張亞敏 劉菁怡 高蕊

摘?要：大數(shù)據(jù)時(shí)代，在大學(xué)生學(xué)習(xí)受到各種電子產(chǎn)品干擾的情況下，教師要合理地引導(dǎo)學(xué)生，將信息技術(shù)具體應(yīng)用到大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的課前、課上、課后環(huán)節(jié)中，并列舉出一些案例，體現(xiàn)出通過(guò)信息技術(shù)可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣，從而使得抽象、邏輯性強(qiáng)、難理解的大學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)變得容易。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù)；大數(shù)據(jù)；大學(xué)數(shù)學(xué)；數(shù)學(xué)軟件；數(shù)學(xué)模型

中圖分類(lèi)號(hào)：G434??文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Application?of?Information?Technology

in?College?Mathematics?Teaching?in?the?Era?of?Big?Data

Zhang?Yamin?Liu?Jingyi?Gao?Rui

Baoji?University?of?Arts?and?Sciences?ShaanxiBaoji?721013

Abstract：In?the?era?of?big?data，under?the?circumstances?that?college?students?are?tempted?and?interfered?with?by?various?electronic?products，teachers?reasonably?guide?students?to?apply?information?technology?to?the?preclass，inclass?and?afterclass?aspects?of?college?mathematics?teaching，and?cite?some?cases?to?demonstrate?that?information?technology?can?stimulate?students'?interest?in?learning，thus?making?the?abstract，logical?and?difficult?mathematics?easier.

Keywords：Information?Technology；Big?Data，University?mathematics；Mathematical?software；Mathematical?models

1?概述

在當(dāng)今科技飛速發(fā)展的大數(shù)據(jù)時(shí)代，各種電子產(chǎn)品層出不窮，大學(xué)校園里大學(xué)生每人一部智能手機(jī)、筆記本電腦等，這些電子產(chǎn)品給大學(xué)生正常學(xué)習(xí)帶來(lái)很大的干擾，尤其對(duì)一些自制力差的學(xué)生，直接影響他們的學(xué)習(xí)，但是高校也不能完全杜絕電子產(chǎn)品的應(yīng)用，只能正確引導(dǎo)學(xué)生合理地使用，那么如何引導(dǎo)學(xué)生有效地應(yīng)用這些電子品，這是我們教師深思的問(wèn)題，教師的思維要與時(shí)俱進(jìn)，不斷地創(chuàng)新教學(xué)方法，順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，將信息化技術(shù)應(yīng)用到教學(xué)中，并要在教學(xué)中采用多樣的教學(xué)方式，豐富教學(xué)活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)將理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐相結(jié)合，使學(xué)生更深刻理解并掌握知識(shí)，這樣可以培養(yǎng)學(xué)生勤于思考的好習(xí)慣，同時(shí)也增強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力與勇于挑戰(zhàn)的開(kāi)拓創(chuàng)新精神。而大學(xué)數(shù)學(xué)課程具有抽象、邏輯性強(qiáng)、難理解等特點(diǎn)，一些數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生掌握是非常困難的，教師更需要在教學(xué)方式及方法上創(chuàng)新，尤其是將信息技術(shù)合理地應(yīng)用到大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，這樣可以提高教學(xué)效果，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。

2?現(xiàn)代教學(xué)中需要信息技術(shù)的混合應(yīng)用

在科技日新月異快速發(fā)展的過(guò)程中，學(xué)生的思維、學(xué)習(xí)方法也要緊跟時(shí)代的步伐，僅僅依靠教師的講述及有限的教材已經(jīng)不能激發(fā)出學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，不能把它們作為獲得學(xué)習(xí)資料的唯一資源，再加上教學(xué)科目的增多，隨之帶來(lái)大學(xué)數(shù)學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容沒(méi)減少，而教學(xué)課時(shí)減少的實(shí)際情況，因此教師需要借助于多媒體現(xiàn)代化教學(xué)工具，創(chuàng)設(shè)更好的教學(xué)設(shè)計(jì)，一方面為了滿(mǎn)足大容量的課堂教學(xué)的需求，調(diào)動(dòng)學(xué)生的多個(gè)感官，提高課堂教學(xué)效果，另一方面大學(xué)數(shù)學(xué)有計(jì)算量大、邏輯性強(qiáng)、推理過(guò)程長(zhǎng)等特點(diǎn)，有時(shí)需要和傳統(tǒng)板書(shū)教學(xué)相結(jié)合，發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，才能更好地提高教學(xué)效果。借助信息技術(shù)可以在講課中出現(xiàn)文字、圖像、視頻、聲音等，能將抽象、難以描述的問(wèn)題形象化、具體化，使學(xué)生容易理解，便于掌握。但是教學(xué)中現(xiàn)代信息技術(shù)的過(guò)渡應(yīng)用，會(huì)使學(xué)生感到視覺(jué)疲憊，容易走神，大的課堂容量使學(xué)生難以抓住教學(xué)的重點(diǎn)，導(dǎo)致有些學(xué)生在學(xué)習(xí)中迷失方向，又由于在當(dāng)今各種自媒體、主流媒體盛行的時(shí)代，不受時(shí)間、地點(diǎn)限制，獲取知識(shí)的途徑非常廣泛且便捷，學(xué)生接受信息方便，但是內(nèi)容魚(yú)龍混雜，學(xué)生不易分辨，因此教師要合理運(yùn)用信息技術(shù)進(jìn)行教學(xué)，堅(jiān)持以學(xué)生為教學(xué)主體，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的熱情，教師永遠(yuǎn)是教學(xué)的引導(dǎo)者，合理地引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中應(yīng)用信息技術(shù)，讓信息技術(shù)更好地服務(wù)于我們教學(xué)活動(dòng)，不能讓學(xué)生在信息化學(xué)習(xí)的過(guò)程中不分辨好壞、不分辨優(yōu)劣，從而迷失自我。

3?在大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)中信息技術(shù)的應(yīng)用

大學(xué)數(shù)學(xué)是公共基礎(chǔ)課程，大一新生開(kāi)始學(xué)習(xí)，幾乎都是大合班上課，且學(xué)生從中學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)渡到大學(xué)學(xué)習(xí)，還沒(méi)有適應(yīng)大學(xué)的學(xué)習(xí)方式，只是被動(dòng)地接受知識(shí)，同一個(gè)班級(jí)的學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)參差不齊，并且自學(xué)能力也存在很大的差異。大學(xué)數(shù)學(xué)課程具有抽象、邏輯性強(qiáng)、難理解等特點(diǎn)，是學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)工科專(zhuān)業(yè)課程的基礎(chǔ)科目，而大學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)主要圍繞著基礎(chǔ)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，這與工科專(zhuān)業(yè)的應(yīng)用實(shí)踐聯(lián)系不緊密，很難激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，因此這就需要大學(xué)數(shù)學(xué)教師對(duì)學(xué)生從教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)抓起，引導(dǎo)學(xué)生利用信息技術(shù)進(jìn)行自學(xué)，對(duì)于基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生可以強(qiáng)化基礎(chǔ)，對(duì)基礎(chǔ)好的學(xué)生可以把視野變得更開(kāi)闊，完成更有挑戰(zhàn)的學(xué)習(xí)任務(wù)。同時(shí)利用所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)，嘗試分析專(zhuān)業(yè)課程的一些簡(jiǎn)單問(wèn)題，讓學(xué)生感受數(shù)學(xué)課程對(duì)于后面專(zhuān)業(yè)課程學(xué)習(xí)的重要性。這樣在教師的合理引導(dǎo)下，學(xué)生可以借助于網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)充分發(fā)揮自己的電子產(chǎn)品工具的優(yōu)勢(shì)，將信息技術(shù)應(yīng)用到數(shù)學(xué)教學(xué)的課前、課堂上、課后環(huán)節(jié)中。

3.1?課前信息技術(shù)的應(yīng)用

隨著科技的發(fā)展，信息化教學(xué)已經(jīng)普遍出現(xiàn)［15］，教師要在教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)中調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，教師在上課前讓學(xué)生建立學(xué)習(xí)討論小組，讓他們利用網(wǎng)絡(luò)查閱一些相關(guān)的資料、文獻(xiàn)，并熟悉一些數(shù)學(xué)計(jì)算常用軟件，如Matlab、Mathematica、Maple及幾何畫(huà)板等，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)布置一些課前預(yù)習(xí)作業(yè)，讓學(xué)生帶著疑問(wèn)去在網(wǎng)絡(luò)上查閱整理一些問(wèn)題的背景資料。例如數(shù)學(xué)建模課，在講傳染病模型［3］前，讓學(xué)生分組查閱常見(jiàn)的傳染病名稱(chēng)及傳染病的一些影響因素及治療方案等，這樣一方面學(xué)生對(duì)傳染病基本知識(shí)可以有個(gè)大體的了解，另一方面學(xué)生就能理解傳染病的影響因素的確定，為后面數(shù)學(xué)模型的建立奠定了基礎(chǔ)，利用數(shù)學(xué)軟件對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行求解，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行合理化分析，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生從思想哲學(xué)高度體會(huì)只有全面地了解事物，才有可能抓住事物的本質(zhì)，考慮主要問(wèn)題，忽略次要問(wèn)題，才有可能正確分析問(wèn)題，解決問(wèn)題。又例如解析幾何課程，課前讓學(xué)生提前自學(xué)畫(huà)幾何圖形的軟件，并布置畫(huà)一些課堂上要用的圖形，如橢球面、拋物面、圓錐面、雙曲面、馬鞍面等，這樣一方面培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力，另一方面學(xué)生可以直觀地理解這些復(fù)雜曲面的形成，使學(xué)生對(duì)所畫(huà)圖形有更深刻的了解，也便于理解圖形的性質(zhì)。再例如概率課，在講授拋硬幣或者摸球等簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生自學(xué)軟件，提前編寫(xiě)程序進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生勇于自學(xué)，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣與自信心?？傊n前要引導(dǎo)學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上利用信息技術(shù)做一些與課程知識(shí)相關(guān)的作業(yè)，這樣可以讓學(xué)生將時(shí)間、精力盡可能運(yùn)用到學(xué)習(xí)中，從而將學(xué)習(xí)由被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng)，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

3.2?課堂上信息技術(shù)的應(yīng)用

課堂上教師在信息化授課［47］過(guò)程中，將繁多的課程內(nèi)容，一方面利用精美PPT條理清晰地列出，另一方面根據(jù)有些課程內(nèi)容插入一些相關(guān)圖片、視頻等，補(bǔ)充相關(guān)內(nèi)容，增加學(xué)生的視野，以便學(xué)生更好地理解相關(guān)知識(shí)，同時(shí)也積極響應(yīng)國(guó)家立德樹(shù)人的育人的號(hào)召。例如，高等數(shù)學(xué)課在講利用三重積分時(shí)，學(xué)生很難想象體積元素，借助于數(shù)學(xué)軟件將體積元素形象、直觀地畫(huà)出來(lái)，課堂上學(xué)生就容易理解三重積分的計(jì)算公式，尤其是利用柱面坐標(biāo)、球面坐標(biāo)計(jì)算三重積分的體積元素，從中體現(xiàn)出數(shù)學(xué)上的分割思想及分析問(wèn)題時(shí)抓主要部分，忽略次要部分的哲學(xué)思想。例如在講授傳染病模型時(shí)，讓學(xué)生嘗試用數(shù)學(xué)計(jì)算軟件求解，并將圖像畫(huà)出來(lái)，分析解釋?zhuān)瑫r(shí)將播放一段相關(guān)案例，祖國(guó)人民共同渡過(guò)難關(guān)，這樣可以增強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)愛(ài)國(guó)情懷，引導(dǎo)學(xué)生心中要有大愛(ài)，只有祖國(guó)強(qiáng)大了，人民才能過(guò)上幸福的生活。又例如在講授火箭發(fā)射模型時(shí)，讓學(xué)生嘗試用數(shù)學(xué)計(jì)算軟件求解，同時(shí)播放相關(guān)視頻，給學(xué)生講述我國(guó)在一窮二白時(shí)，是一些科學(xué)家們心中只有國(guó)家，用夜以繼日、不畏艱難險(xiǎn)阻、付出生命的精神，研制出第一顆原子彈，科學(xué)家們的科研精神值得我們學(xué)習(xí)。如在計(jì)算人造衛(wèi)星的最小速度時(shí)，播放人造衛(wèi)星發(fā)射的視頻及結(jié)構(gòu)圖，和學(xué)生一起進(jìn)行分析，建立數(shù)學(xué)模型并求解，讓學(xué)生體會(huì)我們所學(xué)知識(shí)的實(shí)用性與重要性，感受知識(shí)的力量。然后給學(xué)生介紹我國(guó)在吃不飽、穿不暖、科技非常落后的基礎(chǔ)上研究原子彈、氫彈、人造衛(wèi)星，科學(xué)家們靠的是堅(jiān)定的信念、驚人的毅力，克服重重困難，取得了完滿(mǎn)的成功，震驚了其他國(guó)家，直到現(xiàn)在人造衛(wèi)星、火箭的發(fā)射等技術(shù)也遙遙領(lǐng)先許多國(guó)家，讓學(xué)生課后去觀看相關(guān)的影片或視頻，增加學(xué)生民族自信心，鼓勵(lì)學(xué)生要干好一件事情就要有不怕吃苦的精神，想辦法克服重重困難，堅(jiān)持努力，最終將會(huì)成功。再例如，在雨課堂或翻轉(zhuǎn)課堂中，學(xué)生可以直接用手機(jī)參與到教學(xué)中，每人用手機(jī)參與課堂練習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)網(wǎng)絡(luò)、手機(jī)等應(yīng)用合理將有助于學(xué)習(xí)，應(yīng)用不合理將消磨時(shí)間。

3.3?課后信息技術(shù)的應(yīng)用

課后對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組，根據(jù)實(shí)際問(wèn)題利用信息技術(shù)讓學(xué)生建立數(shù)學(xué)模型、數(shù)據(jù)模擬等，并利用數(shù)學(xué)軟件進(jìn)行求解，組內(nèi)學(xué)生可以分工協(xié)作去完成，并將結(jié)果分享給大家，鼓勵(lì)學(xué)生參加全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模比賽，這樣不僅培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，還增強(qiáng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神及集體意識(shí)。也可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)查閱一些數(shù)學(xué)史、數(shù)學(xué)文化、有關(guān)數(shù)學(xué)家的小故事等知識(shí)，了解一些數(shù)學(xué)思維、數(shù)學(xué)方法的形成與發(fā)展，同時(shí)擴(kuò)充學(xué)生的視野，增加學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。另外建立學(xué)習(xí)QQ群或微信群，如果學(xué)生在學(xué)習(xí)中遇到疑問(wèn)時(shí)，將問(wèn)題發(fā)到學(xué)習(xí)群中，會(huì)的學(xué)生可以回答，或者相互可以交流討論，教師也可以在學(xué)習(xí)群里引導(dǎo)學(xué)生分析，或者將解題過(guò)程拍成圖片，或者錄成視頻發(fā)到學(xué)習(xí)群中，及時(shí)解決學(xué)生在學(xué)習(xí)中存在的問(wèn)題。鼓勵(lì)學(xué)生也可以在群中交流一些數(shù)學(xué)軟件的具體使用等，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。教師課前將課件、梳理的知識(shí)框架等及時(shí)傳到群里，共享交流學(xué)習(xí)，同時(shí)在群里可以發(fā)一些勵(lì)志的、積極向上的一些文章、圖片、視頻等。借助于網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，通過(guò)慕課等學(xué)習(xí)新知識(shí)，利用信息化技術(shù)數(shù)學(xué)課程建立練習(xí)冊(cè)，將學(xué)生平時(shí)容易出錯(cuò)的題目收藏起來(lái)，并將一些典型習(xí)題錄入編制成試題冊(cè)，放在群文件中，學(xué)生隨時(shí)可以翻閱。數(shù)學(xué)師范生也通過(guò)軟件可以錄制說(shuō)課、講課、微課等，進(jìn)行講課比賽，相互學(xué)習(xí)?？傊谡n后想法設(shè)計(jì)也充分地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，讓他們參與到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中，只要學(xué)生建立了濃厚的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)習(xí)就變成主動(dòng)了，從而抽象的、邏輯性強(qiáng)的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)也就變得容易了。

4?結(jié)合信息技術(shù)對(duì)學(xué)生做出綜合評(píng)價(jià)

大數(shù)據(jù)時(shí)代數(shù)學(xué)教學(xué)中，信息化技術(shù)的應(yīng)用是非常重要的，尤其是大學(xué)數(shù)學(xué)具有抽象、邏輯性強(qiáng)、難理解等特點(diǎn)，要將課程中的基礎(chǔ)知識(shí)、基本方法、思維邏輯、數(shù)學(xué)思想等傳授給學(xué)生，而且要將課程中蘊(yùn)含的人生哲理、科學(xué)精神、愛(ài)國(guó)情懷等思想潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲地自然融入教學(xué)的環(huán)節(jié)中，信息化技術(shù)發(fā)揮著非常重要的作用，不僅僅是傳授知識(shí)，在育人方面也發(fā)揮著重要的作用。因此，在數(shù)學(xué)課程的期末綜合考核中，要將學(xué)生平時(shí)利用信息化技術(shù)完成課前、課堂上、課后作業(yè)情況、資料查閱、分組討論參與的情況、在學(xué)習(xí)的QQ群及微信群中幫助學(xué)生分析問(wèn)題并解答問(wèn)題、發(fā)布一些正能量的信息等全面考慮進(jìn)去，占總評(píng)成績(jī)的30%左右。這樣就可以對(duì)學(xué)生關(guān)于數(shù)學(xué)課程學(xué)習(xí)做出較為客觀的評(píng)價(jià)，一方面反映出學(xué)生數(shù)學(xué)知識(shí)的掌握情況，另一方面反映出大學(xué)數(shù)學(xué)課程思想教學(xué)的效果。另外，針對(duì)信息化授課方式與方法和學(xué)生進(jìn)行交談，聽(tīng)取學(xué)生的感受，也與其他教師們相互交流，學(xué)習(xí)優(yōu)點(diǎn)，及時(shí)改進(jìn)不足，在學(xué)期末對(duì)所有學(xué)生發(fā)放調(diào)查問(wèn)卷，并對(duì)收到的問(wèn)卷進(jìn)行分析，了解學(xué)生對(duì)教學(xué)中信息化技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀的意見(jiàn)與建議，根據(jù)建議與意見(jiàn)不斷完善與改進(jìn)信息化技術(shù)的應(yīng)用，使學(xué)生喜歡并熱愛(ài)信息技術(shù)教學(xué)的應(yīng)用，同時(shí)使學(xué)生通過(guò)應(yīng)用信息技術(shù)學(xué)到更多的知識(shí)。

結(jié)語(yǔ)

在大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中合理地應(yīng)用信息技術(shù)，不僅能將數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、基本方法、邏輯思維、數(shù)學(xué)思想等較為全面、直觀、形象地傳授給學(xué)生，而且能將課程中蘊(yùn)含的人生哲理、科學(xué)精神、愛(ài)國(guó)情懷等思想潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲地自然融入教學(xué)的環(huán)節(jié)中，達(dá)到育人的目的。在教學(xué)的過(guò)程中始終將學(xué)生看成學(xué)習(xí)的主體，引導(dǎo)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，借助信息化技術(shù)學(xué)會(huì)自主學(xué)習(xí)，在遇到困難時(shí)要有吃苦耐勞、堅(jiān)韌不拔的精神，學(xué)會(huì)科學(xué)地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的方法，從而引導(dǎo)學(xué)生合理地運(yùn)用自己的電子產(chǎn)品到學(xué)習(xí)中發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，讓他們盡快地適應(yīng)當(dāng)前快速社會(huì)發(fā)展的需求，這樣為學(xué)生在未來(lái)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

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基金項(xiàng)目：陜西省高等教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目（21BY143）；寶雞文理學(xué)院第十六批本科教學(xué)改革研究項(xiàng)目（21JGYB07）；第十六批校級(jí)教學(xué)改革研究項(xiàng)目（21JGZD15）

作者簡(jiǎn)介：張亞敏（1978—?），女，漢族，陜西咸陽(yáng)人，碩士研究生，副教授，數(shù)學(xué)系教研室副主任，研究生導(dǎo)師，從事數(shù)學(xué)教學(xué)研究。