信息化技术在应用型高校大学数学教学中的应用研究

［摘 要］ 在“新文科”建设背景下，大学数学作为经管类专业的基础课程，对于培养学生的逻辑思维能力具有不可替代的作用。然而，传统的教学方法往往偏重于传授理论知识，忽视了学生实践能力的提升。教师将信息化技术引入应用型高校大学数学教学，可以使数学教学更加贴近实际，满足学生职业发展的现实需要。探讨了信息化技术在应用型高校大学数学教学中的应用。

［关 键 词］ 信息化技术；应用型高校；大学数学；教育信息化；多媒体

［中图分类号］ G642 ［文献标志码］ A ［文章编号］ 2096-0603（2024）33-0０97-04

近年来，国家高度重视教育信息化的发展，出台了一系列相关政策文件，如《教育信息化十年发展规划（2011—2020年）》《教育信息化2.0行动计划》等，均明确提出了教育信息化的发展目标。这些政策文件的出台，为信息化技术在高校数学教学中的应用提供了有力的政策支持，多媒体、计算机、网络技术、人工智能等信息技术日益广泛地应用于教育教学之中[1]，数字化教育技术对数学教学与学习形态产生了深刻影响[2]。因此，各地高校积极响应国家政策号召，大力加强信息化教学资源建设，以推动教育信息化深入发展。

一、信息化技术在应用型高校大学数学教学中的应用优势

（一）增强教学的直观性

应用型人才培养目标下的大学数学教学既要在知识层面达到本科要求，又要在能力层面体现应用性[3]。在传统的教学模式中，数学往往被视为一门高度抽象、逻辑严密的学科，其复杂的公式、概念常常让学生感到难以捉摸、望而生畏。然而，随着信息化技术的融入，这一状况得到了根本性的改善。通过多媒体技术，如高清图像、动态演示和三维建模等手段，教师可以轻松地将抽象的数学概念转化为直观、具体的视觉形象。此外，信息化技术还通过模拟实验和虚拟仿真等手段，为学生提供了亲身体验数学原理的机会。在数学教学中，复杂的计算过程和统计现象往往难以通过简单的语言描述阐述清楚。而借助信息化技术，学生可以亲自操作模拟实验，观察数据的变化规律，验证数学定理的正确性。这种直观、互动的学习方式不仅能提高学生的学习兴趣，还能加深学生对数学原理的理解。

（二）提升教学效率

信息化技术通过多媒体教学手段，可以将复杂的数学概念以生动、直观的方式呈现出来，使抽象知识变得具体化、形象化。这种视觉化的教学方式极大地降低了学生的认知负荷，帮助学生更快地理解并掌握数学知识。同时，通过动画、模拟实验等互动工具，学生可以直观地观察数学现象的变化过程，深化对数学原理的认识[4]。这种直观性的提升，不仅增强了学生的学习兴趣，还提高了学生的学习效率，使原本可能耗费大量时间讲解的内容在短时间内就能被学生理解。传统的数学教学中，教师往往需要花费大量时间和精力搜集、整理教学资料，而信息化技术的应用则突破了这一“瓶颈”。在线学习平台、数字图书馆、教学资源库等丰富的资源库为教师提供了海量的教学素材，使教师可以根据教学需求轻松获取所需资源，并进行个性化的教学设计。

（三）促进学生个性化学习

在传统的教学模式中，教师往往难以兼顾每一位学生的学习进度，导致部分学生可能因跟不上或过于轻松而失去学习兴趣。而信息化技术的引入则为这一难题提供了有效的解决方案。通过在线学习平台和智能教学系统，学生可以根据自己的学习节奏和兴趣偏好，自主选择学习内容和难度，实现个性化的学习规划。这些平台不仅提供了丰富多样的教学资源，如视频教程、电子书籍、习题库等，还能根据学生的学习行为和成绩反馈，智能推荐适合其当前水平的学习材料，确保每位学生都能在适合自己的难度上稳步提升。这种个性化的学习方式不仅提高了学生的学习效率，还增强了学生的学习动力和自信心。学生可以在任何时间、任何地点，通过移动设备访问学习平台，进行预习、复习或深入学习。这种灵活的学习方式使学生能够合理安排学习时间，避免传统课堂教学中时间固定、地点单一的局限性。

（四）增强师生之间的互动

信息化技术通过在线学习平台、即时通讯工具等渠道，打破了物理空间的界限，让师生之间的交流更加便捷。无论身处何地，只要有网络，师生都能即时进行对话、讨论和反馈。除了传统的文字交流外，师生还可以通过语音、视频等方式进行更加直观、生动的沟通。教师可以利用屏幕共享功能，实时展示解题过程或演示数学软件，帮助学生更好地理解抽象概念，学生则可以通过上传作业、提问、参与在线讨论等方式，积极表达自己的观点和疑惑，与教师和其他同学进行深入的交流和探讨。这种多样化的互动方式不仅可以激发学生的参与度，还可以促进学生批判性思维和沟通能力的提升。此外，信息化技术还为教师提供了更多了解学生学习情况的机会。通过教学管理系统、学习数据分析等工具，教师可以实时监控学生的学习进度、成绩变化以及学习习惯等信息，从而更加精准地把握学生的学习需求。这种基于数据的反馈机制，使教师能够及时调整教学方法，为学生提供更加个性化的指导。

（五）拓宽学生的学习渠道

在传统教学中，学生学习渠道相对单一且受时空限制较大。而信息化技术的融入，如同为数学教学打开了一扇通往无限知识宝库的大门，极大地丰富了学生的学习资源。信息化技术通过构建多元化、开放性的学习平台，彻底改变了大学数学的学习生态。它不再局限于教室内的教学活动，而是将学习空间拓展到了网络世界的每一个角落。在线课程、电子教材、教学视频、虚拟实验室等资源的涌现，为学生提供了丰富多样的学习材料，使学生可以根据自己的学习节奏和兴趣点进行自主学习和探索。这种学习方式不仅打破了时间和空间的限制，还允许学生随时随地接入学习资源，极大地提高了学习的灵活性和便捷性。传统教材往往侧重于理论知识的传授，而信息化技术则能够通过多媒体展示、案例分析、模拟实验等手段，将抽象的数学概念与实际应用场景紧密结合，使学生能够更加直观地理解数学知识的内涵和外延。这种理论与实践相结合的教学方式不仅有助于激发学生的学习兴趣和动力，还能够培养学生的创新思维和问题解决能力。

二、信息化技术在应用型高校大学数学教学中应用遇到的挑战

信息化教学要求教师不仅要具备扎实的数学专业知识，还要熟练掌握现代信息技术，能够灵活运用各种教学软件。然而，许多教师习惯于传统教学模式，对信息化技术的接受度和应用能力有限。一些教师缺乏必要的技术培训，难以将信息技术有效融入数学教学中。另外，学生自主学习能力的培养也是信息化教学面临的一大挑战。信息化教学强调学生的主体地位和自主学习能力的培养，但这一目标的实现并非易事。一方面，学生需要具备一定的信息技术基础和网络素养，能够自主获取和利用网络资源进行学习；另一方面，学生需要具备较强的自我管理和自我激励能力，能够在没有教师直接监督的情况下保持学习的积极性和持续性。然而，在实际教学中，一些学生在这两方面都存在不足，难以充分利用信息化教学的优势进行自主学习。最后，信息化教学面临教学内容与形式创新不足的问题。虽然信息化技术为数学教学提供了丰富的资源，但如何将这些资源和手段有效整合到教学内容和形式中，仍然是一个亟待解决的问题。当前，一些高校的数学教学仍然沿用传统的教学内容和形式，缺乏与信息化技术深度融合的创新性尝试。这不仅限制了信息化教学的发展空间，也难以满足新时代人才培养的需求。

三、信息化技术在应用型高校大学数学教学中的应用

（一）借助多媒体教学，提升教学效果

多媒体教学的实施要求教师精心准备教学内容，将抽象的数学概念与生动的多媒体素材巧妙结合。在课前准备阶段，教师需要深入研究教材，明确教学目标和重难点，随后搜集或制作与之相关的多媒体资源。这些资源可能是一段揭示数学原理的动画视频、一个展示几何图形变换过程的PPT演示文稿，或是一系列用于解释复杂公式的图表和图像。通过精心挑选和编排，这些多媒体素材能够在课堂上发挥出最大的教学效益，使原本枯燥、乏味的数学知识变得直观易懂、引人入胜。在教学过程中，多媒体教学则强调师生互动与参与。教师不再是单纯的知识传授者，更成为学习过程的引导者和促进者。

教师可以利用多媒体技术，通过播放视频、展示PPT、操作数学软件等方式，引导学生主动探索数学世界。同时，教师可以鼓励学生提出问题、发表见解，通过讨论和合作学习的方式深化对知识的理解。这种教学模式打破了传统课堂的沉闷氛围，让学生在轻松、愉快的氛围中掌握知识cc19540fbd52786dea861e333035b1339c8166296ef0e6752b47a8933e1b0501、提升能力。在信息化技术的支持下，教师可以根据学生的学习特点和兴趣偏好，为学生量身定制个性化的学习资源和路径。例如，对于数学基础较弱的学生，教师可以提供额外的视频讲解和练习题库；而对于学有余力的学生，则可以推荐更深入的数学研究资料和拓展项目。这种个性化的教学方式不仅有助于提升学生的学习效果，还能激发学生的学习兴趣和动力。在信息化时代，教学资源的获取和分享变得更加便捷。教师可以通过网络平台上传自己的教学课件、视频等资源，与其他教师共享和交流教学经验。同时，学生可以通过这些平台获取更多的学习资源和帮助，从而拓宽自己的知识面和视野。

（二）使用在线学习平台，促进学生自主学习

在线学习平台提供了多种互动工具，如在线讨论区、即时通讯工具、作业提交与批改系统等，使师生之间的互动更加便捷和高效。教师可以及时解答学生的疑问，了解学生的学习情况，从而调整教学策略；学生也可以随时向教师请教，与同学交流心得，共同进步。这种良好的师生互动氛围有助于促进教学相长，提升整体教学效果。在线教育是推动新时代教育教学变革、促进教育组织变革的必经途径[5]。高校需投入资源建设或引入高质量的在线数学课程，这些课程以视频、音频、文档等多种形式呈现，涵盖从基础理论到高级应用的广泛内容。这些资源不仅由校内教师录制，还融合了国内外顶尖学府的优质课程，确保学生能够接触到最前沿的知识与教学方法。

在学习过程中，学生可以通过个人电脑、平板或智能手机等终端设备随时随地访问在线学习平台，进行自主学习和探究。平台提供的学习路径规划功能，能够根据学生的兴趣、能力和学习目标，为其推荐个性化的学习资源和路径，帮助学生实现高效学习。同时，平台支持多种学习模式，如翻转课堂、混合式学习等，鼓励学生主动参与学习过程，提升学习成效。学生可以在平台上组建学习小组，与志同道合的同学共同讨论问题、分享学习心得。教师也可以通过平台发布讨论话题、组织在线答疑和测试等活动，及时了解学生的学习进展和困难，并给予针对性的指导和帮助。平台可以通过收集和分析学生的学习数据，如观看视频的时间、完成习题的情况、参与讨论的频率等，形成全面的学习画像。学生可以通过查看自己的学习数据和分析报告，了解自己的学习进度和成效，明确自己的优势和不足，进而制订更加合理的学习计划。

（三）开展虚拟实验室，提高学生的动手能力

虚拟实验室通过模拟真实的实验环境，将抽象的数学概念具象化，使学生能够更加直观地理解数学知识。特别是在解决几何问题时，学生可以在虚拟环境中自由地构建和操作几何图形，观察其变化规律，从而深入理解几何概念的本质。虚拟实验室的构建依赖于先进的信息技术和网络基础设施。高校需投入资源建设或引进专业的虚拟实验室平台，这些平台通常集成了最新的Web技术、VR虚拟现实技术以及大数据和人工智能等先进技术，能够模拟出逼真的数学实验场景和交互界面。在平台构建过程中，教师还需注重其易用性、稳定性和安全性，确保学生能够顺畅地访问和使用。教师需要根据教学大纲和课程要求，精心设计虚拟实验项目和内容。这些实验项目应紧密结合数学理论知识，注重培养学生的逻辑思维、创新思维和实践能力。

在虚拟实验室中，学生可以通过计算机或移动设备登录平台，选择自己感兴趣的实验项目进行学习和操作。实验过程中，学生可以利用平台提供的各种数学工具和资源，如几何画板、数学软件等，进行图形绘制、数据分析、公式推导等操作。这些操作不仅有助于学生深入理解数学概念和原理，还能够提高学生的动手能力和问题解决能力。在虚拟环境中，学生可以自由探索数学世界，观察数学现象的变化规律，体验数学问题的求解过程。学生可以在课外时间通过虚拟实验室进行预习、复习和拓展学习，从而加深对数学知识的理解和掌握。

（四）建立智能教学系统，让学生进行深入思考

智能教学系统在大学数学教学中的应用并非简单地将传统课堂内容数字化，而是通过一系列精心设计的环节，深度融合信息技术与数学教育，使学习过程更加高效、有趣且富有成效。首先，系统通过收集学生的学习行为数据，包括作业完成情况、测试成绩、学习时长等，运用先进的人工智能算法进行深度分析，精准识别每位学生的学习状态和知识掌握情况。这一过程有效避免了传统教学中“一刀切”的教学模式，实现了对学生个体差异的精准把握。基于这些数据分析结果，智能教学系统能够智能生成个性化的学习路径和教学资源推荐。对于数学基础薄弱的学生，系统可以提供基础概念巩固和例题解析，而对于学有余力的学生，则能推荐更具挑战性的拓展内容和深度解析。这种定制化的学习方案能确保每位学生都能在适合自己的节奏下稳步提升。

此外，智能教学系统还具备强大的即时反馈机制。在数学解题过程中，学生可以随时提交答案，系统能够立即判断对错，并给出详细的解析和解题思路。这种即时反馈不仅能帮助学生及时纠正错误，还能引导学生深入思考，形成正确的数学思维方法。系统还能根据学生的解题表现，智能调整后续题目的难度和类型，确保学习过程的连续性和挑战性。教师需要熟悉智能教学系统的操作界面和功能特点，将其与课堂教学有机结合。例如，在课堂上，教师可以利用系统提供的互动功能，组织学生进行小组讨论或在线竞赛，激发学生的学习兴趣和竞争意识。

（五）交互式教学软件，开展个性化教学

在传统的数学课堂上，学生往往处于被动接受知识的状态，而交互式教学软件则打破了这一局限。交互式教学软件内置的动画、视频、虚拟实验等多媒体资源能够将抽象的数学概念具象化，使学生能够在直观感知中理解复杂的数学原理。教师需要熟悉并掌握交互式教学软件的功能和操作方法，了解软件的界面布局、资源分类、互动模式等，以便在教学中能够灵活运用。接下来，教师可以根据教学内容和学生特点，精心设计教学方案，将交互式教学软件融入其中。例如，在讲解微分方程时，教师可以利用软件的数值解法和可视化功能，帮助学生直观感受微分方程解的动态变化过程。在教学过程中，教师需要积极引导学生参与交互式教学软件的使用，鼓励学生通过软件提出问题、讨论问题、解决问题，形成以学生为中心的课堂氛围。同时，教师需要关注学生的使用情况，及时给予指导，确保学生能够充分利用软件资源进行学习。

教师还可以利用软件的数据分析功能，收集学生的学习数据，如答题情况、学习时长、错题分布等，以便后续对学生的学习状况进行评估。除了在教学过程中的直接应用外，交互式教学软件还能够在课后为学生的自主学习提供有力支持。学生可以在课后通过软件进行复习巩固、自我检测、拓展学习等，以弥补课堂学习的不足。同时，软件能够为学生提供个性化的学习路径和资源推荐，帮助学生根据自己的学习情况和兴趣爱好进行有针对性的学习。在软件应用中，教师应避免过分依赖软件而忽视自身的教学主导地位。软件只是教学的辅助工具而非替代品，教师仍需发挥自己的教学智慧，通过引导、启发、点评等方式促进学生的学习。

（六）使用远程协作与沟通工具

远程协作与沟通工具可以打破地理空间的限制，使师生无需面对面即可进行实时互动。这种跨越时空的交流方式极大地增强了教学的灵活性和可及性。无论学生身处何地，只要有网络连接，就能参与到课堂讨论、问题解决和学术研究中。教师需充分认识到远程协作与沟通工具（如微信、QQ、钉钉等社交平台及专门的在线教学平台）在教学中的潜力和价值，而不仅仅是将其视为辅助教学的简单工具。教师应当积极转变教学观念，从知识的传授者转变为学习的引导者和促进者，利用这些工具创建开放、互动、协作的学习环境。

在教学设计上，教师可以通过远程协作平台发布预习材料、学习任务和作业，引导学生提前进入学习状态，自主探索数学知识。同时，利用平台的实时通信功能，教师能够随时解答学生的疑问，提供个性化指导，确保学生在学习过程中遇到的问题及时得到解决。此外，教师还可以组织线上讨论会、小组协作任务等，鼓励学生之间交流与分享，促进学生思维碰撞和共同进步。教师还可以巧妙地运用远程协作与沟通工具中的多媒体资源，如视频、动画、仿真软件等，将抽象的数学概念和定理以直观、生动的方式呈现给学生。这些资源不仅能够帮助学生更好地理解知识点，还能拓宽学生的视野，增强学习的趣味性。

四、结束语

信息化技术在应用型高校大学数学教学中的应用不仅可以丰富教学手段，提高教学效果，还可以促进学生的个性化学习和自主学习。通过多媒体教学、在线学习平台、虚拟实验等信息化手段，教师能够更加生动、直观地展示数学知识，激发学生的积极性。同时，信息化技术为学生提供了更多的学习资源，使学生能够根据自己的学习需求进行个性化学习。高校教师应该充分利用信息化技术的优势，推动数学教学的发展，为培养高素质的应用型人才做出更大的贡献。

参考文献：

［1］ 刘琼玲.现代教育技术在大学数学教学中的应用［J］.中国高校科技，2024（2）：120.

［2］ 高彦伟，王春朋.“四新”背景下的“大学数学”课程教学改革［J］.黑龙江教育（高教研究与评估），2024（4）：79-81.

［3］ 王天宝.应用型人才培养目标下大学数学教学体系构建［J］.教育现代化，2017（18）：14-17.

［4］ 朱弘叶.信息技术在高校数学教学中的应用研究［J］.江西电力职业技术学院学报，2021，34（11）：72-73.

［5］ 王辞晓，杨钋，尚俊杰.高校在线教育的发展脉络、应用现状及转型机遇［J］.现代教育技术，2020，30（8）：5-14.

◎编辑 马燕萍