顧元康

摘要：在教學(xué)領(lǐng)域，現(xiàn)代信息技術(shù)得到青睞，而以邏輯性、理論性都很強(qiáng)的高等數(shù)學(xué)，在教學(xué)中應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)是不可或缺的，近年來(lái)，為了更好地應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)到高等數(shù)學(xué)教學(xué)中，相關(guān)的理論研究、探索實(shí)驗(yàn)日益劇增，其前景廣闊。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代信息技術(shù) 高等數(shù)學(xué) 教學(xué)

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，以計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通迅技術(shù)為主的現(xiàn)代信息技術(shù)在人們的生活、工作、學(xué)習(xí)中得到了越來(lái)越廣泛的推廣和應(yīng)用，利用現(xiàn)代信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息化教育，推進(jìn)教育信息化成為當(dāng)前世界各國(guó)教育改革的重要課題。在當(dāng)今社會(huì)信息化程度越來(lái)越高的今天，如何促進(jìn)現(xiàn)代信息技術(shù)在高等數(shù)學(xué)教育教學(xué)中的有效應(yīng)用，充分發(fā)揮現(xiàn)代信息技術(shù)在高等數(shù)學(xué)教育和教學(xué)中的作用，本文旨在如何利用現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用到高等數(shù)學(xué)教育進(jìn)行討論和分析。

一、現(xiàn)代信息技術(shù)與教學(xué)的概念

現(xiàn)代信息技術(shù)是以微電子學(xué)為基礎(chǔ)，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、電信技術(shù)的結(jié)合，形成的一種對(duì)聲音、圖像、文字、數(shù)字等各種傳感信號(hào)的信息進(jìn)行獲取、加工、處理、儲(chǔ)存、傳播和使用的一種手段，其核心是信息學(xué)?，F(xiàn)代信息技術(shù)主要包括ERP、GPS、RFID等。

現(xiàn)代教育技術(shù)是把現(xiàn)代教育理論應(yīng)用于教育和教學(xué)實(shí)踐的現(xiàn)代教育手段、方法的體系。包括現(xiàn)代教育媒體、媒傳教學(xué)法、教學(xué)設(shè)計(jì)等三個(gè)部分。 區(qū)別于傳統(tǒng)教育技術(shù)，現(xiàn)代教育技術(shù)是利用現(xiàn)代自然科學(xué)、工程技術(shù)、現(xiàn)代社會(huì)科學(xué)的理論開(kāi)發(fā)和研究與教育教學(xué)相關(guān)的，以提高教育教學(xué)質(zhì)量、教育教學(xué)成果為目的的技術(shù)，涵蓋了教育思想、教育教學(xué)方式方法、教育教學(xué)手段、教育教學(xué)形式、教育教學(xué)環(huán)境的管理和安排、教育教學(xué)的創(chuàng)新與改革等方面的內(nèi)容。

二、目前高等數(shù)學(xué)教育現(xiàn)狀分析

為了培養(yǎng)和造就現(xiàn)階段知識(shí)經(jīng)濟(jì)社會(huì)所需要的高素素質(zhì)人才，綜合考慮高等數(shù)學(xué)在新世紀(jì)知識(shí)人才體系中占有的十分重要位置，如何推進(jìn)高等數(shù)學(xué)教育教學(xué)就顯得具有非常重要的意義。然而在實(shí)際高等數(shù)學(xué)的教學(xué)中，尚存在較多的問(wèn)題，目前的高等數(shù)學(xué)教學(xué)模式還停留在傳統(tǒng)的粉筆加黑板的地步，課堂上書寫、畫圖占據(jù)大量的教學(xué)時(shí)間，真正有效的教學(xué)時(shí)間不足，甚至很多地方在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中，還是停留在填鴨式的階段，這使得學(xué)生很難以全面掌握知識(shí)。

三、對(duì)現(xiàn)代信息技術(shù)在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用的討論和研究

1.現(xiàn)代信息技術(shù)在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用的趨勢(shì)

現(xiàn)代信息技術(shù)已經(jīng)逐步滲入到高等數(shù)學(xué)的教學(xué)中，它的滲入不僅影響著數(shù)學(xué)的形式、內(nèi)容與方法，還影響著高等數(shù)學(xué)課程的建設(shè)和實(shí)施。對(duì)高等數(shù)學(xué)教育來(lái)講，現(xiàn)代教育信息技術(shù)的應(yīng)用是充滿生機(jī)和極富發(fā)展前景的探素活動(dòng)，它的宗旨是促進(jìn)高校數(shù)學(xué)教育的現(xiàn)代化，使學(xué)生的高等數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)更加豐富，學(xué)生可以利用現(xiàn)代教育技術(shù)進(jìn)行自主、有效的學(xué)習(xí)。如Power Point軟件的應(yīng)用，可以通過(guò)豐富的音頻、視頻形式向?qū)W生展示高等數(shù)學(xué)的教學(xué)內(nèi)容。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的推廣和應(yīng)用，高等數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)是目前以及今后的發(fā)展趨勢(shì)。

2.如何在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)

2.1在課堂中利用計(jì)算機(jī)演示。近年來(lái)，各高校投入了大量財(cái)力用于在現(xiàn)代教育信息技術(shù)硬件設(shè)施的建設(shè)上，計(jì)算機(jī)功能在逐步發(fā)展，相應(yīng)的教學(xué)軟件數(shù)量也在不斷增加，和其他學(xué)科的教學(xué)一樣，高等數(shù)學(xué)在教學(xué)過(guò)程中，也開(kāi)始應(yīng)用計(jì)算機(jī)和各種教學(xué)軟件。例如Power Point、Authorware、Excel 等軟件在實(shí)際高等數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用。[1]

2.2加大高校對(duì)現(xiàn)代信息技術(shù)硬件設(shè)施的投入力度?，F(xiàn)代信息技術(shù)的一個(gè)特點(diǎn)是更新速度快，因此，大多數(shù)高校在相關(guān)硬件設(shè)施建設(shè)完畢后，很快便發(fā)現(xiàn)已經(jīng)投入的硬件設(shè)施不足以滿足當(dāng)前的教學(xué)應(yīng)用，所以，要想更好地應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)開(kāi)展高等數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)中，繼續(xù)加大硬件設(shè)施的投入是十分必要的。

2.3加強(qiáng)理論課題研究。在高等數(shù)學(xué)教學(xué)研究上，通過(guò)鼓勵(lì)相關(guān)的理論研究，增加高等數(shù)學(xué)教學(xué)的理論方法，有助于拓寬教學(xué)中應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)的思路，從而提高教學(xué)質(zhì)量。

3.以Excel 在高等數(shù)學(xué)教學(xué)的應(yīng)用為例進(jìn)行分析

隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的不斷發(fā)展，高等數(shù)學(xué)教學(xué)中不斷應(yīng)用到現(xiàn)代信息技術(shù)，由此開(kāi)發(fā)的軟件也日漸完善，如經(jīng)常提到的Power point、Mat lab、Excel等，各種不同軟件因其自身功能的側(cè)重點(diǎn)應(yīng)用到不同的教學(xué)部分，其中Excel是創(chuàng)建和維護(hù)電子表格的應(yīng)用軟件，對(duì)于Excel，制作者不需要掌握高深的編程技術(shù)，學(xué)習(xí)和應(yīng)用起來(lái)十分方便。它內(nèi)置了數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)、財(cái)務(wù)等多種函數(shù)，具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)計(jì)算、分析和統(tǒng)計(jì)的功能，還具有強(qiáng)大的制表及繪圖功能，能夠通過(guò)二維和三維圖表等多種形式。[2] 下面就以Excel軟件簡(jiǎn)述其在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用。

題：數(shù)列極限定義：設(shè){xn}為一數(shù)列，其中a是常數(shù)， 對(duì)任意給定的正數(shù)ε（不論它多么?。?，總存在正整數(shù)N，使得當(dāng)n>N時(shí)，總有|xn-a|<ε成立。

說(shuō)明：1.“任意正數(shù)ε”刻畫了數(shù)列中項(xiàng)xn與常數(shù)a的接近程度；2.“存在正整數(shù)N，使得當(dāng)n>N時(shí)”表示n是充分大的。 那么如何理解“當(dāng)n充分大時(shí)，xn與常數(shù)a無(wú)限接近”呢？

Excel中的最小元素是單元格，各個(gè)單元格間有密切的聯(lián)系，當(dāng)其中一個(gè)單元格內(nèi)的數(shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)，連鎖反應(yīng)就會(huì)影響到與其相關(guān)聯(lián)的其它單元格內(nèi)的數(shù)據(jù)。我們?cè)贓xcel中設(shè)計(jì)了表1、表2、表3和表4四張表，列出該數(shù)列某些項(xiàng)及對(duì)應(yīng)的xn值，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的觀察，發(fā)現(xiàn)隨著項(xiàng)數(shù)的不斷增大，xn也接近常數(shù)a=1。 表2列出每h=10項(xiàng)對(duì)應(yīng)的xn及|xn-a|的值，此表中第4行定量地反映了xn與常數(shù)a=1的接近程度；表3中設(shè)置了兩個(gè)參數(shù)ε和N，完成一個(gè)動(dòng)態(tài)的交互。當(dāng)輸入一個(gè)認(rèn)為足夠小的正數(shù)ε時(shí)，系統(tǒng)返回一個(gè)N值，當(dāng)調(diào)整ε的值時(shí)，N將隨之改變，如表4。可以引導(dǎo)學(xué)生觀察第N項(xiàng)之后的每項(xiàng)，其與常數(shù)a=1的差都小于預(yù)先給定的ε，而第N項(xiàng)之前的每項(xiàng)，與常數(shù)a=1的差不一定都小于ε。表3和表4充分體現(xiàn)了數(shù)列極限的定義，刻畫了N與ε的關(guān)系，只有n充分大后對(duì)應(yīng)的項(xiàng)xn與常數(shù)a才無(wú)限接近，并不是數(shù)列中任意的項(xiàng)與常數(shù)a都滿足一定的接近程度。 表1：數(shù)列xn=（n+1）/n的值 ；表2：數(shù)列xn=（n+1）/n與常數(shù)a=1的接近程度 ；表3：n充分大時(shí)數(shù)列xn=（n+1）/n與常數(shù)a=1無(wú)限接近 ；表4：調(diào)整ε后數(shù)列xn=（n+1）/n與常數(shù)a=1的接近程度 。通過(guò)以上應(yīng)用Excel對(duì)數(shù)量關(guān)系的直觀展示和操作，學(xué)生對(duì)數(shù)列極限有了本質(zhì)的理解。因?yàn)閿?shù)列是一種特殊的函數(shù)，所以我們利用Excel的二維圖表功能，可將數(shù)列的變化趨勢(shì)十分直觀地反映出來(lái)。

應(yīng)用Excel的計(jì)算、繪圖功能，將數(shù)列極限的內(nèi)涵直觀地表現(xiàn)出來(lái)，到達(dá)了數(shù)形結(jié)合，能夠使學(xué)生更好地理解和掌握極限概念。 這只是Excel在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中的一個(gè)應(yīng)用，除此之外，其他的軟件也有不同的用途。由此可見(jiàn)，在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中，現(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用性強(qiáng)，并有待進(jìn)一步開(kāi)發(fā)。

現(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用是高校數(shù)學(xué)必不可少的教學(xué)手段，也是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。通過(guò)合理地應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)，能為高等數(shù)學(xué)教學(xué)方法提供廣闊的余地，為培養(yǎng)學(xué)生的高等數(shù)學(xué)能力提供有利的條件和廣闊的發(fā)展空間。

參考文獻(xiàn)：

[1] 曾國(guó)斌.高等數(shù)學(xué)教學(xué)“信息技術(shù)化”的模式探究[J].太原城市職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào). 2014（05）

[2] 方其桂.多媒體CAI課件制作實(shí)例教程[M].第3版.北京：清華大學(xué)出版社，2008.10：81