李金珠

摘 要： 隨著計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)代化的信息技術(shù)在學(xué)校教學(xué)中發(fā)揮著越來越重要的作用，特別是在理科課堂中，課程中數(shù)學(xué)軟件實(shí)驗(yàn)、平面圖形、立體圖形的展示對(duì)學(xué)生掌握知識(shí)有很大幫助，所以將信息技術(shù)與高等數(shù)學(xué)進(jìn)行有效融合將是未來數(shù)學(xué)教學(xué)改革的一個(gè)重要方面。現(xiàn)在國內(nèi)各大高校的專家和學(xué)者都在對(duì)如何將信息技術(shù)與高等數(shù)學(xué)融合的問題進(jìn)行探討和研究，本文通過闡述現(xiàn)代教育技術(shù)在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中的意義，指出如何在高等數(shù)學(xué)課堂中實(shí)施探究式教學(xué)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)師生互動(dòng)等方面的實(shí)踐，探索信息技術(shù)與高等數(shù)學(xué)融合的途徑。

關(guān)鍵詞： 信息技術(shù) 高等數(shù)學(xué) 融合 實(shí)踐

引言

信息化是當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的大趨勢(shì)，以計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為核心的信息技術(shù)已成為拓展人類能力的創(chuàng)造性工具。它不僅大大改變了人們的思維方式，還改變了學(xué)生的學(xué)習(xí)方法，促使學(xué)校教育向網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化的方向發(fā)展，對(duì)學(xué)校的教學(xué)提出了前所未有的挑戰(zhàn)，同時(shí)也為課程改革提供了有力的支持。鑒于我校是一所文科院校，而且三分之二的學(xué)生是來自各個(gè)省市的高中文科生，他們中的部分學(xué)生理科基礎(chǔ)相對(duì)薄弱。大學(xué)高等數(shù)學(xué)課程具有內(nèi)容抽象、課時(shí)少、難度大等特點(diǎn)，學(xué)生不僅要掌握學(xué)習(xí)要點(diǎn)，還要將理論結(jié)合實(shí)際，解決專業(yè)其他課程的問題（比如國際貿(mào)易、經(jīng)濟(jì)管理專業(yè)、會(huì)計(jì)等專業(yè)）。那么，任課教師僅僅靠“粉筆+黑板+講解”的傳統(tǒng)教學(xué)模式是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，因此充分利用計(jì)算機(jī)多媒體和網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)，探索將信息技術(shù)與高等數(shù)學(xué)課程有效進(jìn)行融合的教學(xué)模式勢(shì)在必行。

1.信息技術(shù)與高等數(shù)學(xué)有效融合的背景和意義

1.1信息技術(shù)對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響

信息技術(shù)從廣義而言是指能充分利用與擴(kuò)展人類信息器官功能的各種方法、工具與技能的總和。它強(qiáng)調(diào)的是從哲學(xué)上闡述信息技術(shù)與人的本質(zhì)關(guān)系。而從狹義來說，信息技術(shù)是指利用計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、廣播電視等各種硬件設(shè)備及軟件工具與科學(xué)方法，對(duì)文圖聲像各種信息進(jìn)行獲取、加工、存儲(chǔ)、傳輸與使用的技術(shù)之和。它強(qiáng)調(diào)的是信息技術(shù)的現(xiàn)代化與高科技含量，如遙感技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、光盤技術(shù)、各種顯示終端技術(shù)等。

信息技術(shù)包括信息技術(shù)的生產(chǎn)和應(yīng)用兩個(gè)方面。信息技術(shù)的生產(chǎn)主要體現(xiàn)在信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)，包括計(jì)算機(jī)軟硬件、電信設(shè)備、微電子生產(chǎn)等；信息技術(shù)的應(yīng)用則體現(xiàn)在信息技術(shù)的擴(kuò)散上，包括信息服務(wù)、管理信息系統(tǒng)等。在信息技術(shù)系統(tǒng)中，微電子技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可稱為信息技術(shù)的核心。它們的發(fā)展進(jìn)程體現(xiàn)了信息技術(shù)的發(fā)展過程。

信息技術(shù)代表著當(dāng)今先進(jìn)生產(chǎn)力的發(fā)展方向，信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用使信息的重要生產(chǎn)要素和戰(zhàn)略資源的作用得以發(fā)揮，使人們能更高效地進(jìn)行資源優(yōu)化配置，從而提高社會(huì)勞動(dòng)生產(chǎn)率和社會(huì)運(yùn)行效率。隨著信息化在全球的快速進(jìn)展，世界對(duì)信息的需求快速增長，信息產(chǎn)品和信息服務(wù)對(duì)于各個(gè)國家、地區(qū)、企業(yè)、單位、家庭、個(gè)人都不可缺少。信息技術(shù)已成為支撐當(dāng)今經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和社會(huì)生活的基石。多媒體信息與網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)為各種思想文化的傳播，提供了更便捷的渠道，大量信息通過媒體、網(wǎng)絡(luò)滲入到社會(huì)各個(gè)角落，成為當(dāng)今文化傳播的重要手段。

1.2信息技術(shù)對(duì)學(xué)校教育的影響

信息技術(shù)給學(xué)校教育注入了新的生機(jī)和活力，對(duì)教育產(chǎn)生了深刻的影響同時(shí)也提出了更高的要求。信息技術(shù)的發(fā)展使教育方式發(fā)生重大變化，多媒體、交互式、圖形顯示及音頻、視頻等功能將創(chuàng)造全新的學(xué)習(xí)環(huán)境，為教師和學(xué)生提供最豐富的教學(xué)資源。通過網(wǎng)絡(luò)學(xué)生在家里可接受遠(yuǎn)程教育，通過班級(jí)QQ群進(jìn)行討論，請(qǐng)教師解答疑難問題。據(jù)報(bào)道，這種教育模式比傳統(tǒng)教育方式可減少40%的時(shí)間和30%的費(fèi)用，學(xué)習(xí)速度提高30%～50%，并且多學(xué)了約30%的課程，信息技術(shù)為當(dāng)代教育提供了許多便捷的途徑，但與此同時(shí)，我們不應(yīng)完全否定傳統(tǒng)課堂教學(xué)的長處，學(xué)校任課教師應(yīng)充分發(fā)揮其特有的人文和情感氛圍，注重教學(xué)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，尋求課堂教學(xué)的最佳結(jié)合點(diǎn)，這意味著學(xué)校的教育體制、課程設(shè)置和教學(xué)方法等需要進(jìn)行全面改革。

1.3信息技術(shù)對(duì)高等數(shù)學(xué)教學(xué)影響

以我校為例，傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)課堂是老師拿只粉筆在黑板上一遍又一遍地演示講解內(nèi)容，適時(shí)利用直尺、圓規(guī)等簡單教具輔助作圖；學(xué)生課后利用所學(xué)定理、定義、公式進(jìn)行演算解答課后作業(yè)，如果臨時(shí)有問題只能遺留到下一次課或自習(xí)時(shí)間再請(qǐng)教老師。但現(xiàn)在不同了，學(xué)校已經(jīng)將網(wǎng)絡(luò)全方位覆蓋，信息技術(shù)為教師的高等數(shù)學(xué)課堂提供了圖文并茂、人機(jī)交互、信息反饋等教學(xué)環(huán)境，能將原來難以解決的教學(xué)設(shè)計(jì)變成現(xiàn)實(shí)。例如，由于現(xiàn)實(shí)生活中，學(xué)生很少接觸騎馬時(shí)用的馬鞍，在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中如果單純向?qū)W生講解馬鞍面的概念就會(huì)顯得蒼白，任課教師就可以利用幾何畫板、MATLAB、Mathematic等數(shù)學(xué)軟件制作課件，通過軟件將立體動(dòng)畫的馬鞍面展示給學(xué)生，使得學(xué)生充分理解馬鞍面的形成過程。學(xué)生除了在課堂上向老師提問外，學(xué)生也可以利用現(xiàn)代化的通信設(shè)備向老師請(qǐng)教問題，老師也可以線上線下多種渠道給學(xué)生做出解答和指導(dǎo)。這樣不僅大大強(qiáng)化了教學(xué)效果，還激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)情趣，更培養(yǎng)了學(xué)生的數(shù)學(xué)素質(zhì)，可謂是一舉多得。

2.信息技術(shù)與高等數(shù)學(xué)課程的融合實(shí)踐探索

2.1多媒體教學(xué)提高了學(xué)生對(duì)高等數(shù)學(xué)課程的學(xué)習(xí)興趣

多媒體信息技術(shù)以圖文并茂、聲像并舉、能動(dòng)會(huì)變、形象直觀的特點(diǎn)為學(xué)生創(chuàng)設(shè)各種情境，可激起學(xué)生各種感官的參與，激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)欲望，激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和興趣。例如在講授導(dǎo)數(shù)的定義時(shí)，可以利用求已知函數(shù)在某函數(shù)在定點(diǎn)處的切線斜率，利用探究式教學(xué)法和任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法，根據(jù)所設(shè)問題抓住學(xué)生的興趣點(diǎn)，環(huán)環(huán)緊扣地進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)邏輯推理得出所要講授的內(nèi)容，然后推廣到一般情況下如何求曲線y=f（x）上一點(diǎn)P（x0，y0）的切線方程，這正是著名數(shù)學(xué)家萊布尼茲使用的推導(dǎo)方法。通過已學(xué)內(nèi)容循序漸進(jìn)地學(xué)習(xí)新的知識(shí)，學(xué)生更容易接受、記憶猶新，通過多媒體課件闡述了導(dǎo)數(shù)的定義、導(dǎo)數(shù)的幾何意義，向?qū)W生介紹數(shù)學(xué)家萊布尼茲的生平逸事等，把數(shù)字化信息技術(shù)和教學(xué)的特點(diǎn)結(jié)合起來，使教學(xué)的表現(xiàn)形式更形象化、多樣化、視覺化，使教學(xué)收到事半功倍的效果。

2.2“微課”合理設(shè)計(jì)強(qiáng)化了學(xué)生對(duì)高等數(shù)學(xué)課程的學(xué)習(xí)效果

“微課”是當(dāng)前教育領(lǐng)域最時(shí)髦的話題之一，也是信息改變教學(xué)的一種有效方式。它不僅改變了教師傳統(tǒng)的課堂教學(xué)方式，而且改變了學(xué)生的學(xué)習(xí)方式。

傳統(tǒng)的高等數(shù)學(xué)課堂中，教學(xué)內(nèi)容相對(duì)難學(xué)，學(xué)生對(duì)感性材料掌握有限，理性思維相對(duì)滯后，傳統(tǒng)數(shù)學(xué)課堂是以“粉筆+黑板+講解”的授課模式下實(shí)施的，課堂中僅以語言、文字、數(shù)字、圖表、公式、定理、法則等符號(hào)體系搭建起來的知識(shí)場(chǎng)景枯燥，易使學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)產(chǎn)生疲勞厭倦。傳統(tǒng)教學(xué)模式在教學(xué)方法上過于注重講授式、接受式、填空式的教學(xué)，注重概念講述，定理證明，解題步驟的煩瑣等，而且課堂黑板由于面積有限，很多重要的講解和推理過程都不能很好地保留下來，學(xué)生在課下解題需要時(shí)不可查詢，而“微課”能夠以音頻或視頻為主要載體，記錄教師在課堂內(nèi)外教育教學(xué)過程中圍繞某個(gè)知識(shí)點(diǎn)（重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)）或教學(xué)環(huán)節(jié)而開展的精彩教與學(xué)活動(dòng)全過程，因此“微課”是課堂教學(xué)的有效補(bǔ)充形式。此外，課前任課教師可以將制作好的“微課”上傳到班里指定網(wǎng)站，內(nèi)容包括課前預(yù)習(xí)、新知導(dǎo)入、重點(diǎn)難點(diǎn)、鞏固練習(xí)、章節(jié)復(fù)習(xí)、擴(kuò)展總結(jié)等板塊，供學(xué)生課下自主學(xué)習(xí)之用。同時(shí)，“微課”還能促進(jìn)學(xué)生的合作學(xué)習(xí)、指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)等，大大強(qiáng)化了學(xué)生對(duì)高等數(shù)學(xué)課程的學(xué)習(xí)效果。

2.3網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了師生之間便捷、有效、和諧的溝通

人與人之間的交往離不開溝通，教師作為學(xué)生成長的“重要的引路人”，有效溝通對(duì)教學(xué)效果和班級(jí)管理顯得尤為重要。在我校網(wǎng)絡(luò)全面覆蓋，師生利用無線網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)代化的通訊設(shè)備進(jìn)行溝通已經(jīng)相當(dāng)普遍，手機(jī)上有QQ、微信等功能，班級(jí)建立QQ群、微信聊天群等進(jìn)行溝通，班級(jí)的各種通知、布置的作業(yè)、標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)展、高等數(shù)學(xué)課程中的課件、名人逸事等都可以上傳到空間或朋友圈中，供大家查閱。在學(xué)生有情感困惑且不愿與老師面對(duì)面交流時(shí)，師生之間完全可利用QQ或微信等媒介敞開心扉，暢所欲言，幫助學(xué)生解答情感問題或幫助學(xué)生出謀劃策解決學(xué)生的生活中苦難和苦楚。任課老師還可以線上線下對(duì)學(xué)生進(jìn)行答疑，學(xué)生有問題時(shí)可以在課堂上問老師，老師不在身邊時(shí)，可以給老師的QQ或微信留言，待老師有時(shí)間時(shí)給予回復(fù)。網(wǎng)絡(luò)給我們帶來了便捷、有效的交流渠道，教師能及時(shí)與學(xué)生做到和諧溝通，掌握學(xué)生的動(dòng)態(tài)，進(jìn)行班級(jí)管理等方面展現(xiàn)了重要作用。

3.信息技術(shù)與高等數(shù)學(xué)課程融合的總結(jié)和思考

3.1教師教學(xué)理念需要更新

在第十二屆全國人民代表大會(huì)第三次會(huì)議中國家總理李克強(qiáng)提出制定“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)計(jì)劃。全國人大代表、騰訊董事會(huì)主席兼CEO馬化騰解釋說，“互聯(lián)網(wǎng)+”戰(zhàn)略就是利用互聯(lián)網(wǎng)的平臺(tái)，利用信息通信技術(shù)，把互聯(lián)網(wǎng)和包括傳統(tǒng)行業(yè)在內(nèi)的各行各業(yè)結(jié)合起來，在新的領(lǐng)域創(chuàng)造一種新的生態(tài)。教師作為學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)容的培養(yǎng)者和學(xué)生人生的引路人必須做到與時(shí)俱進(jìn)，根據(jù)社會(huì)的發(fā)展趨勢(shì)，更新教學(xué)理念，提高自身素質(zhì)。教師在教學(xué)工作中充分利用信息技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)立足課堂、革新教學(xué)方式，強(qiáng)化教學(xué)效果，堅(jiān)持科學(xué)育人，扎實(shí)有序地開展數(shù)學(xué)教學(xué)研修工作，為促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展，全面提高個(gè)人素養(yǎng)，努力服務(wù)于教研教學(xué)工作而努力。

3.2專業(yè)課程設(shè)置需要完善

大學(xué)中每一個(gè)專業(yè)的課程設(shè)置是專業(yè)人才培養(yǎng)方案中的核心部分，它體現(xiàn)了人才培養(yǎng)方案實(shí)施過程。一般情況下，每年新生在入學(xué)前各個(gè)專業(yè)的人才培養(yǎng)方案已經(jīng)制定，但因社會(huì)需求關(guān)系，招生情況也會(huì)隨之發(fā)生變化，進(jìn)而課程安排也需隨之調(diào)整。比如2013級(jí)我校小學(xué)數(shù)學(xué)教育專業(yè)只有一個(gè)行政班，隨著社會(huì)上中小學(xué)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)的增加和對(duì)數(shù)學(xué)教師的需求，2014級(jí)我校小學(xué)數(shù)學(xué)教育專業(yè)就擴(kuò)大了班級(jí)總數(shù)和班額；專業(yè)課程也會(huì)根據(jù)合作單位或?qū)嵙?xí)實(shí)訓(xùn)單位的要求增加了實(shí)訓(xùn)課程：《數(shù)學(xué)課件制作》、《小學(xué)數(shù)學(xué)思維方法》、《MathType6.8的使用》等課程，使學(xué)生在校期間了解用人單位的要求和自身需要達(dá)到的能力。通過完善專業(yè)人才培養(yǎng)方案課程設(shè)置，使之充分體現(xiàn)課程安排的科學(xué)性、準(zhǔn)確性和可行性。

3.3多媒體與黑板有機(jī)結(jié)合

多媒體教學(xué)現(xiàn)已成為教師不可缺少的教學(xué)方法，特別是對(duì)年輕教師來說，傳統(tǒng)的黑板板書教學(xué)被他們忽視或弱化，尤其在說課、公開課等比賽型教學(xué)中，大有“開講不用多媒體，板書再好也枉然”之勢(shì)。但是我們必須用辯證的思維看問題，在高等數(shù)學(xué)課堂中學(xué)科的特點(diǎn)決定了多媒體教學(xué)不能完全取代黑板。因?yàn)橹v授的題目、數(shù)學(xué)家簡介、動(dòng)態(tài)圖形的形成過程都可以用屏幕顯示，但是定理、公式等重要內(nèi)容的演繹推理過程需要老師利用黑板展示給學(xué)生。數(shù)學(xué)是一門邏輯性較強(qiáng)的學(xué)科，板書內(nèi)容前后聯(lián)系緊密，能夠給學(xué)生思考的時(shí)間和空間，對(duì)老師所講授的內(nèi)容理解得更充分、更深刻。因此，教師應(yīng)該將多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)板書教學(xué)有機(jī)結(jié)合起來，利用多媒體輔助教學(xué)，同時(shí)發(fā)揚(yáng)傳統(tǒng)板書教學(xué)的長處，做好優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，提高數(shù)學(xué)課堂教學(xué)質(zhì)量。

結(jié)語

信息技術(shù)與高等數(shù)學(xué)教學(xué)有效融合是高等數(shù)學(xué)教學(xué)改革的首要任務(wù)?，F(xiàn)代信息技術(shù)作為新的教學(xué)手段與傳統(tǒng)授課模式有機(jī)結(jié)合，相互補(bǔ)充，相得益彰。教師應(yīng)該多讀書、多學(xué)習(xí)、多嘗試，更新教學(xué)理念，掌握現(xiàn)代化的信息技術(shù)，提高自身能力，強(qiáng)化教學(xué)效果，從而將教學(xué)模式逐步加以改進(jìn)和完善，在教學(xué)改革和課程改革中發(fā)揮重要作用。

此文是河北省高等教育學(xué)會(huì)2015年度，高等教育科學(xué)研究課題研究成果，課題編號(hào)：GJXH2015--195。