信息技术与高等数学教学整合的刍议

2014-07-24曾国斌

电脑知识与技术 2014年15期

曾国斌

摘要：作为高校中基础学科的高等数学教学已经成为越来越多的重视，而随着信息技术的快速发展，在高等数学教学中应用上信息技术已经成为了大势所趋。该文主要是信息技术与高等数学教学整合为研究对象，分析了传统教学模式存在的弊端，提出了讲解演示法、体验式教学法、案例教学法以及资源探索教学法等整合方法，为信息技术与高等数学有效的整合提供了理论基础。

关键词：高等数学；信息技术；教学整合

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）15-3595-02

高等数学在高等教育中的重要性不言而喻，不但是学生进入高校中开始接触的主要基础课程之一，也是很多研究科目的理论基础。然而，高等数学的学习与教学均存在着较大的难度，这不仅仅是因为高等数学自身的抽象性和概括性，也因为在教师教学过程中存在着手段单一，方法简单，很难直观体现高等数学教学内容[1]。因此，在高等教学中，高等数学成为了学生学习的难点，也是教师教学的重点，如何改进教学方法，通过直观有效的教学手段将高等数学的知识和内容展现出来，成为目前教育研究中的热点。信息技术，是主要用于管理和处理信息所采用的各种技术的总称。它主要是应用计算机科学和通信技术来设计、开发、安装和实施信息系统及应用软件。它也常被称为信息和通信技术。主要包括传感技术、计算机技术和通信技术。信息技术可以将复杂、抽象的事物和原理通过计算机技术模拟展示出来，给人以直观、可见的视觉感受。因此，在高等数学的教学过程中，有意识的融入将信息技术，完成高等数学与计算机信息技术的有机结合，取代原始的“粉笔+黑板”的模式[2]，成为高等数学教学发展的必由之路。该文主要是以将信息技术与高等数学有效整合为研究对象，寻找高等数学教学与信息技术之间的最佳整合点。

1 高等数学传统教学存在的问题

1.1 教学内容和考核模式落后，不适合现阶段发展需求

目前，很多高校使用的高等数学教学教材仍就为上世纪编写的教材，或者是在上述教材的基础上做了少量修改的教材，这些教学内容古板，更多的是以当时的科学技术发展水平下需要的高等数学知识为主要教学内容，已不适合素质教育的要求。随着我们社会和经济、技

术的快速发展，高等数学在社会的全方面的应用要求已经越来越高，人们逐渐开始认识到高等数学的实际应用的重要性。大学生是接受过高等教育的人才，是我国科技社会发展的推动者，为了实现这一目标，高等教育的水平和内容必须跟上这一目标[3]。同时，对于高等数学

教师的考核模式仍旧是以简单粗暴的发表论文数量为主要衡量标准，这在一定程度上迫使教师将主要精力放在高等数学相关的论文撰写发表之上，对于教学内容和方法创新的热情被大大打压。尤其是很多高校的高等数学教师为专业高等数学背景为主，而缺乏教育学、心理学相关教学必备知识的研究学习过程，从而更加使得教学内容古板深奥，令很多学生对于高等数学的学习提不起兴趣。

1.2 教学手段单一，方法落后

教学评估在教学成果与效果的检验中起着巨大的作用，然而对于高等数学的教学评估方式方法过于原始，仅仅是根据学生学习后的考试成绩来评价高等数学教育好坏及其不科学，没办法完整展现出学生在高等数学学习过程中取得的成功与遇到的困难[4]。现阶段的高等数学的教学仍然以“填鸭式”教学为主，教师在课堂上是教学中心，学生被动的学习教授的知识，同时由于高等数学自身的知识抽象难懂，造成了高等数学教学很少将现有的先进教学方法融入到高等数学的教学行为中去，教学中缺乏应有的师生之间的信息反馈进程[5]。

1.3 高等数学的抽象性

作为难懂的一门高等教育中的教学学科-高等数学，一向以其高难度的概括性和抽象性让学生望而生畏，然而也正是因为这一原因，使得高等数学具有较强的逻辑学。与普通初等数学相比，高等数学在研究对象和研究方法上均存在着本质的区别。高等数学的研究对象是变量，这一点是与初等数学最大的区别。在这一区别上，引起的概念、原理和方法的变化均是一门丰富的、广泛的演变[6-7]。

2 信息技术教学与高等数学整合的方法

2.1 讲解演示法

这种方法主要是将教师的知识点讲解与信息技术的知识模拟演示有效的结合在一起。在这种教育方法下，教师的职责仅仅是作为辅助角色存在，而多媒体是作为主要高等数学知识内容教授主体。在教学开始，通过多媒体使用，将具体的含有高等数学原理的事物或者是行为展现给学生观看，并从中将所要学习的知识问题暴露出来，从而引起学生的学习兴趣，将抽象深奥的知识问题形象化。之后，通过教师的辅助讲解，并提供新的相关知识内容，对于多媒体提供的知识点进行概括总结，完成最后的知识学习和吸收。讲解演示法要对各种工具和资源进行有机组织，对信息进行精心设计，以引发学生的学习兴趣。讲授的目的加深学生对于知识的理解和掌握，通过技术的应用与对于知识的展示，增加学生对于知识的实际运用的理解，从而增加书本知识向实际应用转变的可能性与转变动力。在教学中，教师要学会运用信息技术，但又不能隶属于信息技术，要作为信息技术的使用者，有着自己的教学理念和方案，给予学生较为合适的学习速度和学习时间，给予他们独立思考的时间和空间[4]。

2.2 体验式教学法

每个生命的存在，必然有着其自身的特点，这一特点是独特的，与众不同的。而体验式教学正是要尊重这一特点，从每个学生的实际情况出发，以学生为中心，而不是传统教学中强行将教师的思想与想法灌输给学生，在传统教学模式中，教师需要强迫学生接受并按照教师的行为去学习，这与体验式教学恰恰相反。在体验式教学中，教师允许学生有着自己的思想，根据自身已有的生活经验去理解学习知识，并对于学生在学习中出现的错误保持高度的宽容，以极大的耐心去解答学生的疑惑，并对学生取得的进步与成果给予积极的鼓励。同时，对于学习中处于暂时落后的学生给予更大的关照，让每一个学生得到平等的受教育权利，在学习中体会成长的快乐。根据体验式教学的原理，我们将体验式教学划分为以下几个步骤，首先是设立问题情境，选择与学生曾经经历的或者是类似的生活情境为背景。其次是引起学生的兴趣，在问题情境中提出学生感兴趣的话题，引起学生的解决问题的欲望。再者就是探究发现，给予学生自主学习的空间，让他们自己去解决问题。紧接着是实践情境检验，最后是创设检验情境，给予学生的成果进行评价。endprint

2.3 案例教学法

案例是很多教师在教学过程中容易积累到的教学成果，不断地教学过程中，只要注意积累，很容易得到具有典型性的教学案例。这种教学模式注重学生的创造能力和实际解决问题的能力的发展，学生通过案例教学得到的知识是内化了的知识，而且还有助于提高学生的表达讨论技能，案例可以把抽象原理、概念等具体化，学习者可以在一定的情景中认识到这些原理、概念在实际生活中的用处、表现，能增进学生学习的兴趣和动力。例如在微分方程的建立和基本解法中可以使用基于案例的教学模式[8]。

2.4 资源探索教学法

在这种教学方法下，更加注重的是学生对于信息技术资源的自我整合与学习。随着现有的技术快速发展，学生很容易就可以通过计算机、网络等途径获取丰富的学习资料，其中包括电子期刊、电子文献、电子图书以及电子课件等。这种教学方法适合于较为简单的高等数学知识的学习，例如高等数学第一章的函数内容等。然后，此类方法也存在着较大的局限性，资源探索教学更加强调的是学生学习的自觉性，给予了学生极大的自主学习的空间，也造成了学生在学习过程中缺乏有效的监督和引导，很容易就会造成学生不学的情况出现。

3 信息技术与高等数学教学整合的必要性

随着科技发展的速度不断加快，信息技术在人们的日常生活中的联系与作用也日益重要。因此将信息技术与高等数学教学紧密的结合在一起也成为必然。

3.1 信息技术可以将高等数学抽象的概念形象化

任何知识点的教授都会遇到抽象问题形象化的难题，而且他学科如化学、生物以物理等，很容易通过实物或者是实验操作来完成知识点的形象化。而高等数学作为一门渗透于我们日常生活研究方方面面的学科，却很难通过某种实际物体演示来完整的呈现知识内容。通过计算机信息技术可以很简单的将复杂的数学原理通过模型拟合展现出来，在可见的模型之前，学生能够直观的理解所要学习的数学知识。同时，配合教学内容，设计一些学习情境，给予学生相互讨论，给予他们独立思考的空间，在这种多种促进中，学生能增强学习的主观能动性，学习更加轻松[2]。

3.2 通过多媒体技术引发学生的学习兴趣

学生在长久的教学环境中，更多地是接受“填鸭式”教学模式，这也造成了学生被动学习的现状，很难使得学生自己对于某个知识点的学习产生兴趣，甚至由于教学内容的枯燥乏味，出现学生厌学的情况。而多媒体教学中直观的视觉冲击和感受，以及很多炫酷的教学手段的应用，大大增加了学生的学习兴趣。在多媒体教学中，教师的工作量被大大地减轻，更多的教学任务由计算机多媒体完成，教师只需要在教学之前做好教学内容的准备和对媒体技术的熟练运用。

3.3 实现精品教程的网络教学

对于精品教学课程上网的一块在很多高校中已经被建立起来，在大学里，很多学生的教学以网络教学为主，教师的教学通过网络来完成，同时可以利用其它高校放在网上的教学课程，来丰富自身的教学内容，并相互借鉴，强化教学手段，丰富教学方式。

4 结论

随着科技的发展，高等数学的教学方法也在不断地革新之中，而信息技术的发展又给高等数学教学方法的改革提供了新的平台，实现信息技术与高等数学教学的有机整合是未来高等数学发展的趋势。

参考文献：

[1] 陈笑缘.多媒体技术优化高等数学教学策略之探讨[J].金华职业技术学院学报，2006（2）：112-113.

[2] 孟玲.高等数学教学与信息技术的整合研究[J].教法研究，2008，577（9）：99-100.

[3] 周占杰.高等数学教学与信息技术整合[J].辽宁教育行政学院学报，2008，25（10）： 84-85.

[4] 唐刚.浅议信息技术与高等数学教育的整合[J].漯河职业技术学院学报2013，12（5）：132-133.

[5] 何春花，姬丽娜，李艳华.教育现代化背景下信息技术与高等数学教学的整合[J].科技信息，2010，12（6）：7-8.

[6] 罗大文，马昌威.浅谈高等数学的特点及其学习方法[J].阿坝师范高等专科学校学报， 2009，26（2）：116-117.

[7] 谭莉.信息技术与高等数学课程整合教学模式的探究[J].科技信息，2011，35：47-50.