趙俊英

摘要：指出了高等教育在線開放課程建設的發(fā)展，提升了信息化環(huán)境下課程的教學的能力，促進了信息技術與教育教學的方式的深度融合。在這樣的大環(huán)境下，理論、操作和學科層面的教學理念以及新教學模式與教學方法對教材建設提出了新的要求。結合高教出版社《線性代數及其應用》教材的編寫，介紹了基于在線開放課程新形態(tài)教材建設的探索與實踐，闡述了新形態(tài)教材建設的必要性、教材的特征，提出了在編寫教材過程中應著重考慮的方面和問題。

關鍵詞：新形態(tài)教材;線性代數;數字課程

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1674-9944（2019）19-0290-02

1引言

近年來，隨著慕課，微課等在線課程的不斷出現(xiàn)，傳統(tǒng)的教育教學方式受到沖擊，高等教育的教學模式面臨新的挑戰(zhàn)。尤其是優(yōu)質的數字資源的逐漸豐富，高等數學由于內容抽象，計算量大等特點，更需要與信息技術相結合;以適應新的環(huán)境。教育教學方式在傳統(tǒng)課堂教學的基礎上，引入翻轉課堂和現(xiàn)代化的信息手段，這些方式和手段與高等數學的教學的融合為課程的教學帶來一系列的變革。在這樣的環(huán)境下，如何利用在線課程（包括慕課、微課等）的教學新模式來克服傳統(tǒng)教學模式的不足，如何將在線開放課程的成果與傳統(tǒng)紙質教材有機結合，培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識和適應新的挑戰(zhàn)的新型人才就是教育工作者必須考慮的問題。

下面從新形態(tài)教材建設的必要性、新形態(tài)教材的特點以及新形態(tài)教材編寫過程中應考慮的問題等三個方面進行討論。

2新形態(tài)教材建設的必要性

2.1信息時代發(fā)展的需要

隨著大規(guī)模在線課程的興起和智能手機的普及，聲音、圖像、視頻、動畫等的傳播越來越方便，人們獲取知識和信息的方式已變得更加方便和快捷。同時，網絡信息技術的發(fā)展為大量優(yōu)質的數字化教學資源的傳播帶來便捷，也為大學數學教師觀念的轉變和教學教學方法的改革提供了重要支撐。

在此大環(huán)境下，僅用傳統(tǒng)的紙質教材教學已不能適應時代發(fā)展的需求，結合新型教學資源的教學模式逐步成為現(xiàn)代教學的趨勢，與此相適應的教材建設亟待成為高校教師需考慮的問題。同時，由于出版篇幅的限制，紙質教材在編寫時對可展開或可擴展的教學內容只能取舍，而新形態(tài)教材這不需要受此限制，可以根據需要安排內容。因此，新形態(tài)教材的建設是時代發(fā)展的需要。

2.2變革教學方式的需要

教師在教學過程中，除了講授教材體系內的知識，有時需要延伸和擴展教材內容。傳統(tǒng)的紙質教材注重知識體系的完整性，對于需要擴展的內容，教師需要查閱大量資料、制作教學案例等。在講解內容時，學生一個重點或難點需要花費較長的時間，對于抽象的內容需要展開想象力等。新形態(tài)教材與多種類型的數字化資源機整合，方便教師隨時鏈接到需要的內容，為教師和學生節(jié)約大量的時間。新形態(tài)教材的建設還有利于學生理解描述性的教學內容，對于抽象的內容可以用動畫展示和視頻展開等讓學生直觀地去觀察。如矩陣乘法的意義，通過操作演示實驗，學生可以看到平面圖形的連續(xù)變換，更容易理解乘法所表示的幾何意義。因此，新形態(tài)教材的建設是變革教學方式的需要。

3新形態(tài)教材的特征

參考高等教育出版社對其“新形態(tài)一體化教材”的介紹，可以表述為：在“互聯(lián)網+”出版思維的指導下，經過對傳統(tǒng)教材進行功能升級和形式創(chuàng)新，形成紙質教材與數字資源相互融合、相互支撐，甚至完全數字化的一種教材形態(tài)。簡言之，新形態(tài)教材是由“紙質教材”+“數字資源”組成的具有新理念、新內容、新形式的立體化、數字化的教材。

3.1紙質教材內容更加精練

紙質教材是教學的核心，紙質內容承載課堂教學的主要內容。紙質教材有相對的獨立性，紙質教材包括基本的教學定義，定理，性質，常見問題的處理方法，常見的應用等，是一套完整的知識體系，它能使得教材內容準確定位，能保證教學內容的科學性、基礎性、前言性和應用性，詳略得當的安排能突出體現(xiàn)教學的理論與實踐的有機結合。同時，數字課程相支持可以使紙質教材內容更加精練，結構更加清晰。

3.2數字資源是教材內容的補充和拓展

數字資源中有豐富的教學資源。不僅僅包括音頻、視頻、動畫等，還可以輔以數學軟件計算、制圖等現(xiàn)代信息技術手段，可以解決大型的應用問題，既克服了紙質教材篇幅限制和呈現(xiàn)形式上的限制，又能夠為學生提供個性化的學習空間，滿足不同學生學習個性化的需求，能夠實現(xiàn)課上課下，線上線下隨時教與學的教學方式，更加適應培養(yǎng)創(chuàng)新人才的新型教材模式的需求。

3.3數字課程與紙質教材相互支撐，內容一體化

數字課程與紙質教材同步設計，根據教學需求做整體設計，紙質教材為主線，以基本內容為主題，數字資源合理安排拓展資源，可以包括背景知識，復雜定理的證明過程，抽象內容的具體演示，相關的鏈接等更加多元化的表現(xiàn)，增加紙質教材的知識量和趣味性，強化學習效果。

4《線性代數及其應用》新形態(tài)教材的建設

《線性代數及其應用》全書紙質教材40萬字，數字課程包括：教學課件，知識拓展、演示動畫、數字課程網站等。教材將紙質資源與數字課程網站相鏈接，實現(xiàn)了課程與平臺的多種形式的共享，為教師和學生的教與學提供了更曠闊的思維和探索空間。

4.1教材內容的注重實用性和可視化

教材注重應用背景和在線教學的緊密結合。教材的特色在于，每一章的教學中注重數學思想的應用;用實際問題出發(fā)，通過創(chuàng)設現(xiàn)實情境，引入新的概念，讓學生體會數學的應用價值;公式的推導和定理的證明適可而止，避免將鮮活的數學思維淹沒在復雜的推導與證明過程，部分較為復雜的證明過程用在旁側用二維碼標注，感興趣的學生可以通過掃描二維碼來了解證明過程;淡化繁難的計算，通過簡單題目講授解題思路與方法。為準確理解抽象的數學概念和定理，研制了教學實驗，將課程中學生認為抽象難懂的內容用演示動畫來展現(xiàn)，直觀、形象地展示數學思想。

為解決大型的數學計算文體，教材中引入Math-ematica軟件內容，一方面可以繪制圖形，引入動畫將內容可視化，另一方面可以解決實際問題中的大型計算實例，學生通過自主探究與實驗，可強化其數學軟件的應用技能，提高利用數學的能力。教材封底標注數字課程網站，學生可自行下載演示動畫，增加知識的生動性，也有助于學生理解教材內容。

整本教材以“做中學、學中悟、悟中醒、醒中行”為主線，以數學基礎知識為本，輔之以多媒體技術，使抽象的概念可視化、靜態(tài)的圖形動態(tài)化，復雜計算程序化，使過去僅靠手工難以完成的繪圖、數據分析和模擬逼近等可以輕松自如地實現(xiàn)。讓學生通過觀察與聯(lián)想、對內容有了更深入的理解，大大激發(fā)了學生學習線性代數的興趣。

4.2教材習題解答多樣化和電子化

教材配備了豐富的數字化資源，包括重點難點講解、相關定理證明、數學家小傳，上機實驗講解，習題答案與提示等，學生通過掃描相應的二維碼或登錄易課程平臺計科獲得這些資源。特別是教材每一章的課后練習都增加了本章內容的總復習題，總復習題盡可能全面地總結這一章的所有題型，將與之配套的答案詳解在課本最后以二維碼的形式提供給學生，增加了課本容量，供給學有余力的學生自行學習，增加課程的知識量，同時也減少了教材篇幅。教材自2016年出版使用以來，受到師生的廣泛好評。

4.3新型態(tài)教材帶來的教學成效明顯

配合與新型態(tài)教材形的使用，建立了新的教學模式和考核機制。新的教學模式包括“教學內容+演示實驗+應用案例+微課視頻”，使教案兼具課上課下可隨時學習，抽象內容與具體演示相結合的功能，多方位為學生學習提供方便。考核機制包括隨時監(jiān)測學習效果的“學習過程形成性考核與期末考試終結性考核”相結合的考核機制，平時隨時監(jiān)測和記錄學生的學習過程和學習成績，保障學生不會因為期末的偶爾失誤而導致成績不真實，結合期末綜合性卷面成績，保證了考核的真實性與公平性。

5結語

新形態(tài)立體化、數字化的教材內容兼具了傳統(tǒng)紙質教材的功能與特點，既能使教師的課上講授內容豐富、形式多樣化，也能使學生課外掃描二維碼觀看視頻、課程內容講解等，隨時隨地進行自主學習，滿足了教與學的課上課下、線上線下，新舊媒體教融合一體的需求，學生更容易對課程內容融會貫通，學以致用，借助于網絡信息技術提升了課程的教學效果，實現(xiàn)培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的優(yōu)秀人才的目的。