高职院校大学数学立体化教学探索与实践研究

张敏

【摘 要】教学理念是以现代教育理论为指导、以信息技术为灵魂，打造全方位立体化的现代教学模式.简洁完美的推导、生动直观的实验演示，课件中的动画效果、生动的解说；实时的互动交流，网络资源共享的自由，给学生创造出一个更加全面、独特、可亲、开放的学习环境.学生不再觉得数学推导抽象枯燥、计算复杂难懂.学生置身其中，身心倍感轻松愉快，思维也异常活跃.其创新意识和创新能力不断地得到提高.智能型、安全保密的院级人事管理信息网络系统， 实现人事信息的共享， 人事信息的自动收集、整理、分析， 为制定人事政策提供决策依据， 为做好人才队伍的预测和规划等整体性人才开发工作提供服务。

【关键词】立体化 教育技术 数学建模

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）32-0043-02

一、引言

以计算机，多媒体和网络技术为代表的现代教育技术的飞速发展，对大学数学教学带来巨大冲击。将现代教育技术融于大学数学教学，实现二者的有机整合，是21世纪我国大学数学教学发展的一个方向，也是当前大学数学教学创新的有力生长点。

教学模式是基于特定的教学思想、教学理论的指导而建立的相对稳定的教学活动结构框架与程序。立体化教学模式的结构框架，不仅突出了基于宏观的角度把握教学活动整体以及各要素之间内部关系的功能，而且还将教学模式的有序性、可操作性有效地表现出来。在高等学校非数学专业课程中，《高等数学》、《线性代数》和《概率统计》等统称为大学数学。目前，在大学数学教学过程中存在课程多、课时少的矛盾，为解决上述问题，可以在教学中采用立体化教学模式。

数学作为专门科学与自然科学、社会科学并列为基础科学的三大领域。众多的有识之士将能否运用数学观念定量思维作为衡量民族文化素质的一个标志.将提高教学素养作为提高民族文化水平的一个重要途径。事实已证明，高科技的本质是数学技术、科学计算、理论研究和科学实验并列为科学研究的三大支柱。

大学数学是一门基础学科.在培养学生思维能力和分析处理问题能力等方面是其他学科不可替代的。其教学效果的好坏直接影响刮后继课程的学习.甚至影响到学生知识结构的完整性和今后的丁作和学习。

大学数学教育与高校改革同步发屉、提高.不论是数学专业、非专业类的理工数学或是经济、经济管理类的数学课程的设置、教学内容和教学方法的改革、创新.都取得了可喜的结果。但这些成果还远不能满足飞速发展的市场的需要，不能满足人才知识构成、能力结构对基础理论技能的需要。有的教学方法落后.過分强澜教学的系统性、严密性，缺乏应有的相互联系、相互渗透.现代教育技术如多媒体、数学软件包等使用太少.这样不仅教学时数有增无减.也不利于学生综合运用数学知识能力的养成：有的没有真正把现代教育技术与数学课堂教学有机结合.误入了“机器填鸭型”教学；有的仅仅打着“教育现代化”的旗帜，装饰门面，其实质是把原先的板书搬到“银屏”，根本不注重如何恰当地应用现代教育技术来提高数学教育质量。

现代教育技术蕴涵着先进的教育理念，同时为实现新教育观念提供了技术、方法和认知T具.支撑着新型教学模式的建构.大学数学教学改革更是不容忽视。作为高等院校的数学救师.我们应结合大学数学学科特点和教学现状.整合现代教育技术.进一班探索新的行之有效的教学方法来促进教学改革。

二、预备

现代信息技术融人数学教育是当前不可抗拒的一股潮流.世界在前进，数学在发展.面对数学发展史上的第四个高峰——应用数学的蓬勃兴起.计算技术已经成为数学建模、数学运算中不可缺少的组成部分。教学手段及教学方法的改革己势在必行。数学课程整合就是新技术融合到数学教学中去.作为新型学习生态环境的有机组成部分.其目的在于促进传统教学方式的根本变革。在课堂教学形式下.如何佟合现代教育技术与大学数学教学，建新型教学模式，具有重要的现实价值。

随着经济社会发展对人才培养的日益提高，以及技术进步给教育领域带来的冲击，社会对教育特别是高等教育提出了更新、更高的要求.现代科学技术和现代教育思想的有机结合，形成一种崭新的教学手段即现代教育技术.现代教育技术是以现代教育理论、学习理论为指导，以计算机为核心的信息技术在教学领域中的应用.信息化是教育现代化的重要标志.信息技术在教学领域中的全面应用必将导致教学内容、教学手段、教学方式和教学模式的深刻变革.在未来教育、教学活动中，网络和多媒体替代传统的粉笔和黑板是大势所趋。

三、探索与研究

1、研究利用多媒体技术优势，实现课堂教学内容的创新：

利用多媒体技术展现大学数学中某些抽象的理论及动态变化的过程；利用计算机技术和多媒体技术进行实验演示；利用计算机技术和多媒体技术进行实例介绍；开发适合大学数学课程验算推理的课件制作技术。

2、研究利用信息技术把握课堂教学，开创探索式课堂教学的新模式：

教学模式；必须改变学生被动接受、反复操练的学习方式，倡导学生主动参与的探索式学习.强调以学生的学习为中心，通过学生的探索来学习，当然不能忽视教师在教学过程中的主导作用.教师在教学过程中起到组织、指导、帮助和促进学生学习的作用.采用灵活多变的教学方式，启发、引导学生独立思考、探索，并发挥学生的主体性和创新精神，组织开展和交流形式来激发学生兴趣，调动学生学习的积极性和主动性.

比如在大学数学课程中的某一节具体内容时可做出如下的教学设计：目标的阐明--创造情景--学生探索学习--协作与交流--学习效果的评价～ 练习设计.在此教学设计中，目标既指教师的教学目标又指学生的学习目标；创造情景包括学习资料的准备、学习小组划分、充分利用现代多媒体技术设计问题，并将其作为学生探索和思考的工具等；探索学习与协作交流是指是以学生的探索学习为主，构建知识体系，然后在探索学习的基础上，对个人的探索结果进行讨论、协商，以达到对知识的深化和完善；练习设计的目的是使学生纠正原有的错误理解，加深对所学内容的理解和掌握，练习既可以在课堂上进行又可以在课下进行.这种探索式的教学模式教学过程和步骤不是唯一的、固定的.不同的学科、同一学科中的不同内容，具体展开的教学过程也有所不同.这就需要教师以构建主义教学理论为指导，针对不同内容创造性地设计出具体的课堂教学模式

3、研究计课后作业，增强学生学习热情和创新精神：

大学数学的应用渗透到生活的方方面面.我们不仅仅重视学生对课堂内容的接受和理解，更重要的是利用所学知识处理实际问题的能力.课本上的习题很多情况下是对所需知识的训练和强化，并且很多情况下，习题模式陳旧，学生根本提不起兴趣.教师可以设计一些和学生实际生活相关的习题，增强学生的实践能力.比如，还可以让学生自己设计问题，然后亲自去解决.所设计的问题可以是和实际生活相关的，也可以是和学生所学专业相关的.这个过程中，教师是设计问题的引导者和解决问题的监督者，学生是问题的设计者和问题解决的参与者.这种训练学生实践能力的方法简单易行，意义重大.它有效地训练了学生的分析解决问题的能力，增强了对科学积极探索的热情；使得大学数学这门课程真正地融人了实际生活和各个专业领域。

4、研究网络资源有效延伸课堂教学，实现教学的个性化需求：

多媒体技术虽然有效的利用了课堂时间，但学生在课堂上接受的知识毕竟是有限的，更何况不同学生自身的知识基础和接受力等方面存在差异.在网路和计算机技术发达的今天，教师可以充分网络资源和计算机技术构建一个资源丰富，内容新颖，互动交流的网络平台.在这个平台上，学生可以根据自身的情况浏览网上资源，加深对课堂内容的理解；也可以进行网上实验，增加其操作应用能力；还可以互相讨论疑难问题，激发其学习热情，营造良好的学习氛围.在这个平台上，教师可以辅导答疑，和学生互动交流…….这一切不但是课堂教学的有效延伸，而且满足了学生学习的个性化需求。

5、研究考核方式，实施科学的考核评价方式：

考核评价是教学过程的重要环节，同时又是教学目标实现的重要手段.传统考核采用笔试形式，考核的内容是学生所掌握的基本知识和基本的解题技巧.由于传统考核方式形式单一，内容陈旧，不但不能全面衡量学生的水平，而且严重影响了学生学习的学习态度和学习方式，制约了教师教学改革的方向.改革课程考核方式，要根据课程特点进行.

四、主要应用

现代教育技术在大学数学立体化教学中能提供理想的教学环境，构建一种新型的教学关系，更好实现了教学的互动与合作，有利于学习形式的个性化。

1.在课堂教学中的应用

现代教育技术可以优化大学数学课章教学。利用计算机技术改革教学模式是我们用现代教育技术改革传统教学的重中之重.在多媒体的教育网络环境中最大限度地发挥学习者的主动性、积极性.既可以进行个别化教学.又可以进行协作型教学.还可以将“个别化”与“协作型”二者结合起来.所以足一种全新的多媒体教学模式。将教育技术有机的渗透到数学课堂教学中，最根本的目标就是实现教学最优化。计算机及现代教育技术在教学中的运用可以改善教师的教学方式、提高教学效率、节省教学时间.更可以将教师从繁重的教学活动中解放出来.可利用更多的时间真正实现学生的全面教育。而计算机--多媒体教育更重要的、更深层的价值不仅在于技能的层面，而且在于促进人的精神意识层面发展.在学生的。学习过程中.培养学生的学习目的意识、提高学生学习动机的兴趣热情.激活并训练学生的探索能力。利用现代教育技术对传统教学的优化主要表到为：用“形象”描述“抽象”；演示不易表述清楚的数学定理；对于稍纵即逝的数学演示现象进行慢镜头同放处理：对于大量的数学题材进行串连.围绕同一知识点将问题展开.避免学生头脑杂乱无章.组织一定的教育模式，培养学生的创造性、引发学生的兴趣等。

2.在教学建模中的应用

随着数学教育改革的罐人.出现了以“数学建模实验”为表的数学教学模式。“数学建模宴验”课是在现代教育技术支持下产生并形成的，它把探索和发现看作是教学过程中的重要部分.其特点是：以学生为主体，用数学方法结合计算机（使用数学软件）去解决数学同题，在做数学过程中学习数学。数学建模实验是一种科研方法。科学家使用数学软件研究数学问题的探索，猜想、求解.验证），解决实际同题（建立数学模型.求数值解、进行计算机模拟）；数学建模实验也是一种学习手段。学习者可以借助计算机（数学软件）绘制图形.做动态画面.从观察中发现某些现象.从现象中猜测某些性质.对猜测的性质进行证明或反证.对证明的性质进行推广应用.在教师指导下进行数学的发现和学习.获得在传统学习环境中无法获得的知识信息。数学建模实验已逐步成为一个新的极具生命力的数学分支。

3.在数学实验中的应用

数学实验是计算机技术和数学软件引入教学后出现的新生事物.是教学体系、内容和方法政革的一项创造性的尝试。在国家教育部关于“高等教育而向2l世纪教学内容和课程体系改革”计划中.已把“数学实验”列为高职院校非数学类专业的数学基础课之一.目前已在众多的高校中"诸实施.井取得了明显的效果。数学实验与数学建模有密切关系。数学建模在解决己有的数学模型时，经常要用到数学实验的方法：而教学实验在寻求具体问题的解答时也要涉及数学模型的建立。两门数学课的目标一致，部是为了培养大学生应用数学的能力。

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