基于云教材的《高等数学》数字教材的教学探究

袁力

基于云教材的《高等数学》数字教材的教学探究

袁力

（芜湖职业技术学院基础部，安徽芜湖，241003）

作为高校的一种新型学习资源，云教材的使用促进了高等教育教学的改革与发展。在教学内容上，云教材的富媒体特征，渗透的数学史、数学思想、数学哲学等数学文化内容，丰富了教材内容；在教学手段上，云教材富集了多种辅助学习手段，提高了学生的学习兴趣和学习的主观能动性；从实践角度看，云教材有助于教师开展现代化和信息化教学。试点班级的问卷调查结果在一定程度上佐证了云教材的优势。

高等数学；云教材；信息化；教学改革。

1. 云教材的概念与特征分析

云教材是在云技术和手机等移动终端的快速发展下，应运而生的一种移动交互式数字教材。云教材集成移动学习、富媒体数字出版、云服务、大数据四大领域的前沿技术，依托平板电脑，兼容手机、电脑和PC，对传统的纸质教材内容进行富媒体编排与交互设计，营造富含情景化、动态化的学习氛围，为学习者提供了内容可拓，互动学习、进度可控的细致化体验。

云教材与传统纸质教材，普通电子教材相比，不仅在版面设计上，更精美，带来良好的阅读体验；而且在教学素材上，有丰富的可放大高清图片、音视频、动画等多媒体素材，使内容形象动态化；在交互学习上，提供人机交互、情景交互等讨论，测试与练习活动，激发学生学习兴趣、提高学生思维能力；在辅助教学上，云教材提供笔记书签功能，链接网络学习资源，且教师可查阅学生学习云教材进度等，实现了教师对学生教材学习的跟踪、督促与评价；在社交学习上，云教材构建社交化学习网络，学习者可与教师和其他学习者互动、交流，而社交化学习也已成为学习者的一种新动力。

2. 传统纸质教材特征分析

2.1 传统纸质教材优缺点

传统纸质教材有着渊源悠久的历史，纸质教材有质感，翻阅一页一页的书页，感受着字里行间的书香与智慧，并且具有一定纪念价值；读者可以方便地写下笔记，补充内容，加深对教材内容的理解；同时纸质材料在灯光的漫反射作用下有利于缓解疲劳，养成读者良好的阅读学习习惯和气质。

传统教材历久弥新，但随着时代的进步与发展，也暴露出一些不足。纸质材料取材于树木，消耗地球资源，不利于环保，成本较高，价格偏贵，携带不便，占用空间多；不利于图书馆及个人查找，而电子书检索方便，有搜索功能，点击即可出现需要的页面；只有静态阅读，体验单调；从教材开始编写到成品出版过程繁琐，人力物力付出较大，消耗社会资源，内容更新周期长，教材内容与社会需求易产生脱节。

2.2 传统《高等数学》教材局限性

高等数学作为高校教学中的一门基础课程，有高度的抽象性、逻辑性。一直以来，高等数学教材内容体系严谨，教学围绕数学概念、理论及方法，处于封闭状态，很多定理、公式，学生学习兴趣不高，不会运用或无法运用诸多学习过且被认为非常重要的数学知识，甚至于觉得除了应付考试毫无他用。且由于数学知识体系连贯，易造成专业课中需要某个数学知识点时，数学课还没讲到，这种脱节削弱了数学课程为专业课服务的基础性作用[1]。

3. 高等数学云教材在教学改革中的实践

作为高校的一种新型学习资源，数字化教材这种移动信息化手段的使用，促进了高等教育教学的发展与改革。为了让学生更好地理解好数学基础知识概念，激发学生学习兴趣，提高学生的数学思维与应用数学的能力，培养学生良好的数学素养，由芜湖职业技术学院副校长孙晓雷教授担任主审、基础部主任刘有新老师担任主编、联合安徽省其他4所高职院校参与编写的移动交互式《高等数学》云教材已正式出版发行，并在学校部分班级进行了试点教学。

3.1 丰富教学内容

3.1.1富媒体特征，化抽象为具体

云教材将富媒体技术和数字教材结合，拓展了数字教材的功能和形式，实现学习者与富媒体资源自然的交互体验，具有资源数量丰富，延伸阅读，碎片化学习的特点[2]。

《高等数学》云教材将传统教材的章节体系打破成碎片，精心设计成短小精悍的知识点模块，促使移动化，碎片化学习的实现。在文本资料基础上，运用图片将教学内容分解，补充，如在基本初等函数知识点处，将五大类基本初等函数的函数性质及相关图像用图片形式呈现，给学生直观感受；同时搭配相应的视频，动画文件，如在重点章节后，插入一些知识点精讲视频，在一些知识点如函数的连续性处，插入函数增量随自变量增量变化的动画，可由学生自已动手演示，大大提高了教学质量、教学效率以及学习的趣味性，体现了信息化教学手段的魅力。

3.1.2融入数学文化，丰富鲜活教学内容

数学一直影响着人类的生活和思想，是形成现代文化的重要力量。而数学史也反映了人类文化，是人类文明史的重要组成部分。但数学学科的高度抽象与理论使很多人望而生畏。为了打破数学教科书往往只教授一成不变的数学内容，在数学教材及教学中渗透数学史，让数学鲜活起来，从而激发学生学习兴趣，有助于学生更好地认识和理解数学概念、方法和原理。

在编写《高等数学》云教材时，并不是原样照搬，简单地打散书本，而是找出精彩的知识点，遵循学习认知规律和知识点内在联系，将知识串联，合理排版，设计了趣味数学、人物百科、思维点拨等栏目。

在趣味数学栏目中，插入精心准备的各类数学史、数学哲学等数学文化素材，如函数的发展历程，中国古代的极限思想，有趣的复利等；在人物百科栏目中，介绍中外数学大家的人物风采，名人传记，如刘徽，欧拉，罗必塔，莫比乌斯等。在思维点拨栏目中，重点启迪数学文化中的哲学思想，不仅点拨了学生的思维，而且起到了立德树人的效果。如极限思想体现了运动与静止这对充满矛盾的哲学概念的辩证统一性，自变量的变化过程是运动的，而极限是静止（固定常数）的，同时极限精神可以升华为是永无止境永不停息的精神，生命不息，思考不止，探索无穷。

3.2 提高教学效率

3.2.1教学信息化

《高等数学》云教材所依托的移动平台由蓝墨公司提供，包括云教材和云班课。其中云教材为教材的开发及应用平台，学生及教师在此平台中获取、使用云教材。云班课为教学管理平台，在云教材平台上获取的云教材可在云班课兼容使用。

在《高等数学》教学中，充分使用移动信息化教学手段，教师在课前将所要讲述的《高等数学》云教材内容通过云班课平台推送给学生，并可同时安排课前预习测试，教师通过云班课平台得到学生课前预习的效果，据此反馈调整课堂教学。同时教师利用云班课随时追踪学生学习云教材行为，该平台云同步记录学生学习笔记，阅读痕迹，交互测试结果，便于过程性评价，实现了课后教师对学生学习行为评价的可控化[3]。

融合传统教学模式与信息化教学模式，在采用云教材教学中，体系化学习与碎片化学习得到了充分有效的结合，实现师生课堂互动，资源共享，学习指导，课外交流，改善并提高了教师与学生的沟通效率。

3.2.2多手段辅助，实现学习主动性

在整本《高等数学》云教材中，植入了百度等搜索工具。针对教材中出现的一些名词、人物、术语等，如果学生感兴趣，除了咨询老师，还可以自己直接进行网页搜索，有利于培养学生的自主学习能力。学生可在云教材中作笔记与书签，且可通过客户端使用笔记同步、笔记分享等功能，方便学生随时随地的学习。

纸质教材中章节后的测试题是对巩固学习后的知识，而云教材中的测试不仅局限于此。云教材中的测试通过趣味化的方式进行，如连线，对对碰等，增强参与感。交互性测试答题完毕后可方便快捷地查看答案，并可反复测试以强化认识和理解[4].

3.3 激发学习兴趣

《高等数学》云教材在芜湖职业技术学院部分专业进行了一段时间的试点教学。以学校网络工程学院2017级云计算专业试点班级为例，授课一学期后，在云班课中推送电子调查问卷，得到56份有效调查问卷，班级学生100%参与调查。

在调查学生在经过一学期的学习，云班课和云教材对数学学习的促进作用时，30%的学生认为作用非常大，61%的学生认为有一定作用，9%的学生认为作用一般，可以看出云教材对学生学习的促进作用，肯定了云教材的使用。

在调查学生对使用云班课，云教材进行学习，兴趣高，效率高的认同程度时，45%的学生认为非常符合，41%的学生认为较为符合，11%的学生认为不太符合，4%的学生认为完全不符合，可以看出移动信息化教学手段越来越被学生接受与认可。

在调查学生对云教材和传统纸质教材的喜欢程度时，我们发现18%的学生更喜欢云教材，43%的学生更喜欢纸质教材，39%的同学两个都喜欢，可以看出云教材受到了较多同学的认可与喜爱。

4. 结语

信息化浪潮的兴起，深刻地影响着人们的学习方式，以智能手机和平板电脑为代表的移动终端可以让学习者随时随地利用生活中的碎片时间进行移动学习。针对移动学习的特点研发基于移动智能终端的，包含富媒体，交互性等特征的云教材必然是未来教材建设的趋势。《高等数学》云教材在芜湖职业技术学院的初步应用获得了一定的好评，但作为新生事物，肯定有不尽人意的地方，如高等数学与专业课的服务衔接等，我们会继续改进完善，也恳请同行多提供宝贵意见。

[1]李明. 高职院校《高等数学》教材的比较研究[D]. 苏州大学, 2009.

[2]傅伟. 富媒体技术在数字化学习终端上的应用探索[J]. 远程教育杂志, 2011, 29(4).

[3]袁力. 基于云班课的高职院校高等数学教学模式探究[J]. 芜湖职业技术学院学报, 2017,19(3).

[4]张国山,章薇,常小荣,等. 基于蓝墨云的《针灸学》数字教材的特征分析[J]. 高教探索, 2017(s1).

On Exploration into Teaching of Digital Textbook for Higher Mathematics Based on Cloud Textbook

YUAN Li

As a new type of learning resource, the use of cloud textbooks has promoted the reform and development of teaching for higher education. In terms of teaching content, the characteristics of cloud textbooks----“rich media”, the mathematical history, mathematical thoughts, mathematical philosophy and other mathematical cultural contents enrich the content of mathematics; in terms of teaching means, cloud textbooks are rich in various auxiliary learning means which promote students' interest and subjective initiative in learning; in terms of teaching practice, cloud textbooks can help teachers' carry out their teaching characteristic of modernization and informationization. The results from the questionnaire in the pilot classes have proved the advantages of cloud textbooks to a certain degree.

higher mathematics; cloud textbooks; informationization; teaching reform.

G642.0

A

1009-1114（2019）03-0090-03

2019-07-15

袁力（1992—），女，安徽六安人，硕士研究生，芜湖职业技术学院讲师。

芜湖职业技术学院自然科学一般项目（Wzyzr201815）及芜湖职业技术学院教研项目（WZ[2017]jy15）成果。

文稿责编 刘有新