微电影融入高校理科课程教学的探索——以微电影辅助微积分教学为例*

赵艳敏（许昌学院数学与统计学院，河南许昌461000）



微电影融入高校理科课程教学的探索
——以微电影辅助微积分教学为例*

赵艳敏
（许昌学院数学与统计学院，河南许昌461000）

摘要：高校理科课程因其理论的抽象性、复杂性等而难学难教。微电影是一种有效的新型载体，将理科课程中晦涩难懂的理论分析融入生动形象的小故事中，并以微电影的形式予以展示，用以辅助课堂教学，将是一种新颖的、易激发学生学习兴趣的教学手段。具体地，本文从微电影辅助微积分课堂教学的实践和探索经验出发，论证了微电影辅助高校理科课程教学的可行性和高效性。

关键词：微电影；理科课程；微积分；教学改革

一、微电影应用于高校理科课程教学的可行性

微电影（micro film）相对于电影而言，因其制作迅速、短小精悍、播放方便而成为人们十分喜欢的艺术载体。微电影这种载体形式的优势和特点，也越来越多地被应用于各个领域。借助于微电影这一媒介的传播力和艺术感染力，可以达到更好地展示某一观点、理论的目的。就其在高校理科教学中的应用而言，也将会有较好的发展前景。尤其是对于处理高校理科教学中的冗繁的理论知识点，会起到富有实效的辅助作用。

在信息、网络如此发达的当下，为提高教学效率，已有很多成熟的借助于多媒体进行的教学模式涌现，如时下比较流行的微课、慕课。微课依托课堂教学视频呈现内容，它们围绕一个主题展开，同时还包含与该教学主题相关的教学设计、素材课件、教学反思等内容，已成为师生喜爱的教学形式。慕课（MOOC）是基于网络化学习的开放课程，目前资源丰富，可以同时学习到国内外优秀教师、专家的授课。我们计划也要充分利用网络信息资源和传播载体，做出辅助理工科课程课堂教学和学生自主学习的优秀微电影。

众所周知，日本的动漫做得比较好，近年来，他们利用漫画，阐释了一些自然科学的基础理论，寓教于乐，发挥了漫画的优势，如：由科学出版社出版的《漫画微积分》、《漫画微分方程》、《漫画统计学》、《漫画量子力学》、《漫画半导体》等一系列书籍，将晦涩的理论以漫画的形式呈现，通俗易通。当然，各个高校均可利用自己的资源优势，做出有特色、受欢迎的知识传播形式和载体。以许昌学院为例，许昌学院在数学教育和戏剧影视文学方面都做得比较好，我们就计划联合起来，发挥各自的特长，进行深入的教学改革。我们的微积分微电影制作团队成立于2013年，团队中有经验丰富的影视制作专业教师、动画设计专业教师、专业课优秀教师，从专业知识和表现形式两方面的融合开展实践，取得了良好的效果。

二、理科学习现状和教学效果分析

（一）学生学习兴趣不高

目前，对于高校学生而言，理科课程理论知识冗繁、枯燥，加之理科的专业课程开设也比较集中，一学期要同时攻克几门课程，学生学习任务也比较繁重。从学生的课堂表现和作业情况来看，学生容易产生倦怠，课程学习兴趣不高，学习不扎实而且容易造成恶性循环。举例来说，“高等数学”课程对于理工科计划考研的学生而言，是决定考研成败的关键，但就期末考试成绩来看，不及格率仍然是比较高。由此可见，学生即便是非常清楚这些课程的重要性，但枯燥无味的理论还是让他们望而却步，难以有浓郁的学习兴趣，自主学习效率较低。

（二）课堂教学形式单一

教师课堂教学方面，一般以板书为主，或板书与PPT展示相结合的形式来阐述教学内容。对于理科课程教学而言，课时安排非常紧凑，例如，“高等数学”课程的授课课时虽然各个学校不尽相同，但普遍偏少，按照规定的时间把完成教学内容实属不易，这也导致了课堂上师生之间的互动交流不多。教学形式的单一化也使课堂较为枯燥，降低教学效率。

三、微电影融入理科课程教学的实践——以微积分为例

（一）微电影和微积分的特点

微电影短小、精悍，有其独特的表现形式，许昌学院在制作微电影方面较有优势，汇集了很多出色的专家学者以及相关的制作团队。我们以微积分知识的微电影制作为例，对于微电影融入理科课程教学进行探索和实践。

微积分是高等数学的基础和核心内容，具有十分重要的理论价值和应用背景，如，它在电磁学、生物学、天文学、化学、力学、经济学等自然科学以及社会科学中都具有极其广泛的应用，自该理论被提出就备受关注，得到了高度评价。例如，冯·诺依曼说“微积分是近代数学中最伟大的成就，对它的重要性无论做怎样的估计，都不会过分”；著名数学家R.Courant赞微积分为“人类思想的伟大成果之一，它处于自然科学与人文科学之间的地位，成为高等教育的一种特别有效的工具”；著名数学家Kline称微积分是“继欧氏几何之后，全部数学中的一个最大的创造”。微积分的主要内容包括函数、极限、微分学、积分学及其应用。微积分的基本研究对象是函数，而极限则是微积分理论中的基本概念，积分和微分实质上是特定过程下的特定形式的极限。17世纪，牛顿和莱布尼兹基于前人工作，从直观的无穷小量出发，创立了微积分（称之为“第一代微积分”），但没有给出严谨的理论。到了19世纪，柯西和魏尔斯特拉斯基于极限理论，把微积分建立在极限理论的基础上（称之为“第二代微积分”），另外，实数理论的建立使得极限拥有严格的理论基础，进而使得微积分理论体系越来越完善，但推理较为繁琐，不便于理解和掌握。近些年来，林群院士开始致力于建立一种新的、理论严谨且直观易懂的微积分理论知识体系。在林先生的著作《微积分快餐》中，一张图概括了微积分的内涵，并将微积分的三大核心内容：牛顿-莱布尼茨公式、泰勒公式和欧拉-马克劳林公式，统一于一个哲学公式。林先生非常注重这套理论在实际教学中的教学方法和教学效果，他强调，教师应先向学生介绍微积分理论的思想和原理，而后再讲授具体的证明和推理，既简洁明了又严谨深刻，同时紧密联系微积分理论在诸多领域中的应用给出示例，集理论与应用于一体。

（二）微积分系列微电影的制作

许昌学院微积分微电影制作团队在林群院士的指导下，意欲将新的微积分理论及其重要思想以微电影的形式呈现，让学生参与到微电影的制作和拍摄中，让他们愿意学、学得会、学后能够也乐于进行更为深入的思考。关于微积分的教学方法改革已有诸多的讨论和研究，但我们认为学习兴趣是任何新的教学方法有效实施的前提，尤其是对于像“高等数学”等内容繁多、课时有限、理论抽象的高校理科理论课程，更应该注意激发学生课前预习、课堂学习、课后复习的学习兴趣和自觉性。基于此目的，我们制作了“微积分故事系列微电影”，让学生参与拍摄，教师进行指导，辅助课堂教学的效果较好。进一步地，我们拟开展更大范围的实践。

具体的拍摄制作流程如下：

1.由“高等数学”教学经验丰富的教师带领学生设计剧本的理论讲解内容。

2.由编剧老师创设理论讲解的情境，并与“高等数学”任课教师沟通、交流，确认情境是否适合、贴切，进而做出微积分微电影的拍摄剧本。

3.组织拍摄并制作相关的动漫插入微电影，尤其是理论表达需要有公式展示的时候，适当的动漫会达到较好的效果，不至于给人一种理论性很强、较为枯燥的感觉。

（三）微积分系列微电影的应用

关于微积分系列微电影的应用，我们以许昌学院为例来介绍情况。许昌学院是在地方师范专科的基础上，于2002年升格为省属全日制普通本科院校，升本10余年来，得到了快速发展，目前学校有59个本科专业和16个专科专业，涵盖理学、工学、文学、史学、法学、经济学、管理学、教育学、艺术学、医学等十个学科门类，已成为一所理工为主、多科协调、富有特色的综合性应用型本科院校。面向全校开设的“高等数学”课程分为了三类，一是，面向理工科非数学专业的所有专业开设，具有的一定深度和广度；二是，面向经济、管理类各专业开设，具有较明确的应用背景；三是，面向文史类部分专业开设，相对简单，重点介绍一元微积分相关知识。对于不同的授课对象，选择的教材，教学大纲，教学内容及重点均不相同，但基础理论和思想具有一致性。在微积分系列微电影制作的第一阶段，我们先就微积分的思想、重要知识点进行拍摄，具有普适性，适用于全校本、专科各专业的学生使用。第二阶段制作的微电影，基于更为深入的微积分知识块，适用于理工类和经管类。第三阶段，正在筹备中的系列微电影从两个方面入手，一是，将微积分涉及的各领域的应用介绍得更为具体；二是，微积分知识的深入介绍。

目前，我们拍摄的系列微电影在各专业使用情况较好，学生观看的积极性比较高，在进入课堂学习之前，能够全面地了解微积分理论的思想较为重要，它为学生进一步学习严谨的理论奠定了良好的基础。

微积分微电影的制作、使用对于其他理科课程的而言也是类似的。在各类自然科学学科的学习中，专家、教师们都在做着不同程度的推动和努力，最基本的宗旨都是化难为易、化繁为简、寓教于乐。例如，近几年，掀起的鼓励儿童阅读自然科学绘本的热潮，甚至连“量子物理学”等公认的对于高校大学生也是较为难学的课程，也推出了以儿童为主要阅读对象的绘本。从儿童到大学生，自然科学的学习越来越重要，同时我们可以看到，各个阶段所要学习的自然科学知识都在试图以更为丰富的表现形式来降低它的理解和学习难度。

四、结束语

以微电影为传播载体，将冗繁的高校理科课程理论呈现，从而激发学生的学习兴趣，辅助课堂教学，提高教学效率。并以微电影融入微积分的教学为例，注重理论知识的思想和实质的阐述，详细论述了其可行性和有效性。

参考文献

［1］林群.微积分快餐（第三版）［M］.科学出版社，2014.

［2］沈善普，林群.直接微积分简化教学二小时［J］.数学教学，2014，2.

［3］林群.微积分让数据说话［J］.数学教育学报，2013，10.

［4］林群，薛晓欢.微积分与概率论的初步设想［J］.数学教育学报，2014，2.

［5］张景中，冯勇.微积分基础的新视角［J］.中国科学，2009，2.

［6］张玉环.解读“微积分算术”［J］.数学的实践与认识，2012，6.

［7］王鹏远.欣赏别样的数学——有感于林群院士的《微积分快餐》［J］.数学教学，2010，9.

［8］林群提出在微积分中普及0.9取代ε-δ［J］.高等数学研究，2015，5.

［9］李红玲.微分积分定义的几种新途径对比分析［J］.数学的实践与认识，2013，1.

［10］王振兴.微时代微电影艺术创作研究［D］.哈尔滨师范大学，2013，5.

Abstract:Owing to complex and abstract theory，it is very difficult to learn and teach science curriculum. Micro film is a novel and effective carrier. Obscure theory analysis in the science curriculum can be put into vivid stories and displayed in the form of micro film，which may be applied to assist classroom teaching . This process will be a new method，which can easily stimulate learning interest of students in teaching. In particular，the current article demonstrates the feasibility and high efficiency of micro films for assisting teaching of science curriculum in universities，based on the practice and experience of micro film in assisting classroom teaching of calculus.

Keywords:micro film；science curriculum；calculus；teaching reform

中图分类号：G642

文献标志码：A

文章编号：2096-000X（2016）11-0080-02

*基金项目：许昌学院教学改革研究项目资助（No.02014010）。

作者简介：赵艳敏（1979-），女，河南鄢陵，博士，副教授，研究方向为微分方程数值解法、数学教育。