计算机辅助教学在大学数学教学中的作用

张海明　刘荷

摘  要：所谓计算机辅助大学数学教学，就是在大学数学教学过程中，通过教育理论的指导和遵循心理学的规律，融入多媒体技术的应用，从而使传统的大学数学教学模式以科学有效的方式与新型计算机技术相融合。在大学数学教师的指导下，通过计算机与传统教学的交互界面，达到传授知识、提高学生学习兴趣和培养学生思维能力的目的。计算机辅助教学是大学数学教学工作中的一项成功的创新，同时也是现代化教育手段的体现，现代化教育不管是数学还是其他科目，都必将依托于计算机辅助教学走得更加长远。

关键词：计算机技术   大学数学教学   教学改革   现代化教育手段

中图分类号：G64                           文獻标识码：A文章编号：1672-3791（2021）09（b）-0135-04

The Role of Computer-assisted Instruction in College Mathematics Teaching

ZHANG Haiming  LIU He

（Heilongjiang College of Business and Technology， Harbin， Heilongjiang Province， 150025 China）

Abstract： The so-called computer-assisted college mathematics teaching， is to integrate the traditional college mathematics teaching mode with the new computer technology in a scientific and effective way through the guidance of educational theory and the law of psychology and the application of multimedia technology in the process of college mathematics teaching. Under the guidance of college mathematics teachers， the purpose of imparting knowledge， improving students' interest in learning and cultivating students' thinking ability can be achieved through the interactive interface between computer and traditional teaching. Computer-assisted instruction is a successful innovation in college mathematics teaching， but also the embodiment of modern education means， modern education， whether it is mathematics or other subjects， will rely on computer aided teaching to go more long-term.

Key Words： Computer technology; College Mathematics teaching; Teaching reform; Modern education means

1  计算机辅助大学数学教学

数学的思维和思想都是十分深奥的，很多人只能理解基础的数学知识，而较难的数学知识理解和学习起来非常吃力。数学的知识内包含了人类几千年的文明，具有非常丰富的文化思想内涵，很多能够为社会带去实质性进步的活动或研究都需要强大的数学能力作为基础。但是大学的数学知识如果只是用自然的语言向学生传授的话是很难起到很好的教学效果的，其传授大多通过简明的符号、定义以及公式定理等加以描述，从而完成教学任务。大学的数学教学过程比之其他阶段又会加大课程信息量，强调培养学生的发散思维和逻辑思维能力，所以大学数学的教学活动应该尽量直观，让学生发现问题、提出问题，进而从针对问题进行分析、归纳、类比，最后得出概念和结论，解决所发现的问题。

借助计算机技术辅助大学数学教学，可以将大学数学教学过程中抽象的概念和枯燥的理论变得形象具体、生动易懂，使复杂的数学知识和理论能够通过计算机技术直观地展现出来，从而使大学数学的教学过程变得更加简单有效。通过多媒体技术辅助大学数学的教学过程，也可以提高大学生们在解决实际问题中应用数学知识的意识，提高大学生对于数学科目的学习兴趣，培养大学生们的自主学习意识和思维能力[1]。

2  计算机辅助教学对于大学数学教学的现实意义

传统的大学数学的教学模式并不利于大学数学教学质量本身的大幅度提升，也不能满足和适应日渐现代化的教学需要。随着现代科学技术的发展，计算机技术早就已经进入了各个领域，其中也包含教育领域，在各行各界中，教育领域也是应该最先引入计算机技术并且对计算机技术加以重视的。计算机技术具有计算、数据处理、字符串处理、作图、发音等多种功能，当计算机技术搭载了丰富的教学辅助软件后，计算机也能在一定程度上扮演教师的职能，在大学数学教学中发挥非常大的作用[2]。

计算机辅助教学在大学数学的教学过程中是具有特殊意义的教学媒体。计算机辅助教学的出现和发展，使得大学数学课程的教学手段、教学方法、教学观念和教学课堂结构等都发生了巨大的变化，计算机辅助教学发展到今天，其取得的成果对于大学数学教学方面乃至整个教育行业都是不可忽视的。多媒体技术应用于教学实践已经成为一项非常成功的创新活动，计算机辅助教学不仅实现了教育手段现代化的有效性，更为大学数学教师探索课堂教育的观念和方法指明了方向和道路。

3  计算机辅助教学对于大学数学教学的作用

3.1 计算机辅助教学有助于提高学生学习数学的独立性和主动性

计算机辅助教学使大学生在学习数学的过程中有了很大的主动性和独立性。大学教学环境不同于其他阶段，大学生在大学阶段心智已经发育成熟，拥有了良好的自我控制能力和自我发展能力，计算机辅助教学就可以帮大学生在学习数学的过程中摆脱课堂的限制。一般来说，正常的课程时间为45 min或者50 min左右，计算机辅助教学可以帮助大学生在学习数学的过程中摆脱空间与时间的限制，让大学数学的学习过程变得更加灵活和自由。

在计算机辅助教学的情况下，大学的数学老师还可以在教学过程中根据每个学生的学习情况和学习进度，灵活地掌握教学的进程和难度，使学生在学习大学数学的过程中可以做到循序渐进，稳扎稳打，不受课程进度的影响，从而提高学生自身对于大学数学教学环节的主动性。

3.2 计算机辅助教学有助于提高学生学习数学的兴趣

兴趣是一个人最好的老师，学习兴趣也是学习主动性中最主要、最直观的因素，它对大学生学习数学起着重要的作用[3]。学习兴趣在一定程度上能够促进学生理解水平和智力的发展，而这种愉悦的心情又能够使大学生对数学课程产生更加浓厚的兴趣，两者之间相互促进，就能让大学数学的教学工作形成一个良性的循环，使大学数学的教学活动更加活跃，同时也能够为大学生学习数学营造一个良好的学习氛围。

在普遍的大学数学教学环境中，大学数学教师如何去培养和激发大学生对于数学科目的兴趣，一直都是一个值得研究的议题，同时也是广大大学数学教师必须要引起重视的一个问题，大学数学教师应该在每一个教学环节中都重视学生对于数学课程的兴趣培养，并贯穿到大学数学教学的全过程。根据学生的特点，利用计算机辅助教学更深入地将大学数学课程的教材重点和难点生动地展现，从而提高大学生学习数学的兴趣。例如：函数的教学，计算机技术就可以很快地在屏幕上描绘出函数的图像，反映出函数的变化规律，并通过图像和图形的变化等使数学枯燥的知识理论变得生动形象，从而激发大学生对于数学科目的学习兴趣。

3.3 计算机辅助教学有助于提高学生学习数学的直观性

在传统的大学数学教学中，很多知识理论在进行传授时非常缺乏直观性，例如：在直线、射线或者线段的判断中，学生对于“线”的概念和特征虽然都非常清楚，但在应用方面卻常常把握不定。那么大学数学教师在准备这一部分的课程时，就可以通过计算机辅助教学通过动画来展示直线、射线和线段，这样就可以很生动直观地向学生们展示，还可以根据直线、射线和线段的关系制定其他的画面场景，加深学生们对教材的深入理解和记忆，并且能够熟练掌握所学习到的知识。

计算机辅助教学也可以应用于数学教学中的实验模拟和难点突破，例如：立体几何部分和应用题部分，很多学生的三维想象力并不是很充足，大学的数学教师对这两部分也很难进行实验模拟。但是计算机技术可以让立体几何很形象地出现真实的画面，充分地将需要自行想象的三维形式变成现实图像，这样就能够让理论知识变得更加具有直观性，既能激发学生的学习兴趣，也能帮助学生们巩固所学到的数学知识。

3.4 计算机辅助教学有助于提高学生学习数学的思维能力

思维能力是所有能力最为重要的核心，想要全面地开发大学生的数学逻辑思维能力，充分地发挥大脑在思维方面的功能，大学数学教师就要注重学生们思维能力的培养，特别要重视学生探索能力的培养、抽象概括能力的培养和推理论证能力的培养[4]。大学数学教学的主要目标之一就是培养学生的抽象和逻辑思维能力，而计算机辅助教学可以很好地利用多媒体形式，使大学生在学习数学知识的过程中能够很好地体验形象与抽象的关系。只要教师在传授知识的过程中将教学素材与计算机技术科学合理地相结合，就能够有效地提高学生们的数学思维能力。

3.5 计算机辅助教学有助于提高学生的探索和发现能力

大学的数学教学，事实上就是学生在教师的指导下，对数学问题进行了解和解决，继而对数学知识理论进行拓展延伸以及创新的一个过程。在这个过程中教师如何选择数学问题和设计数学问题就成为了教学活动中的关键。

所有的数学问题都产生于情景，因此大学数学教师在教学活动中创设情景就成为教学过程中的一个核心方法，计算机辅助教学可以为大学数学的教学工作提供很多实用的场景，不仅可以让教学过程变得生动立体，还可以培养大学生的空间观察能力和思维能力，从而使学生在学习过程中可以直接地观察，不会在解决关键问题时出现错误。由此可见，多媒体辅助教学在提高学生的探索、发现和解决实际问题上，是有一定作用的。

3.6 计算机辅助教学有助于提高大学数学的教学效果

大学数学教师在备课时，需要查阅大量的相关资料，纸质的书籍即使依托于庞大的图书馆，其参考资源也是十分有限的，查询的工作也无比繁重，大大增加了大学数学教师的工作量。而计算机辅助教学就可以很好地解决这个问题，大大提高了大学数学教师备课的效率，减少了备课时的工作量，在一定程度上还能提高大学数学教师备课的质量。随着计算机技术的飞速发展，远程教育网站的建立大大地减少了教师们的工作量，大量练习型、辅导型的软件也层出不穷，这些软件的上线不仅减少了大学数学教师的工作压力，更是大大地提高了大学生数学教学的效果。

3.7 计算机辅助教学有助于提高大学数学教师的教学水平

远程教育网站的建立虽然在一定程度上可以减少大学数学教师的工作压力，但是对于教师的计算机网络技术的操作还是有一定要求的。计算机辅助教学不仅可以为大学数学教师们创建无障碍的交流平台，使各地的优秀的数学教师汇聚在网络空间，随时随地进行交流，还能够为工作在教育第一线的大学数学教师们提供取之不尽、用之不竭的教学资源。所以，掌握多媒体网络技术是每一个新时代的优秀教师都应该具备的能力[5]。

时代的发展要求大学数学教师们在竞争过程中不断地提高自身的业务水平和业务能力，并要求大学数学教师的思想永远走在时代的最前沿，以便适应高校不断变化更新的教学理念和教学手段。

4  计算机辅助大学数学教学过程中的弊端

4.1 计算机辅助教学在大学数学的教学过程中过于形式主义

部分大学数学的教学课件在应用教师计算机辅助教学时都像是把整个教案都搬上了屏幕，教师在讲课的过程中只会一味地滑动鼠标，完全忽略了其他的教学手段，原本的课堂变成了课件播放，这是绝对不行的。计算机技术在大学数学的教学过程中应该只作为辅助作用，真正地传授知识还是应该由教师来主导，如果只是一味地依托于计算机技术，那么整个课程的传授就会变得极为枯燥和单调，影响学生们的积极性。单纯地依靠计算机的演示功能，违背了大学数学教学以学生为重心的教育思想，缺乏对教学内容的深刻剖析和对学生的启发，不利于培养学生独立思考、积极探索和灵活运用所学知识的良好习惯。

4.2 计算机辅助教学在大学数学的教学过程中课件制作或者使用不当

很多大学数学教师在最开始进行计算机辅助教学的时候会将电子教案制作得华而不实，过分追求形式主义，从而忽略了教学成果以及教学质量。电子课件中较多的动画、图片等会导致电子教案过于华而不实，很容易在大学数学的教学过程中去分散学生们在课堂上的注意力，以至于造成知识点的模糊，不利于学生们对于所教授知识的记忆和理解。因此，计算机的辅助教学作用一定要明确，教师应该对电子课件的内容进行精确的筛选和制作，教学过程中也应该多用黑板讲解问题，加深学生记忆。过多、过滥地去使用计算机进行数学教学，也会造成学生对大学数学课堂的厌烦。

4.3 计算机辅助教学在大学数学的教学过程中过分追求快节奏

计算机辅助数学教学虽然可以节省教师制作教案，搜集教学材料和教学案例的时间，加快课堂的节奏，增加课堂的生动性，但是有时候往往会欲速而不达，一味地追求教学速度很有可能会忽略教学时的质量问题。在课堂上，大学数学教师将教案搬上了屏幕，讲课时只需点击鼠标，根据电子教案进行讲解，这样是提高了课程传授的速度，但是很容易造成学生的意识还停留在这一页的知识，教师的鼠标早已经滑到了下一页，或者是学生正在思考如何根据学到的知识理论去解题时，屏幕上早已经出现了精确的答题思路和解题步骤。这种情况非常影响学生的自主思考能力，对于学生学习过程中知识点的衔接也会起到非常大的负面影响，所以在利用计算机辅助大学数学教学时，教师不能一味求快，从而忽略了教学质量。

5  如何正确使用计算机辅助大学数学教学

5.1 计算机辅助大学数学教学的选择性使用

使用计算机辅助数学教学时，教师一定要明确计算机技术的地位，计算机辅助数学教学从一开始就是作为一个辅助性的教学工具所存在，所以不必每节课的教学工作都用到计算机技术。计算机辅助数学教学应该体现教学过程中的优势互补，既发挥计算机独特的优势，又发挥教师在大学數学教学过程中的主导作用。教师要给分教学内容、教学对象、教学实际和各种配套设施的具体情况，考虑是否需要使用到计算机辅助教学。很多大学数学知识的讲解依托于黑板就可以很好地完成，并不一定非要用到计算机辅助教学，也就更没有必要去花费时间制作电子课件。毕竟计算机技术只是一项辅助手段，大学数学教师才应该是真正的主体，如果因为不必要的电子课件分散了大学生们的注意力，那绝对是得不偿失的。

5.2 正确把握计算机辅助教学和传统教学的关系和节奏

计算机辅助教学走进大学数学课堂是顺应时代潮流的体现，大大提高了大学数学教学的直观性和趣味性，计算机辅助数学教学的先进性和优越性是不容置疑的。计算机现代技术作为一种新型的教育手段，对于传统的教学方式和教学理念来说都是一场全新的革命，由于计算机技术本身携带着巨大的能量，使得计算机辅助教学与传统教学形式相比较起来具有很大的优势[6]。但是传统的教学方式之所以可以延续至今，是因为传统的教育形式仍有着巨大的、不可替代的教育功能，这也是新型的计算机辅助教学所不能取代的。因此，一定要正确把握计算机辅助教学和传统教学的关系和节奏，才能更好地将传统教学方式和新型的计算机辅助教学方式进行科学合理的结合，为大学数学教学工作以及整个教育工作贡献出一份力量。

5.3 课件使用时的开放性

无论是电子教学课件还是纸质的教学课件，都要设定一些问题情境，让学生能够用自己的角度、眼光和思维去进行探索。教学情境的设置应该具有一定的灵活性、真实性，同时还有富有吸引力，引导学生想要去一探究竟，只有成功地引起学生的兴趣，才能引导学生利用所学到的数学知识去分析该情境，解决该情境中存在的问题。每个大学数学教师都拥有不同的教学风格和特点，所以为学生提供的课件一定要是开放的，可以进行临时变换和整合的，这样才能更好地培养学生的探索能力、分析能力和思维能力。

6  结语

大学数学教师要想在实际教学过程中提高教学质量，进行高容量、高密度的教学，势必要依托于计算机辅助教学，多媒体技术的应用也是势在必行。在大学数学教学过程中，大学数学教师利用计算机辅助教学科研让多媒体技术在大学数学的教学过程中体现出最佳的展示效果和新型数学教学的特色，使大学数学的知识理论更具有易懂性，从而使大学生的数学思维能力不断向高层次发展。

参考文献

[1] 杨国龙.网络教育学习者学习行为差异化研究[D].北京：北京邮电大学，2019.

[2] 李楠.基于生本理念的高校思政教育策略研究[J].文化创新比较研究，2021，5（17）：52-55.

[3] 黄瑶.基于在线学习环境下学习者学习行为模型构建与分析[D].昆明：云南师范大学，2019.

[4] 夏金凤.云技术支撑下的微课资源库在职业院校建设与应用研究[J].科技创新导报，2020，17（20）：

205-208.

[5] 余旭洪，金露莎，李珊.培养大学生数学应用能力的教学改革思路[J].上海理工大学学报：社会科学版，2019，41（3）：282-286.

[6] 汪泽焱，姚佳.高等数学SPOC混合式教学模式的实践与思考[J].大学数学，2017（1）：91-95.

基金项目：黑龙江省2020年度高等教育教学改革研究项目（项目编号：SJGY20200611）。

作者简介：张海明（1985—），男，硕士，助教，研究方向为应用数学。