现代信息技术在高等数学教学中的应用论析

顾元康

摘要：在教学领域，现代信息技术得到青睐，而以逻辑性、理论性都很强的高等数学，在教学中应用现代信息技术是不可或缺的，近年来，为了更好地应用现代信息技术到高等数学教学中，相关的理论研究、探索实验日益剧增，其前景广阔。

关键词：现代信息技术 高等数学 教学

进入21世纪以来，以计算机技术、网络通迅技术为主的现代信息技术在人们的生活、工作、学习中得到了越来越广泛的推广和应用，利用现代信息技术实现信息化教育，推进教育信息化成为当前世界各国教育改革的重要课题。在当今社会信息化程度越来越高的今天，如何促进现代信息技术在高等数学教育教学中的有效应用，充分发挥现代信息技术在高等数学教育和教学中的作用，本文旨在如何利用现代信息技术应用到高等数学教育进行讨论和分析。

一、现代信息技术与教学的概念

现代信息技术是以微电子学为基础，利用计算机技术、电信技术的结合，形成的一种对声音、图像、文字、数字等各种传感信号的信息进行获取、加工、处理、储存、传播和使用的一种手段，其核心是信息学。现代信息技术主要包括ERP、GPS、RFID等。

现代教育技术是把现代教育理论应用于教育和教学实践的现代教育手段、方法的体系。包括现代教育媒体、媒传教学法、教学设计等三个部分。 区别于传统教育技术，现代教育技术是利用现代自然科学、工程技术、现代社会科学的理论开发和研究与教育教学相关的，以提高教育教学质量、教育教学成果为目的的技术，涵盖了教育思想、教育教学方式方法、教育教学手段、教育教学形式、教育教学环境的管理和安排、教育教学的创新与改革等方面的内容。

二、目前高等数学教育现状分析

为了培养和造就现阶段知识经济社会所需要的高素素质人才，综合考虑高等数学在新世纪知识人才体系中占有的十分重要位置，如何推进高等数学教育教学就显得具有非常重要的意义。然而在实际高等数学的教学中，尚存在较多的问题，目前的高等数学教学模式还停留在传统的粉笔加黑板的地步，课堂上书写、画图占据大量的教学时间，真正有效的教学时间不足，甚至很多地方在高等数学教学中，还是停留在填鸭式的阶段，这使得学生很难以全面掌握知识。

三、对现代信息技术在高等数学教学中的应用的讨论和研究

1.现代信息技术在高等数学教学中应用的趋势

现代信息技术已经逐步渗入到高等数学的教学中，它的渗入不仅影响着数学的形式、内容与方法，还影响着高等数学课程的建设和实施。对高等数学教育来讲，现代教育信息技术的应用是充满生机和极富发展前景的探素活动，它的宗旨是促进高校数学教育的现代化，使学生的高等数学学习更加丰富，学生可以利用现代教育技术进行自主、有效的学习。如Power Point软件的应用，可以通过丰富的音频、视频形式向学生展示高等数学的教学内容。随着现代信息技术的推广和应用，高等数学教学中应用现代信息技术是目前以及今后的发展趋势。

2.如何在高等数学教学中应用现代信息技术

2.1在课堂中利用计算机演示。近年来，各高校投入了大量财力用于在现代教育信息技术硬件设施的建设上，计算机功能在逐步发展，相应的教学软件数量也在不断增加，和其他學科的教学一样，高等数学在教学过程中，也开始应用计算机和各种教学软件。例如Power Point、Authorware、Excel 等软件在实际高等数学教学中的应用。[1]

2.2加大高校对现代信息技术硬件设施的投入力度。现代信息技术的一个特点是更新速度快，因此，大多数高校在相关硬件设施建设完毕后，很快便发现已经投入的硬件设施不足以满足当前的教学应用，所以，要想更好地应用现代信息技术开展高等数学教学活动中，继续加大硬件设施的投入是十分必要的。

2.3加强理论课题研究。在高等数学教学研究上，通过鼓励相关的理论研究，增加高等数学教学的理论方法，有助于拓宽教学中应用现代信息技术的思路，从而提高教学质量。

3.以Excel 在高等数学教学的应用为例进行分析

随着现代信息技术的不断发展，高等数学教学中不断应用到现代信息技术，由此开发的软件也日渐完善，如经常提到的Power point、Mat lab、Excel等，各种不同软件因其自身功能的侧重点应用到不同的教学部分，其中Excel是创建和维护电子表格的应用软件，对于Excel，制作者不需要掌握高深的编程技术，学习和应用起来十分方便。它内置了数学、统计、财务等多种函数，具有强大的数据计算、分析和统计的功能，还具有强大的制表及绘图功能，能够通过二维和三维图表等多种形式。[2] 下面就以Excel软件简述其在高等数学教学中的应用。

题：数列极限定义：设{xn}为一数列，其中a是常数， 对任意给定的正数ε（不论它多么小），总存在正整数N，使得当n>N时，总有|xn-a|<ε成立。

说明：1.“任意正数ε”刻画了数列中项xn与常数a的接近程度；2.“存在正整数N，使得当n>N时”表示n是充分大的。 那么如何理解“当n充分大时，xn与常数a无限接近”呢？

Excel中的最小元素是单元格，各个单元格间有密切的联系，当其中一个单元格内的数据发生变化时，连锁反应就会影响到与其相关联的其它单元格内的数据。我们在Excel中设计了表1、表2、表3和表4四张表，列出该数列某些项及对应的xn值，通过对数据的观察，发现随着项数的不断增大，xn也接近常数a=1。 表2列出每h=10项对应的xn及|xn-a|的值，此表中第4行定量地反映了xn与常数a=1的接近程度；表3中设置了两个参数ε和N，完成一个动态的交互。当输入一个认为足够小的正数ε时，系统返回一个N值，当调整ε的值时，N将随之改变，如表4。可以引导学生观察第N项之后的每项，其与常数a=1的差都小于预先给定的ε，而第N项之前的每项，与常数a=1的差不一定都小于ε。表3和表4充分体现了数列极限的定义，刻画了N与ε的关系，只有n充分大后对应的项xn与常数a才无限接近，并不是数列中任意的项与常数a都满足一定的接近程度。 表1：数列xn=（n+1）/n的值 ；表2：数列xn=（n+1）/n与常数a=1的接近程度 ；表3：n充分大时数列xn=（n+1）/n与常数a=1无限接近 ；表4：调整ε后数列xn=（n+1）/n与常数a=1的接近程度 。通过以上应用Excel对数量关系的直观展示和操作，学生对数列极限有了本质的理解。因为数列是一种特殊的函数，所以我们利用Excel的二维图表功能，可将数列的变化趋势十分直观地反映出来。

应用Excel的计算、绘图功能，将数列极限的内涵直观地表现出来，到达了数形结合，能够使学生更好地理解和掌握极限概念。 这只是Excel在高等数学教学中的一个应用，除此之外，其他的软件也有不同的用途。由此可见，在高等数学教学中，现代信息技术的应用性强，并有待进一步开发。

现代信息技术的应用是高校数学必不可少的教学手段，也是未来的发展趋势。通过合理地应用现代信息技术，能为高等数学教学方法提供广阔的余地，为培养学生的高等数学能力提供有利的条件和广阔的发展空间。

参考文献：

[1] 曾国斌.高等数学教学“信息技术化”的模式探究[J].太原城市职业技术学院学报. 2014（05）

[2] 方其桂.多媒体CAI课件制作实例教程[M].第3版.北京：清华大学出版社，2008.10：81