doi:10.3969/j.issn.1673-0194.2025.12.047
[中圖分類號]G642;013 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A [文章編號]1673-0194(2025)12-0144-03
0 引言
在當(dāng)今數(shù)字化時(shí)代,互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已深度滲透到教育領(lǐng)域,促使高等數(shù)學(xué)教學(xué)模式發(fā)生深刻變革。高等數(shù)學(xué)傳統(tǒng)教學(xué)模式以課堂講授為主,即教師在黑板上板書推導(dǎo)公式,學(xué)生被動聽課、記錄,課后通過大量習(xí)題鞏固知識。該模式雖有系統(tǒng)性強(qiáng)、知識傳授直接等優(yōu)點(diǎn),但弊端也日益凸顯。而“互聯(lián)網(wǎng) +′′ 給高等數(shù)學(xué)教學(xué)帶來了新契機(jī)?;ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)與高等數(shù)學(xué)教學(xué)的融合催生出新的教學(xué)模式與方法,打破了傳統(tǒng)教學(xué)束縛,為學(xué)生創(chuàng)造了更好的學(xué)習(xí)環(huán)境,提升了教學(xué)質(zhì)量與效果。在此背景下,探討“互聯(lián)網(wǎng) + 高等數(shù)學(xué)”的教學(xué)關(guān)鍵環(huán)節(jié)與實(shí)踐路徑,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
1基于“互聯(lián)網(wǎng) +v 的高等數(shù)學(xué)教學(xué)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)
1.1引導(dǎo)課前預(yù)習(xí)
在“互聯(lián)網(wǎng) +: ”環(huán)境下,課前預(yù)習(xí)成為高等數(shù)學(xué)教學(xué)的起始環(huán)節(jié)。在此環(huán)節(jié),教師需要借助豐富多樣的網(wǎng)絡(luò)平臺為學(xué)生精心布置預(yù)習(xí)任務(wù),開啟知識探索之旅[1]。以導(dǎo)數(shù)知識為例,教師在超星學(xué)習(xí)通平臺上提前推送預(yù)習(xí)資料,涵蓋生動形象的微課視頻,視頻中動畫演示函數(shù)在某點(diǎn)處切線斜率變化,直觀呈現(xiàn)導(dǎo)數(shù)幾何意義;還有精心制作的電子文檔,詳細(xì)闡釋導(dǎo)數(shù)定義、基本求導(dǎo)公式推導(dǎo)過程,幫助學(xué)生初步構(gòu)建知識框架。同時(shí),教師要設(shè)置預(yù)習(xí)思考問題,如“結(jié)合生活實(shí)例,談?wù)剬?dǎo)數(shù)在變速運(yùn)動、邊際成本分析中的作用”,引導(dǎo)學(xué)生帶著問題去學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維與知識應(yīng)用能力。學(xué)生在平臺討論區(qū)交流預(yù)習(xí)心得,分享變速運(yùn)動中速度對時(shí)間導(dǎo)數(shù)即瞬時(shí)加速度的理解,教師要實(shí)時(shí)關(guān)注,精準(zhǔn)把握學(xué)生預(yù)習(xí)難點(diǎn),為課堂教學(xué)重點(diǎn)突破提供依據(jù),讓課堂教學(xué)更具針對性、高效性,充分發(fā)揮課前預(yù)習(xí)的作用,激發(fā)學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)主動性。
1.2深化課堂互動
課堂上,教師需要充分發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)優(yōu)勢,運(yùn)用多媒體技術(shù)全方位展示教學(xué)內(nèi)容。例如,在講解定積分概念時(shí),借助精美的演示文稿,以動態(tài)圖形展示曲邊梯形分割、近似、求和、取極限過程,將抽象思維可視化,使學(xué)生直觀感受定積分內(nèi)涵;配合GeoGebra等數(shù)學(xué)軟件,實(shí)時(shí)調(diào)整函數(shù)曲線、積分區(qū)間,使學(xué)生可以觀察積分值變化,深入理解定積分性質(zhì),如積分區(qū)間可加性,激發(fā)探索欲望。教帥還要組織小組討論,在學(xué)習(xí)通平臺發(fā)布討論話題,如“定積分在物理學(xué)中求變力做功、經(jīng)濟(jì)學(xué)中求消費(fèi)者剩余的應(yīng)用對比”。各小組利用線上線下相結(jié)合的方式進(jìn)行研討,線上交流初步想法,線下深度剖析,之后線上匯報(bào)成果,由教師點(diǎn)評,以培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作、知識運(yùn)用與表達(dá)能力。此外,還可開展線上答題競賽,運(yùn)用問卷星設(shè)置限時(shí)定積分計(jì)算、概念辨析題,學(xué)生即時(shí)提交答案,平臺反饋排名,激發(fā)競爭意識,活躍課堂氛圍,促使學(xué)生快速思考,精準(zhǔn)答題,鞏固知識,提升應(yīng)變能力,增強(qiáng)學(xué)習(xí)成就感,讓課堂成為思維碰撞的場所[2]。
1.3課后鞏固拓展
課后,教師可借助線上平臺為學(xué)生精心布置作業(yè),利用學(xué)習(xí)通等平臺推送與課堂知識緊密相關(guān)的習(xí)題,涵蓋基礎(chǔ)鞏固、能力提升、拓展探究等不同層次。例如,學(xué)完級數(shù)知識后,基礎(chǔ)題側(cè)重于考查級數(shù)斂散性判斷常規(guī)方法的運(yùn)用,提升題聚焦復(fù)雜級數(shù)求和技巧,拓展題引入前沿科研中級數(shù)應(yīng)用實(shí)例,滿足不同學(xué)生的需求。設(shè)置輔導(dǎo)答疑板塊,學(xué)生隨時(shí)提問,教師線上解答,對于共性問題錄制微課統(tǒng)一講解,如多元函數(shù)求偏導(dǎo)易錯點(diǎn)剖析,助力學(xué)生突破難點(diǎn)。還可推送拓展類學(xué)習(xí)資料,如介紹數(shù)學(xué)在人工智能算法優(yōu)化中應(yīng)用的科普文章、探討數(shù)學(xué)史發(fā)展脈絡(luò)的在線講座鏈接,拓寬學(xué)生的知識面,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓課后學(xué)習(xí)成為知識深化、視野拓展的持續(xù)旅程,全方位增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。
2基于“互聯(lián)網(wǎng) +n 的高等數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐路徑
下面將以多元函數(shù)微積分教學(xué)為例,探索基于“互聯(lián)網(wǎng) +′′ 的高等數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐路徑。
2.1收集互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)資源
在線課程平臺提供了豐富多樣的課程資源,教師可選取優(yōu)質(zhì)課程資源,如中國大學(xué)MOOC上知名高校教授關(guān)于多元函數(shù)偏導(dǎo)數(shù)、全微分等概念的深入講解視頻,融入自己的教學(xué)中。同時(shí),借助Mathematica和MATLAB等數(shù)學(xué)軟件資源,將抽象的多元函數(shù)微積分知識直觀化。在講解多元函數(shù)的極值與最值時(shí),利用Mathematica繪制函數(shù)的三維圖像,使學(xué)生能直觀看到函數(shù)在空間中的形態(tài),清晰地觀察到極值點(diǎn)的位置和函數(shù)的變化趨勢。通過MATLAB編寫程序,求解多元函數(shù)在特定條件下的最值問題,讓學(xué)生了解數(shù)值計(jì)算在實(shí)際應(yīng)用中的操作方法,增強(qiáng)對知識的應(yīng)用能力。
2.2確定教學(xué)重難點(diǎn)
多元函數(shù)微積分的教學(xué)重點(diǎn)在于多元函數(shù)的極限、連續(xù)、偏導(dǎo)數(shù)、全微分、重積分等概念的理解與計(jì)算,以及多元函數(shù)微積分在實(shí)際問題中的應(yīng)用。比如,多元函數(shù)偏導(dǎo)數(shù)的計(jì)算是后續(xù)學(xué)習(xí)多元函數(shù)極值、曲線與曲面積分等內(nèi)容的基礎(chǔ),必須讓學(xué)生熟練掌握。而難點(diǎn)則體現(xiàn)在對多元函數(shù)抽象概念的理解上,如多元函數(shù)極限的“ε-8”定義,以及多重積分的計(jì)算,尤其是積分區(qū)域的確定和積分次序的選擇。以二重積分的計(jì)算為例,學(xué)生往往難以確定積分區(qū)域的邊界,導(dǎo)致積分限的設(shè)定錯誤。為突破這些重難點(diǎn),需要加強(qiáng)對互聯(lián)網(wǎng)資源的開發(fā)和利用。對于抽象概念,教師可通過在線課程平臺中生動形象的動畫演示,幫助學(xué)生理解,如利用動畫展示多元函數(shù)極限中自變量在定義域內(nèi)趨近某一點(diǎn)時(shí),函數(shù)值的變化過程,使學(xué)生更直觀地把握極限的含義。在講解多重積分的計(jì)算時(shí),教師可在網(wǎng)絡(luò)平臺上搜索相關(guān)的教學(xué)案例,通過詳細(xì)的步驟演示和多種解題思路的分析,幫助學(xué)生掌握積分區(qū)域的劃分和積分次序的確定方法[3]。
2.3指導(dǎo)課前預(yù)習(xí)
教師可借助超星學(xué)習(xí)通平臺,發(fā)布多元函數(shù)微積分的預(yù)習(xí)任務(wù),提前上傳精心挑選的中國大學(xué)MOOC上多元函數(shù)極限與連續(xù)的相關(guān)教學(xué)視頻,視頻中教師通過生動的實(shí)例和形象的動畫,深入淺出地講解了多元函數(shù)極限的定義、計(jì)算方法以及連續(xù)的概念。同時(shí),設(shè)置幾道引導(dǎo)性問題,如“對比一元函數(shù)極限,多元函數(shù)極限在定義和計(jì)算上有哪些異同點(diǎn)?”“請舉例說明多元函數(shù)連續(xù)的實(shí)際意義”等,要求學(xué)生在觀看視頻后思考并在學(xué)習(xí)通討論區(qū)分享自己的見解。學(xué)生在收到預(yù)習(xí)任務(wù)后,自主安排時(shí)間進(jìn)行學(xué)習(xí)。他們通過觀看教學(xué)視頻,初步了解課程內(nèi)容,對于引導(dǎo)性問題,積極在討論區(qū)發(fā)表自己的觀點(diǎn)。例如,有的學(xué)生會認(rèn)為,多元函數(shù)極限在計(jì)算時(shí)需要考慮多個自變量的趨近方式,比一元函數(shù)極限更復(fù)雜。教師在后臺實(shí)時(shí)關(guān)注學(xué)生的討論情況,對學(xué)生的觀點(diǎn)進(jìn)行點(diǎn)評和引導(dǎo),幫助學(xué)生更好地理解預(yù)習(xí)內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和思考的習(xí)慣。
2.4組織課堂教學(xué)
課堂教學(xué)采用直播與互動相結(jié)合的方式,利用騰訊會議進(jìn)行直播授課。在講解多元函數(shù)偏導(dǎo)數(shù)的概念時(shí),教師可以通過屏幕共享,展示多元函數(shù)在某點(diǎn)處沿著不同方向的變化情況,結(jié)合Mathematica軟件繪制的函數(shù)圖像,直觀地向?qū)W生展示偏導(dǎo)數(shù)的幾何意義。
在講解過程中,教師要設(shè)置多個提問環(huán)節(jié),鼓勵學(xué)生積極參與互動,如提問“在實(shí)際問題中,如何確定需要計(jì)算多元函數(shù)的偏導(dǎo)數(shù)”,讓學(xué)生連麥回答。同時(shí),利用在線投票功能,針對某個知識點(diǎn)給出不同的理解選項(xiàng),讓學(xué)生快速投票,教師根據(jù)投票結(jié)果及時(shí)了解學(xué)生的知識掌握情況,調(diào)整教學(xué)節(jié)奏。對于學(xué)生理解困難的地方,如多元復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)法則,教師可以通過具體的案例,詳細(xì)演示求導(dǎo)過程,并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行小組討論,在學(xué)習(xí)通討論區(qū)分享各自的解題思路,促進(jìn)學(xué)生之間的思想交流與思維碰撞[4]。
2.5課后復(fù)習(xí)與拓展
課后,教師在超星學(xué)習(xí)通平臺布置與課堂內(nèi)容緊密相關(guān)的作業(yè),涵蓋多元函數(shù)極限、偏導(dǎo)數(shù)、全微分等知識點(diǎn),題型包括選擇題、填空題、解答題等,全面考查學(xué)生對知識的掌握程度。作業(yè)提交后,系統(tǒng)自動批改客觀題,給出成績和詳細(xì)解析,學(xué)生可以及時(shí)了解自己的答題情況,對于錯誤的題目,能夠通過解析明確錯誤原因,并進(jìn)行針對性復(fù)習(xí)。
同時(shí),教師可在平臺上推薦一些拓展類學(xué)習(xí)資源,如學(xué)術(shù)論文《多元函數(shù)微積分在人工智能算法中的應(yīng)用》《多元函數(shù)微積分在圖像處理中的優(yōu)化策略》等,以及相關(guān)的在線課程視頻,鼓勵學(xué)生進(jìn)一步拓展知識面。對于學(xué)有余力的學(xué)生,布置一些探究性任務(wù),如利用多元函數(shù)微積分知識對某個物理現(xiàn)象進(jìn)行建模分析,或者研究多元函數(shù)極值在優(yōu)化問題中的實(shí)際應(yīng)用。通過完成這些任務(wù),學(xué)生不僅能夠鞏固課堂所學(xué)知識,還能培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新思維,提高對多元函數(shù)微積分知識的綜合運(yùn)用能力。
3基于“互聯(lián)網(wǎng) +s 的高等數(shù)學(xué)教學(xué)活動的保障措施
3.1加強(qiáng)教師培訓(xùn)與支持
為助力教師適應(yīng)互聯(lián)網(wǎng) + 高等數(shù)學(xué)\"教學(xué)模式,學(xué)校應(yīng)強(qiáng)化對教師的培訓(xùn)。一方面,組織常態(tài)化技術(shù)培訓(xùn),定期邀請軟件專家、平臺技術(shù)人員針對數(shù)學(xué)軟件(如Mathematica、Maple等)、在線教學(xué)平臺(如超星學(xué)習(xí)通、雨課堂等)操作技巧與高階應(yīng)用開展培訓(xùn)。比如,每月舉辦一次為期兩天的集中培訓(xùn),第一天上午講解軟件核心功能與基礎(chǔ)操作,下午結(jié)合高等數(shù)學(xué)教學(xué)案例演示軟件應(yīng)用;第二天上午介紹平臺架構(gòu)與功能模塊,下午組織教師實(shí)操練習(xí),并設(shè)置答疑環(huán)節(jié),確保教師熟練掌握技術(shù),提高課堂與技術(shù)的融合度。另一方面,搭建教師線上線下交流平臺,線上建立校內(nèi)教師專屬論壇,分設(shè)技術(shù)研討、教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)管理等板塊,教師隨時(shí)分享經(jīng)驗(yàn)、探討難題;線下定期組織教學(xué)沙龍,每學(xué)期開展3~4次,以“互聯(lián)網(wǎng) + 高等數(shù)學(xué)教學(xué)創(chuàng)新實(shí)踐”為主題,邀請校內(nèi)外教學(xué)名師分享前沿理念與成功案例,組織教師分組交流,促進(jìn)共同成長,為教師教學(xué)改革實(shí)踐筑牢根基[5]。
3.2優(yōu)化教學(xué)管理
在教學(xué)管理層面,學(xué)校與教師協(xié)同發(fā)力,完善學(xué)習(xí)監(jiān)督機(jī)制。第一,利用學(xué)習(xí)平臺監(jiān)測功能,精準(zhǔn)記錄學(xué)生線上學(xué)習(xí)時(shí)長、觀看視頻遍數(shù)、參與討論活躍度等數(shù)據(jù),將線上學(xué)習(xí)表現(xiàn)按一定比例納入平時(shí)成績,如設(shè)定線上學(xué)習(xí)占平時(shí)成績 30% ,促使學(xué)生重視自主學(xué)習(xí);對于疑似刷課行為,通過隨機(jī)彈出知識點(diǎn)問答、定期人臉識別驗(yàn)證等方式進(jìn)行甄別,一旦查實(shí)依規(guī)處理,確保學(xué)生學(xué)習(xí)的真實(shí)性。第二,強(qiáng)化教學(xué)設(shè)計(jì)與銜接。教師開展集體備課,共同研討線上線下教學(xué)內(nèi)容融合點(diǎn),如針對數(shù)列極限章節(jié),線上預(yù)習(xí)聚焦于基礎(chǔ)概念與簡單實(shí)例,課堂教學(xué)側(cè)重于復(fù)雜證明與深度拓展,課后注重復(fù)習(xí)鞏固。建立教學(xué)反饋渠道,定期收集學(xué)生意見,依據(jù)反饋信息調(diào)整教學(xué)方案。例如,若學(xué)生反映線上習(xí)題難度大,則及時(shí)分層設(shè)置習(xí)題,以保障教學(xué)內(nèi)容契合學(xué)生需求,實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長,提升“互聯(lián)網(wǎng) + 高等數(shù)學(xué)”的教學(xué)質(zhì)量。
4結(jié)束語
“互聯(lián)網(wǎng) +' ”給高等數(shù)學(xué)教學(xué)帶來了前所未有的機(jī)遇?;诮虒W(xué)資源的數(shù)字化和教學(xué)方式的多元化,高等數(shù)學(xué)可以打破傳統(tǒng)教學(xué)模式的時(shí)空限制,為學(xué)生提供更加便捷、高效的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。然而,技術(shù)的快速迭代和教學(xué)管理的復(fù)雜性也對教師提出了更高的要求。展望未來,需要繼續(xù)加強(qiáng)教師培訓(xùn),提升教師的信息技術(shù)應(yīng)用能力和教學(xué)創(chuàng)新能力。同時(shí),還需要不斷完善教學(xué)管理體系,確保線上線下教學(xué)的有機(jī)銜接和有效監(jiān)管。相信在各方共同努力下,“互聯(lián)網(wǎng) + 高等數(shù)學(xué)”教學(xué)模式將不斷煥發(fā)新的生機(jī)與活力,為培養(yǎng)更多具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高素質(zhì)人才貢獻(xiàn)力量。
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