周 瑋

（濟南工程職業(yè)技術學院，山東 濟南 250200）

教育部頒布的《教育信息化“十三五”規(guī)劃》要求“構建網絡化、數字化、個性化、終身化的教育體系，建設人人皆學，處處能學，時時可學的學習型社會，培養(yǎng)大批創(chuàng)新人才?！边@些信息化教學改革理念對高職數學教學改革提出了新的要求[1]。信息技術的發(fā)展對人們學習知識、掌握知識、運用知識提出了新的挑戰(zhàn)，過去的“一言堂”教學、“一卷定終身”的單一評價方式都已經過時，取而代之的是體驗、是建構、是自主、是多元。因此，高職教育需要利用先進的信息技術，開發(fā)整合各種優(yōu)秀教學資源，建立資源共享的教學平臺，拓寬學生獲取知識的渠道，激發(fā)學生的求知欲。

一、高職數學信息化教學改革的意義

（一）有利于學生進行網絡學習，提高學習的自主性

信息化時代翻轉課堂將得到進一步的推廣，傳統(tǒng)課堂教學中教師的角色會發(fā)生重大轉變?！敖叹毿汀苯處煂⒊蔀橹鲗В瑢W生將成為教學中的主體。學生是信息加工的主體，是知識的主動建構者，教師充當的就是輔助、引導、推動和檢查角色。信息技術為學生提供了大量的學習資源，學生利用網絡教學平臺，在課前自主進行網絡學習，完成教師布置的課前作業(yè)，課堂上教師引導學生討論答疑，課后通過習題測評完成學習任務。這種教學模式變被動學習為主動學習，突出了以學生為中心的理念，通過信息化網絡教學平臺幫助學生理解消化所學知識，極大地提高了學生的自主學習能力[2]。

（二）有利于延伸數學課堂，滿足學生需求

信息化時代課堂空間將不再局限于校園內的教室，慕課式的互聯網教學將進一步擴展，移動網絡教學資源將會極大豐富，學生可以不用添加任何設備，僅憑智能手機就能隨時走進課堂。也無需大量的存儲空間，因為信息化技術支撐起了高效海量，而且廉價的云端教學資源，課堂空間將得到充分擴展[3]。利用信息技術可以解決目前高職數學教學課時少、內容多的困擾。由于課堂教學時長有限，對一些重點與難點內容，教師往往只能大概簡要地講解，學生不能深入理解，從而導致學生數學學習能力差。將新媒體技術融入教學，可以使學生通過微課、慕課等教學資源深入學習、反復學習，將數學課堂延伸到課前和課后，從而滿足學生的學習需求。

（三）有利于提高課堂教學效率，實現“課堂革命”

任何教育行為的實施都離不開課堂，“課堂革命”就是從教育理念、教學組織、教學手段、教學評價等多方面出發(fā)，徹底改變原有的教學實踐中存在的問題，向課堂要效率[4]。傳統(tǒng)課堂就像一場獨角戲，學生是臺下的觀眾，教師是臺上的演員，教師在講，學生是否在聽、是否在學、有沒有跟上，甚至超過進度，都不得而知。信息技術的革命將掀起“課堂革命”的高潮，提高課堂教學效率，打破傳統(tǒng)的“滿堂灌”，將自主、合作探究的學習方式落到實處是課堂革命的首要任務。通過網絡互動教學模式，借助網絡教學平臺，教師可以關注到每一個學生的學習，以學生為中心制定教學方案，促進學生的差異性、個性化發(fā)展，最終走向學生本位的教學。

二、高職數學課程的信息化建設

（一）信息化教學資源的建設

信息化教學需要豐富的信息化教學資源，高等數學教學資源包括每一章節(jié)的微課視頻、演示文稿PPT、圖形動畫、習題、測驗題、數學軟件的應用、數學建模知識以及課外拓展資料。近幾年我們已經建成了省級精品課程和省級精品資源共享課程，并積極建設國家精品在線開發(fā)課程，為學生提供更多的學習資源。

（二）信息化教學設備的建設

信息化教學資源必須借助信息化教學設備才能得以利用。建設智慧教室，在多媒體教室安裝中控設備，教師利用網絡教學平臺發(fā)布任務，學生在手機上下載終端APP，這樣就可以使學生更好地參與教學[5]。建立數學實驗室，用于集中學習數學軟件MATLAB的操作。只有將信息技術搬進教室，信息化教學才能得以真正實現。隨著信息技術的高速發(fā)展，基于移動終端設備的技術必將越來越廣泛地應用到教學實踐中，推進高職數學教學的改革。

（三）新形態(tài)教材的建設

教材是教學的主要依據，將豐富的信息化資源融入教材，開發(fā)融媒體教材是新形態(tài)教材的必然趨勢，將對教育領域產生深刻的影響。融媒體教材除了文字，還以二維碼的形式將微課視頻、PPT、學習要求、重點難點、習題、自測題、課外閱讀和拓展資源插入教材相應章節(jié)，學生可以通過掃碼學習，極大地豐富了教材的內容。融媒體教材力求“一本教材帶走一個課堂”，教材即課堂，教材即教學服務，教材即教學環(huán)境。書不再是固定的，而是活動的，支持多種類型的學習資源的線上展示；課堂不再是固定的，而是活動的，支持隨時隨地學習。書不再僅僅是載體，而是師生互動的橋梁。書不僅僅展現知識，而是基于用戶學習的分析工具。

三、高職數學課堂信息化教學改革

（一）信息化教學模式的改革

信息技術環(huán)境下傳統(tǒng)的以“教師為中心”的教學模式將被新型的以“學生為中心”的網絡互動教學模式所取代[6]。網絡互動教學模式是借助于網絡教學平臺，教師引導學生從學科領域選擇研究主題，創(chuàng)設學習情境，使學生主動探究問題，獲得知識、技能、情感和態(tài)度的發(fā)展，促進學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力提高的教學模式。依托網絡教學平臺，將移動設備（智能手機）引入教學中，通過這一平臺學生可以方便地接收到教師為學生推送的學習資源。比如教師錄制的微課、教學課件、微視頻、習題、測試題等供學生學習，并給學生下達任務，布置作業(yè)。學生在完成任務時，還可以通過手機終端學習相關的平臺資源庫里的課程，并通過平臺進行交流，實時互動。這種認知過程是通過“人 人”、“人機”互動，合作交流等方式信息共享，實時反饋，突破了時空界限，增加了人人交往的機會，使得每個個體的信息擁有量呈指數倍增長。網絡互動教學模式能充分發(fā)揮學生的主體作用，將知識的學習變成知識的探索和探究，有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和發(fā)現問題的能力，是數學教學模式的一種創(chuàng)新[7]。

（二）信息化學習方式的改革

傳統(tǒng)的數學學習方式是以聽課和做題為主，很多學生由于上課沒聽懂導致學不會。信息化教學為學生帶來了前所未有的學習體驗，微課視頻的多次播放，教學課件、重難點分析以及碎片化的知識鏈接，使學習掃除了障礙。以學習者為主體的學習平臺，學生可以通過移動互聯網進行在線學習，豐富的微課視頻、習題測試、拓展資源，為學生自主學習、深度學習提供了豐富的學習資源[8]。

借助于網絡教學平臺，師生之間的交流更加直接，更加深入，學生無需與教師見面，在答疑平臺上可以隨時隨地與教師交流。通過網絡交流教師和學生之間拉近了距離。師生之間的交流，不僅是學習的交流，更是心靈的交流，情感的交流。師生之間的情感交流，可以使學生將情感注入學習，產生學習的動力，從而改變對數學課程的情感態(tài)度，對數學的態(tài)度由“厭學”變?yōu)椤皹穼W”。

（三）信息化評價方式的改革

數學教學評價的目的是為了促進學生的發(fā)展。由于高職生數學基礎普遍較差，不及格現象嚴重。目前高職院校基本摒棄了“一紙試卷”的結論性評價，將學習過程納入考核評價體系。在教學過程中大多數教師主要是把考勤和作業(yè)作為平時成績，將平時成績加入期末總評，雖然學生成績普遍提高，不及格率大大降低，但是由于評價方式單一，大部分學生的平時表現難以一一記錄，僅憑上交的作業(yè)記分，結果導致很多同學在交作業(yè)前突擊抄襲，導致全班幾乎一個范本，失去了評價的意義。

信息化技術的開發(fā)使網絡教學平臺的學習統(tǒng)計功能更加全面合理，考勤通過簽到的方式系統(tǒng)自動統(tǒng)計。學生參與討論、觀看視頻的頻率和時長都可以換算成學生成績。學生的作業(yè)和測試題采用網上提交，系統(tǒng)實時批閱并統(tǒng)計成績。教師可以隨時瀏覽學生的學習情況，學生的每一次學習都記錄在案。學習成績完全是靠平時的學習積累形成的，極大地促進了學生的學習積極性。而且系統(tǒng)可以根據學生的測試成績分析學習中的薄弱環(huán)節(jié)，并推送相關知識，督促學生加強學習[9]。

四、高職數學信息化教學實例

本文下面以“工程中的最值”這一節(jié)課為例，展示信息化教學過程。依托網絡教學平臺、教學資源庫和Flash動畫等媒體資源，把教學過程分為課前自學、課上導學和課后拓展三個階段。教學流程如表1所示。

圖1 教學流程圖

（一）課前自學，培養(yǎng)學生自主學習的能力

學生登錄網絡教學平臺，回顧函數極值的求解，觀看函數最值的微視頻，完成導學案，搜集最大最小值案例并在學習通群聊展開討論。

（二）課堂教學，以學生為主體，發(fā)揮教師的引領作用

1.創(chuàng)設情境，引入案例

總結學生搜集的案例，引出教學內容。通過播放中緬簽署《中緬原油管道運輸協議》的新聞報道視頻，引出工程中的最值問題——成本最低、用料最省問題。

超級油輪在離馬德島港岸4km的船塢卸油（見圖2）。為幫助緬甸人民發(fā)展石化產業(yè)，中方計劃在靠近船塢岸邊點東10 km處修建了一座煉油廠，現在需要修建一條輸油管線把船塢和煉油廠連接起來。如果在水下鋪設輸油管道成本為5000萬元/km，在陸地上鋪設輸油管道成本為3000萬元/km，請確定水下和陸地的輸油管線交接點的位置，使建造成本（C） 最低。

圖2 案例示意圖

2.小組討論，上臺展示

學生分小組展開討論，根據題意畫圖（如圖3），設變量，列函數關系式。教師從手機端發(fā)布學習任務，小組成員完成并拍照上傳，教師根據提交的情況，選一個小組上臺展示。

設陸上輸油管長度CD=xkm，則BD=10-xkm，由勾股定理得，水下輸油管長度為CD=則成本函數(0≤x≤10)。問題轉化為求函數的最小值點。

圖3 輸油管道示意圖

3.探索新知

要解決上述問題，需要學習新知識。首先給出如如圖4圖像，學生分小組探究[a,b]上的最大值和最小值分別在哪里取，教師引導，學生總結得出取得最值的規(guī)律。

圖4 四種不同截取方式的函數最值的圖像

4.案例求解

實際問題的函數關系較為復雜，求導數對學生來說是難點，因此需要借助MATLAB軟件。復習學過的MATLAB操作命令，求解函數的最值，并設置比賽環(huán)節(jié)，每位學生用MATLAB求解該題，做完從手機端提交答案。

5.課堂練習

欲用圍墻圍成面積為216 m2的一塊矩形土地（見圖5），并在正中用一堵墻將其隔成兩塊，問這塊土地的長和寬應選取多大的尺寸才能使所用建筑材料最??？

圖5 圍墻示意圖

小組討論，建立模型，教師巡視發(fā)現有兩種不同的建立方法。

一種是考慮圍墻的高，計算建材面積：

S=3xh+432h/x(x＞0)

另一種是不考慮高，計算長度：

L=3x+432/x(x＞0)

討論這兩種模型的求解，以培養(yǎng)學生的發(fā)散性思維。

6.在線評價

實時考查學生對本知識點的掌握情況，通過測試了解學生知識的掌握情況，督促學生進行查缺補漏，增加學生學習的參與度，激發(fā)學習興趣。

（三）課后拓展

布置課后拓展作業(yè)易拉罐的最優(yōu)設計，要求學生登陸網絡教學平臺完成作業(yè)，小組完成并在線提交[10]。課后拓展要求學生在線完成作業(yè)，交流學習心得，填寫本節(jié)課的自我評價，通過學習反思找到學習的不足之處，通過課后復習鞏固所學知識。

總之，精品課程、精品資源共享課以及在線開放課程為學生提供了廣闊的學習空間。隨著信息化技術的普及，信息化教學平臺和手機移動終端逐步走進課堂，教師可以隨時隨地利用這些教學資源進行教學，學生的學習也會實時得到反饋，使“線上+線下”的混合式教學貫穿整個教學過程。信息化時代教師要樹立信息化教學理念， 增強信息化應用意識，創(chuàng)新性地進行教學設計，引入信息化教學管理評價，展示富有成效的信息化教學，從而推動信息化教學改革的進程。