)合，將教學(xué)過程評價與期末考試結(jié)合，針對學(xué)生實際情況，對不同程度的學(xué)生實施考核分層，減輕課程對學(xué)生的心理壓力，力爭較為全面地檢驗學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力，使學(xué)生學(xué)有所得、學(xué)以致用。

6 結(jié)語

總之，將信息化技術(shù)與高等數(shù)學(xué)課程整合，積極進行高等數(shù)學(xué)教學(xué)改革的研究，對于教師、學(xué)生的各方面素質(zhì)的培養(yǎng)和提高，增強教師和學(xué)生信息化意識，開發(fā)教師和學(xué)生信息技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新的能力等各方面都是非常必要的。通過優(yōu)化的教學(xué)內(nèi)容、實驗化的教學(xué)過程、豐富的數(shù)字化資源和形式多樣的互動交流，很好地使理論教學(xué)、多媒體輔助教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)開放教學(xué)、教學(xué)實踐等環(huán)節(jié)結(jié)合成有機整體，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的動手能力、計算能力和自主學(xué)習(xí)能力。

［1］劉雄偉，李建平，朱健民.高等數(shù)學(xué)現(xiàn)代化教學(xué)改革的研究與實踐［J］.高等教育研究學(xué)報，2011，(3):75 －77.

［2］徐宗本.信息化背景下的大學(xué)數(shù)學(xué)教育［R］.第五屆大學(xué)數(shù)學(xué)課程報告論壇上的報告，2009.

［3］曹愛民.高等職業(yè)院校高等數(shù)學(xué)與現(xiàn)代信息技術(shù)課程整合改革研究［J］.濟南職業(yè)學(xué)院學(xué)報，2011，(5):45－47.

［4］陳鈴，王風(fēng)英，李秀珍.現(xiàn)代教育技術(shù)在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用［J］.科技信息，2012，(7):43 －44.

［5］郭迎春.信息化條件下數(shù)學(xué)教育教學(xué)新模式探討［J］.河北師范大學(xué)學(xué)報(教育科學(xué)版)，2008，(4):87 －89.

［6］梁海濱.網(wǎng)絡(luò)在高等數(shù)學(xué)教與學(xué)中的應(yīng)用［J］.中國教育技術(shù)裝備，2009，(8):127 －128.