高職院校大學數學立體化教學探索與實踐研究

張敏

【摘 要】教學理念是以現代教育理論為指導、以信息技術為靈魂，打造全方位立體化的現代教學模式.簡潔完美的推導、生動直觀的實驗演示，課件中的動畫效果、生動的解說；實時的互動交流，網絡資源共享的自由，給學生創造出一個更加全面、獨特、可親、開放的學習環境.學生不再覺得數學推導抽象枯燥、計算復雜難懂.學生置身其中，身心倍感輕松愉快，思維也異常活躍.其創新意識和創新能力不斷地得到提高.智能型、安全保密的院級人事管理信息網絡系統， 實現人事信息的共享， 人事信息的自動收集、整理、分析， 為制定人事政策提供決策依據， 為做好人才隊伍的預測和規劃等整體性人才開發工作提供服務。

【關鍵詞】立體化 教育技術 數學建模

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）32-0043-02

一、引言

以計算機，多媒體和網絡技術為代表的現代教育技術的飛速發展，對大學數學教學帶來巨大沖擊。將現代教育技術融于大學數學教學，實現二者的有機整合，是21世紀我國大學數學教學發展的一個方向，也是當前大學數學教學創新的有力生長點。

教學模式是基于特定的教學思想、教學理論的指導而建立的相對穩定的教學活動結構框架與程序。立體化教學模式的結構框架，不僅突出了基于宏觀的角度把握教學活動整體以及各要素之間內部關系的功能，而且還將教學模式的有序性、可操作性有效地表現出來。在高等學校非數學專業課程中，《高等數學》、《線性代數》和《概率統計》等統稱為大學數學。目前，在大學數學教學過程中存在課程多、課時少的矛盾，為解決上述問題，可以在教學中采用立體化教學模式。

數學作為專門科學與自然科學、社會科學并列為基礎科學的三大領域。眾多的有識之士將能否運用數學觀念定量思維作為衡量民族文化素質的一個標志.將提高教學素養作為提高民族文化水平的一個重要途徑。事實已證明，高科技的本質是數學技術、科學計算、理論研究和科學實驗并列為科學研究的三大支柱。

大學數學是一門基礎學科.在培養學生思維能力和分析處理問題能力等方面是其他學科不可替代的。其教學效果的好壞直接影響刮后繼課程的學習.甚至影響到學生知識結構的完整性和今后的丁作和學習。

大學數學教育與高校改革同步發屜、提高.不論是數學專業、非專業類的理工數學或是經濟、經濟管理類的數學課程的設置、教學內容和教學方法的改革、創新.都取得了可喜的結果。但這些成果還遠不能滿足飛速發展的市場的需要，不能滿足人才知識構成、能力結構對基礎理論技能的需要。有的教學方法落后.過分強瀾教學的系統性、嚴密性，缺乏應有的相互聯系、相互滲透.現代教育技術如多媒體、數學軟件包等使用太少.這樣不僅教學時數有增無減.也不利于學生綜合運用數學知識能力的養成：有的沒有真正把現代教育技術與數學課堂教學有機結合.誤入了“機器填鴨型”教學；有的僅僅打著“教育現代化”的旗幟，裝飾門面，其實質是把原先的板書搬到“銀屏”，根本不注重如何恰當地應用現代教育技術來提高數學教育質量。

現代教育技術蘊涵著先進的教育理念，同時為實現新教育觀念提供了技術、方法和認知T具.支撐著新型教學模式的建構.大學數學教學改革更是不容忽視。作為高等院校的數學救師.我們應結合大學數學學科特點和教學現狀.整合現代教育技術.進一班探索新的行之有效的教學方法來促進教學改革。

二、預備

現代信息技術融人數學教育是當前不可抗拒的一股潮流.世界在前進，數學在發展.面對數學發展史上的第四個高峰——應用數學的蓬勃興起.計算技術已經成為數學建模、數學運算中不可缺少的組成部分。教學手段及教學方法的改革己勢在必行。數學課程整合就是新技術融合到數學教學中去.作為新型學習生態環境的有機組成部分.其目的在于促進傳統教學方式的根本變革。在課堂教學形式下.如何佟合現代教育技術與大學數學教學，建新型教學模式，具有重要的現實價值。

隨著經濟社會發展對人才培養的日益提高，以及技術進步給教育領域帶來的沖擊，社會對教育特別是高等教育提出了更新、更高的要求.現代科學技術和現代教育思想的有機結合，形成一種嶄新的教學手段即現代教育技術.現代教育技術是以現代教育理論、學習理論為指導，以計算機為核心的信息技術在教學領域中的應用.信息化是教育現代化的重要標志.信息技術在教學領域中的全面應用必將導致教學內容、教學手段、教學方式和教學模式的深刻變革.在未來教育、教學活動中，網絡和多媒體替代傳統的粉筆和黑板是大勢所趨。

三、探索與研究

1、研究利用多媒體技術優勢，實現課堂教學內容的創新：

利用多媒體技術展現大學數學中某些抽象的理論及動態變化的過程；利用計算機技術和多媒體技術進行實驗演示；利用計算機技術和多媒體技術進行實例介紹；開發適合大學數學課程驗算推理的課件制作技術。

2、研究利用信息技術把握課堂教學，開創探索式課堂教學的新模式：

教學模式；必須改變學生被動接受、反復操練的學習方式，倡導學生主動參與的探索式學習.強調以學生的學習為中心，通過學生的探索來學習，當然不能忽視教師在教學過程中的主導作用.教師在教學過程中起到組織、指導、幫助和促進學生學習的作用.采用靈活多變的教學方式，啟發、引導學生獨立思考、探索，并發揮學生的主體性和創新精神，組織開展和交流形式來激發學生興趣，調動學生學習的積極性和主動性.

比如在大學數學課程中的某一節具體內容時可做出如下的教學設計：目標的闡明--創造情景--學生探索學習--協作與交流--學習效果的評價～ 練習設計.在此教學設計中，目標既指教師的教學目標又指學生的學習目標；創造情景包括學習資料的準備、學習小組劃分、充分利用現代多媒體技術設計問題，并將其作為學生探索和思考的工具等；探索學習與協作交流是指是以學生的探索學習為主，構建知識體系，然后在探索學習的基礎上，對個人的探索結果進行討論、協商，以達到對知識的深化和完善；練習設計的目的是使學生糾正原有的錯誤理解，加深對所學內容的理解和掌握，練習既可以在課堂上進行又可以在課下進行.這種探索式的教學模式教學過程和步驟不是唯一的、固定的.不同的學科、同一學科中的不同內容，具體展開的教學過程也有所不同.這就需要教師以構建主義教學理論為指導，針對不同內容創造性地設計出具體的課堂教學模式

3、研究計課后作業，增強學生學習熱情和創新精神：

大學數學的應用滲透到生活的方方面面.我們不僅僅重視學生對課堂內容的接受和理解，更重要的是利用所學知識處理實際問題的能力.課本上的習題很多情況下是對所需知識的訓練和強化，并且很多情況下，習題模式陳舊，學生根本提不起興趣.教師可以設計一些和學生實際生活相關的習題，增強學生的實踐能力.比如，還可以讓學生自己設計問題，然后親自去解決.所設計的問題可以是和實際生活相關的，也可以是和學生所學專業相關的.這個過程中，教師是設計問題的引導者和解決問題的監督者，學生是問題的設計者和問題解決的參與者.這種訓練學生實踐能力的方法簡單易行，意義重大.它有效地訓練了學生的分析解決問題的能力，增強了對科學積極探索的熱情；使得大學數學這門課程真正地融人了實際生活和各個專業領域。

4、研究網絡資源有效延伸課堂教學，實現教學的個性化需求：

多媒體技術雖然有效的利用了課堂時間，但學生在課堂上接受的知識畢竟是有限的，更何況不同學生自身的知識基礎和接受力等方面存在差異.在網路和計算機技術發達的今天，教師可以充分網絡資源和計算機技術構建一個資源豐富，內容新穎，互動交流的網絡平臺.在這個平臺上，學生可以根據自身的情況瀏覽網上資源，加深對課堂內容的理解；也可以進行網上實驗，增加其操作應用能力；還可以互相討論疑難問題，激發其學習熱情，營造良好的學習氛圍.在這個平臺上，教師可以輔導答疑，和學生互動交流…….這一切不但是課堂教學的有效延伸，而且滿足了學生學習的個性化需求。

5、研究考核方式，實施科學的考核評價方式：

考核評價是教學過程的重要環節，同時又是教學目標實現的重要手段.傳統考核采用筆試形式，考核的內容是學生所掌握的基本知識和基本的解題技巧.由于傳統考核方式形式單一，內容陳舊，不但不能全面衡量學生的水平，而且嚴重影響了學生學習的學習態度和學習方式，制約了教師教學改革的方向.改革課程考核方式，要根據課程特點進行.

四、主要應用

現代教育技術在大學數學立體化教學中能提供理想的教學環境，構建一種新型的教學關系，更好實現了教學的互動與合作，有利于學習形式的個性化。

1.在課堂教學中的應用

現代教育技術可以優化大學數學課章教學。利用計算機技術改革教學模式是我們用現代教育技術改革傳統教學的重中之重.在多媒體的教育網絡環境中最大限度地發揮學習者的主動性、積極性.既可以進行個別化教學.又可以進行協作型教學.還可以將“個別化”與“協作型”二者結合起來.所以足一種全新的多媒體教學模式。將教育技術有機的滲透到數學課堂教學中，最根本的目標就是實現教學最優化。計算機及現代教育技術在教學中的運用可以改善教師的教學方式、提高教學效率、節省教學時間.更可以將教師從繁重的教學活動中解放出來.可利用更多的時間真正實現學生的全面教育。而計算機--多媒體教育更重要的、更深層的價值不僅在于技能的層面，而且在于促進人的精神意識層面發展.在學生的。學習過程中.培養學生的學習目的意識、提高學生學習動機的興趣熱情.激活并訓練學生的探索能力。利用現代教育技術對傳統教學的優化主要表到為：用“形象”描述“抽象”；演示不易表述清楚的數學定理；對于稍縱即逝的數學演示現象進行慢鏡頭同放處理：對于大量的數學題材進行串連.圍繞同一知識點將問題展開.避免學生頭腦雜亂無章.組織一定的教育模式，培養學生的創造性、引發學生的興趣等。

2.在教學建模中的應用

隨著數學教育改革的罐人.出現了以“數學建模實驗”為表的數學教學模式。“數學建模宴驗”課是在現代教育技術支持下產生并形成的，它把探索和發現看作是教學過程中的重要部分.其特點是：以學生為主體，用數學方法結合計算機（使用數學軟件）去解決數學同題，在做數學過程中學習數學。數學建模實驗是一種科研方法。科學家使用數學軟件研究數學問題的探索，猜想、求解.驗證），解決實際同題（建立數學模型.求數值解、進行計算機模擬）；數學建模實驗也是一種學習手段。學習者可以借助計算機（數學軟件）繪制圖形.做動態畫面.從觀察中發現某些現象.從現象中猜測某些性質.對猜測的性質進行證明或反證.對證明的性質進行推廣應用.在教師指導下進行數學的發現和學習.獲得在傳統學習環境中無法獲得的知識信息。數學建模實驗已逐步成為一個新的極具生命力的數學分支。

3.在數學實驗中的應用

數學實驗是計算機技術和數學軟件引入教學后出現的新生事物.是教學體系、內容和方法政革的一項創造性的嘗試。在國家教育部關于“高等教育而向2l世紀教學內容和課程體系改革”計劃中.已把“數學實驗”列為高職院校非數學類專業的數學基礎課之一.目前已在眾多的高校中"諸實施.井取得了明顯的效果。數學實驗與數學建模有密切關系。數學建模在解決己有的數學模型時，經常要用到數學實驗的方法：而教學實驗在尋求具體問題的解答時也要涉及數學模型的建立。兩門數學課的目標一致，部是為了培養大學生應用數學的能力。

參考文獻：

[1]徐雅靜，汪遠征，等.概率論與數理統計[M].北京：科學出版社.2009.

[2]李葆萍，王迎.信息技術教育應用l-M].北京：人民郵電出版社，2004.

[3]田俊華.現代教育技術實踐教程[M].北京：科學出版社，2009.

[4]潘惠蘋.現代教育技術--多媒體[J].教育教學，2010：199—200.

[5]高振，蔡振華.教育現代化呼喚現代化教育技術EJ].河南省政法管理干部學院學報，2001（5）：125—128

[6]馬德炎.大學數學立體化教學的實踐與認識[J].教學研究，2011.22（3）：67—68.

[7]王振堂.關于數學實驗的研究與實踐口].遼寧師專學報，2011，24（13）：76—77.