關于軟件工程學院《高等數學》教學改革的研究

吳金鵬

【摘要】隨著信息技術的發展，課堂形式日趨多樣化，已經出現將傳統課堂和網絡課堂的優勢結合，不斷提高課堂教學質量，培養學生的思維能力和自主探究能力。高等數學對于軟件工程學院的學生而言，是一門最為重要的專業基礎課程，對于學生日后的發展和思維模式的培養，有著極其重要的作用，鑒于當前教育發展的改革，高等教學改革勢在必行。本文基于廈門理工學院軟件工程學院高等數學教學改革為例，了解高等數學與軟件工程學院的各專業知識之間的聯系，并探討當前形勢下，高等數學教學的傳統教學模式與現代化網絡模式相結合所存在的問題，并基于目前所存在的各種問題和矛盾，提出相關的改革策略和方向，不斷提高學生數學學習的應用能力和創新思維，使教學效果有顯著的提升。

【關鍵詞】翻轉課堂 高等數學 教學改革

【基金項目】本文系廈門理工學院教育教學改革與建設項目：關于軟件工程學院《高等數學》教學改革的研究，項目編號JGY201555

【中圖分類號】G712；O1-4 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）03-0038-02

高等數學對于軟件工程的學生而言，是一門極為重要的專業基礎課程，專門課程的學習，對于學生日后的學習和思維能力的培養，有著極其重要的作用，所以高等數學不僅僅是學生學習的一門專業工具，而且是塑造學生思維能力與自主探索能力的重要課程之一，因此，高等數學有著非一般的教育價值。而在當今時代之下，隨著教育教學的逐步深入改革，對于高等數學的教學，也提出了更高的要求，鑒于本學院當中學生生源素質的多樣性，在高等數學教學方面，如果還依據傳統的教學模式，按部就班的進行教學授課，這樣會使學生數學學習質量大大下滑，為了減緩這一趨勢，在網絡信息技術的發展趨勢之下，將傳統課堂的優勢與網絡課堂的優勢相互結合，不斷改善當前的教育教學環境，豐富教育教學形式，提高課堂教學效率，本文就以廈門理工學院軟件工程學院，高等數學教學中所面臨的各種問題，提出相關的改革思路和策略。

一、高等數學教學改革的目標

在信息技術發展的今天，采取傳統的注入式教學方式，已無法滿足當前時代發展的需求，而為了解決當前發展中所存在的難題，很多高校已經開始實行網絡授課的教學模式，再通過網絡信息技術優勢，實現學生小組討論與交流，然后就某一個問題，通過尋找網絡上的各種資源，展開自主學習與研究，并提出自己所研究的結果，逐步實現學生學習與現代化技術的對接。

1.網絡教學+翻轉課堂教學模式的教學目標

采取網絡教學+翻轉課堂的教學模式，可有效的提高學生的學習興趣，使學生學習化被動為主動。因為采取線上與線下學習的方式，能夠為學生開拓一片廣闊的天地，讓學生在學習過程當中，不斷的尋找到自我，并且發現相關的數學問題，采取獨立或者是分組探索的方式，解決相關的問題。通過采取這種近乎全真直觀的教學模式，學習進入了一個全新的境界，能夠實現數學的數與形、動與靜、理論與實踐相結合的學習模式，更好的幫助學生理解數學概念。這樣學生在接受相關數學知識的過程當中，能夠實現理論與實踐之間的溝通，澄清一些容易混淆的數學概念和理解一些抽象的數學知識，通過這種方式的學習，能不斷活躍課堂氛圍，提高教學的效率，節省教學時間的支出，達到主動獲取知識的目的。

2.了解高等數學與其他學科之間的關系

數學是一門在實踐基礎上所衍生出來的學科，能夠解決實踐過程當中的一些問題。而在本月學習高等數學，主要要了解高等數學與軟件會計軟件新媒體之間的相互關系，因為高等數學的邏輯性較強，實踐性較強，所以對于軟件會計的學習和軟件新媒體的編程語言學習，都有著極大的幫助，學好高等數學，可以有效的理解軟件之間的邏輯關系，實現軟件的順利應用。鑒于高等數學與軟件科學之間的關系，本學院在學習高等數學的過程當中，可以就專業的知識進行深入的探討和學習，通過高等數學的學習，來培養軟件學院學生的邏輯思維能力，使學生在日后學習計算機語言的過程中，能夠節約大量的學習時間。而通過線上線下相結合的教育方式，能夠讓學生更為真切的了解到自己所學專業在日后發展的趨勢。實現的途徑非常多，本院的教師要根據多年的積累，專門制作一些與數學相關的配套課程體系，以及相關的教學軟件，通過軟件融入到一些數學實驗，數學素材的元素，而這些元素是在大量實踐的基礎之上所產生的，因此其教學效果較好，而且數學知識學習更具有針對性，能夠為日后軟件的學習打下堅實的基礎。

3.培養學生數學應用能力

首先要讓學生明白數學學習的重要性，所以培養學生數學應用意識是極為重要的，對于軟件方面的學生而言，一方面可以讓學生了解數學在專業領域方面的應用，就比如說軟件會計專業，其中要包括的數學知識，有數學的單利和復利計算，怎么樣才能夠實現利潤的最大化，出現成本的最小化，以及如何做市場彈性分析市場邊際效益分析，這些都與數學有著極其重要的關系。另一方面，教師也可以讓學生通過網絡的方式，來了解數學與生活之間的關系，不斷培養學生的數學應用意識。其次，教師在教育教學的過程當中，可以有意無意的將生活當中的一些實際問題引入到課堂當中，這樣學生就會對知識產生濃厚的興趣，比如說在學習高等數學當中導數這一章知識的時候，教師就可以引入最值問題，讓會計專業的學生去計算采用什么樣的方式才能夠實現成本最小化，利益最大化，通過這些問題的思考，培養學生的數學應用意識。另外，教師應該在原有基礎之上，優化教學內容，有些階段的高等數學教材版本雖然差不多，但內容差距較小，綜合分析很多的高等數學教材而已，及整體的特征，在強調數學理論的嚴謹性和思維的邏輯性，這些數學教材對于軟件專業的學生而言，能夠幫助其解決實際問題與學生所學的專業緊密相連。但由于內容眾多，教師在教學過程當中，可以就高等數學當中的一些知識與學生的專業知識相聯系，對教材內容進行取舍和整合，有側重的選擇一些數學知識，使這一部分數學知識能夠向其專業課程滲透，培養學生的數學應用能力。比如說，對于軟件會計專業的學生而言，及微積分的學習是極其重要的，那么教師在授課過程當中，除了要講解一元微積分和簡單的微積分之外，還應該結合軟件專業的學生實際需求講解和練習一些求導和求積分的運算，這樣軟件會計類學生在日常編程的過程當中，能夠及時抽出個數學公式之間的聯系，明確編程的思路，使軟件能夠順利運行。

二、基于翻轉課堂理念的混合式教學設計

1.混合式教學設計

在新課程教學改革的要求之下，很多學校探索混合式的教學模式，其目的是為了豐富課堂教學形式，比如說采取傳統課堂的講述方式與多媒體信息技術的視覺沖擊效果相結合的教學手段，團隊和個人合作互動的教學手段，這些教學模式的改革和探索，可以說是教育史上的一大進步，彌補了傳統課堂教學的不足，從多個思維和角度，實現學生個體參與度，提升課堂教學的效率。從專業的角度來講，采取混合式教學方式，不僅僅能夠激發老師授課的職能，同時還能夠激發學生學習的自主性，培養學生自主探究問題的能力。其主要的優勢在于，它可以整合傳統課堂與在線學習雙重優勢，不斷擴展學生的思維，豐富學生的學習空間，實現學生個性化自主學習，對于學生學習興趣的激發，師生之間的交流，都有一定的影響力。通過網絡在線的方式獲取知識的渠道，能夠不斷打破學生對老師的迷信，帶動學生主動學習知識，學習方式更加靈活，而且不受時空限制，可以在不同的地點重復多樣的學習同樣的內容，對學生自主能力和解決問題能力的提升。

2.翻轉課堂的教學

翻轉課堂的起源來自于美國科羅拉多州的化學老師，為了彌補在授課過程當中，對于缺課學生的學習問題，他利用專業的視頻錄制軟件來錄制授課的內容，讓學生通過自主學習的方式掌握缺課時的授課內容。通過這種方式，不僅能夠讓我缺課的學生掌握授課內容，同時也能夠讓相關專業的學生鞏固課堂知識，提高學生的授課效率。而這種授課方式，伴隨互聯網的發展，不斷成為學生學習的重要資源之一。通過翻轉課堂的學習，能夠不斷加強教師和學生之間的溝通和交流，尋找出學生自身的問題，并對這一問題進行拓展和創新，實現問題的理解和升華。這兩種方式的實施，存在一定的不足和優勢，其最大的不足在于基于翻轉課堂的混合式教學模式，由于沒有教師在旁邊做監督，很多學生沒有自覺的參與到這樣的學習中，甚至一些學生為了應付老師的差事，選擇偷用其他人的觀點，或者是直接復制其他人的觀點，從而缺失了主動探索的過程，另外，也在一定程度上加重了教師的備課負擔，以及學生課余時間學習的負擔。但是基于翻轉課堂的混合式教學模式，優勢大于劣勢，通過這種方式的學習，能夠激發學生學習的興趣，為學生留有更廣闊的學習空間，讓學生能夠將一些難懂不懂的問題，通過這種方式不斷吃透，提高學生的學習質量，掌握知識的能力有所提升，自主探究問題的能力有所發展。所以說，采取基于網絡課堂的翻轉式教學模式，要興利除弊，通過多種渠道，提升混合式授課的教學效果。

三、基于翻轉課堂的混合式教學模式的改革與實施

1.課前預習階段

學生采取混合式的教學模式，可以利用網絡資源，提前對教學內容進行自主的學習，這樣，學生通過課前預習的方式，能夠了解自己在學習過程當中的不足以及知識當中難以把握的內容，而在課堂教學時，學生可以針對自己所產生的各類問題，通過學生與學生之間的交流溝通，以及老師的合理引導，解決自己在預習過程當中的問題。所以為了配合混合式教學模式的樹立實施，在課程教學之前，教師可以采取問題解決，任務驅動等多種教學手段，作為學生學習活動的核心內容，按照軟件專業學生的學習需求，制作一些微視頻，通過信息傳輸的方式，將相關內容傳輸到教學平臺，方便同學的學習。而同學也可以利用互聯網平臺，按照老師的學習要求，積極參與到課前的預習活動，在了解新知識的同時，也能夠了解自身的不足，將一些無法看懂的內容做標記，也可以結合自己的數學基礎，提出自身的想法，這樣在課堂教學活動中，學生可依據問題向老師提問，也可以通過網絡平臺的方式向老師提問，老師既能夠明白學生所存在的個人問題，又能在課堂教學中做到有的放矢，提高課堂效率的同時，提升學習效果。

比如說，在學習極限這一章知識的時候，教師在第一節課引導學生學習，可以讓學生觀看《威尼斯商人》這部喜劇，然后教師再提出問題，夏洛克是否能夠通過高利貸的方式獲得無限的利息呢？這樣學生為了盡快了解這一問題就能夠積極的加入到課前的預習活動，甚至教師可以直接向學生解釋，通過下一章知識的學習，就能夠對上述這一問題有一個非常清晰的認識，那么學生帶著這樣的問題去學習相關的知識，就有一定的針對性，學習效率也會有所提升。

2.課堂任務實施階段

在這一階段當中，其主要的教學模式是老師和學生當面教學，雖說網絡授課的模式能夠解決學生一部分問題，但是與學生面對面教學，是教育教學過程當中不可缺少的程序。因為在當面教學時，老師可根據學生的學習情況，基于預習所提出的各類問題，作為教育教學的切入點，實現學生知識的真正掌握。在具體教學時，教師可利用各種方式做導入，然后舉例分析課程當中要講解的知識，讓學生在掌握一定支持的基礎之上，對所學知識進一步鞏固和明確，對未掌握的知識進行學習，只有將基礎知識掌握牢固，才能夠帶著相關的任務和問題，對所學知識進行再一次的創新，形成更高的知識理論體系。還在面授課堂時，老師可以組織學生采取小組合作，或者是單獨思考的方式來展示自己的學習成果，就相關疑惑問題向老師提問，如果在課堂時間允許的情況之下，學生也可就此問題進行延伸，實現知識的再創新。通過這一階段的學習，既能夠彌補學生在課前預習階段的不足之處，又能夠實現知識的應用，將所學知識與專業技術相聯系，解決日常生活的問題，實現數學理論向實踐的飛躍。比如說就課前預習的《威尼斯商人》這一部分知識做進一步的延伸，讓學生談談自己的看法，學生通過一段時間的學習，能夠說出解決這一問題，采用的知識點有單調有界定理和極限的計算方式，而極限的計算方式，對于軟件會計專業的學生而言，能夠解決生活當中的一些復利問題，進而得出夏洛克不能夠得到無窮大的貸款利息。

3.協作完成階段

通過兩個階段的學習，教師可將學生分為若干個小組，然后就相關的專業知識的問題向學生提問，通過相互協作的方式，將一些專業的問題利用數學知識解決，并利用網絡平臺，與其他小組進行交流和討論，總結大家在學習過程當中的問題和不足，不斷樹立學生的創新意識和自主探究問題的能力。

四、結束語

總而言之，高等數學教學改革在未來的發展趨勢是線上與線下相結合的學習方式，其原因是翻轉課堂+網絡教學有面授課程難以比擬的優越性，可以不斷的提升學生學習的熱情，改善老師與學生之間的關系，加強教師與學生之間的溝通和聯系，突破時空界限，進行相關問題的討論與學習。但鑒于網絡授課自身的不足，在今后的教育實踐過程當中，要進一步探索如何減輕網絡授課教師的負擔問題和學生學業負擔問題，使其能夠在教育教學過程當中得以更好的應用和發展。

參考文獻：

[1]楊金云.基于翻轉課堂的高等數學混合式教學模式探究[J].高教學刊，2017（23）：103-105.

[2]陳曦.基于雨課堂的高等數學混合式教學模式思考[J].現代經濟信息，2017（08）：431.

[3]歐亞飛，李萍，陸佳亮.法國工程師預科“高等數學”教學改革實踐探索[J].高等工程教育研究，2017（06）：125-128.

[4]劉莉，劉傳寶.談談高等數學教學改革與數學實驗的探索[J].中國科教創新導刊，2012（10）：40+42.

[5]寧桂英.獨立學院高等數學教學模式的改革與實踐[J].中國科教創新導刊，2011（26）：79+82.

[6]李嵐.高等數學教學改革研究進展[J].大學數學，2007（04）：20-26.

[7]孟津，王科.高職高專數學教學改革的必由之路——將數學建模的思想和方法融入高等數學課程教學中[J].成都電子機械高等專科學校學報，2007（01）：41-45.