本科院校《高等數(shù)學(xué)》立體化教學(xué)創(chuàng)新與實踐

摘要：數(shù)學(xué)是重要的基礎(chǔ)性學(xué)科，是一切自然科學(xué)研究和應(yīng)用的基礎(chǔ)，也是重大技術(shù)革命的重要基礎(chǔ)，在推動科技進步方面具有無可替代的作用，是實現(xiàn)人類技術(shù)進步和科學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)工具。在目前的高等數(shù)學(xué)教學(xué)中存在著許多問題，這些問題會阻礙學(xué)生的學(xué)習(xí)思路、降低學(xué)生的學(xué)習(xí)效率、降低學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性等，因此，針對這些問題，為適應(yīng)現(xiàn)代社會對人才的需求，引進現(xiàn)代化的教學(xué)手段和技術(shù)，優(yōu)化和完善教學(xué)資源，實現(xiàn)高等數(shù)學(xué)“立體化”教材的建設(shè)與多元化教學(xué)模式。

關(guān)鍵詞：高等數(shù)學(xué);立體化教學(xué);創(chuàng)新

一、引言

立體教育就是集學(xué)歷（academic qualification）教育、能力（ability）培養(yǎng)、品質(zhì)（character）塑造、職業(yè)（profession）定位為一體的全方位、多元化的教育新模式。所謂“立體式”教學(xué)主要包括：通過課前預(yù)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和探索能力;利用理論課課堂教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生用“已知”解決“未知”的能力;借助實驗課課堂教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的解決問題和提出問題的能力;充分利用課余活動培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力;在實踐中培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力。

在我國高等教育教育質(zhì)量成為一個突出的問題。一方面，教師的數(shù)量不斷增加，其業(yè)務(wù)水平亟待提高;另一方面，學(xué)生的理論基礎(chǔ)差異較大，部分學(xué)生的學(xué)習(xí)能力有所欠缺，這就要求教師尋求更為積極有效的教學(xué)方式，給學(xué)生多元化、全方位的學(xué)習(xí)指導(dǎo)。

編寫高質(zhì)量的精品教材，開展課程的立體化資源建設(shè)，是提高教學(xué)質(zhì)量的重要途徑。本課題圍繞《高等數(shù)學(xué)》課程的立體化教材建設(shè)，通過教學(xué)資源的開發(fā)及共享，以便有效地提高教學(xué)質(zhì)量進行研究。

隨著計算機的普及與多媒體教學(xué)的推廣，教學(xué)方式正在發(fā)生著很大的變革，由傳統(tǒng)的口授、粉筆寫、看紙質(zhì)教材，演變?yōu)槎嗝襟w的聲音、圖像、錄像、文字的電腦展示，配合口授和紙質(zhì)教材的教學(xué)方式。這種教學(xué)方式的變革，形成了教材開發(fā)的“立體化”趨勢。立體化教材的真正涵義是指以計算機和網(wǎng)絡(luò)為支撐平臺，集合高校豐厚的教學(xué)資源，運用多種新型教學(xué)工具，將教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)重點和教學(xué)效果都匯聚其中，按照先進的一體化思路設(shè)計的適合于多元化教學(xué)應(yīng)用的主教材、教師參考書、學(xué)習(xí)指導(dǎo)書、電子教案、CAI課件、網(wǎng)絡(luò)課程、試題庫等。立體化教材是相對于傳統(tǒng)的文字印刷品而言， 它集書本、磁帶、錄像、光盤、多媒體課件、網(wǎng)絡(luò)課件等于一體，集各種教學(xué)手段之所長，將聲音、圖像、視頻等信息輸入方式相結(jié)合，多角度、多方位、多層次配合教學(xué)過程， 使教與學(xué)在時間和空間上都得到了極大的延展。

大學(xué)數(shù)學(xué)是自然科學(xué)的基本語言，是應(yīng)用模式探索現(xiàn)實世界物質(zhì)運動機理的主要手段，對于大學(xué)非數(shù)學(xué)專業(yè)的學(xué)生而言，大學(xué)數(shù)學(xué)的教育，其意義不僅僅是學(xué)習(xí)一種專業(yè)的工具而已。中外大量的教育實踐事實充分顯示：優(yōu)秀的數(shù)學(xué)教育，是一種人的理性的思維品格和思辨能力的培育，是聰明智慧的啟迪，是潛在的能動力與創(chuàng)造力的開發(fā)，其價值是遠非一般的專業(yè)技術(shù)教育能相提并論的。目前的高等數(shù)學(xué)教學(xué)過程中存在著許多問題，包括教學(xué)方法單一、教學(xué)目的以考試為主、沒有充分考慮把信息化技術(shù)和數(shù)學(xué)教學(xué)的學(xué)科特點結(jié)合等，因此針對這些問題，需要對目前的數(shù)學(xué)教學(xué)進行開拓性的創(chuàng)新。

二、《高等數(shù)學(xué)》立體化教學(xué)現(xiàn)狀

立體化教學(xué)是一個龐大的工程，包括教育資源、教育設(shè)備、教育信息等多方面的融合。 教育資源包括立體化教材、參考書、學(xué)習(xí)指導(dǎo)書、試題庫。教育設(shè)備則包括在線測試系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)視聽平臺。教學(xué)信息則包括先進的軟、硬件設(shè)計技術(shù)等。而對高等數(shù)學(xué)立體化教學(xué)來說主要存在的問題有：

1、多媒體課件的制作

（1）教學(xué)過程空洞。 數(shù)學(xué)教學(xué)在教學(xué)過程中提出問題，調(diào)動學(xué)生積極發(fā)現(xiàn)和解決。在傳統(tǒng)教學(xué)模式中，教師對數(shù)學(xué)概念、公式給提出的科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼撌龊鸵?guī)范的板書，但在多媒體教學(xué)中，很多教師會忽略數(shù)學(xué)內(nèi)容的演示，不知不覺忽略了過程的吸引，從而沒有引起學(xué)生的共鳴。

（2）師生互動較少。在多媒體教學(xué)中，教師會將結(jié)題思路和完整的結(jié)題過程展現(xiàn)在PPT上，這勢必會令他們放棄自己的思考而去接受教師提供的標(biāo)準(zhǔn)答案，影響了學(xué)生創(chuàng)造性的發(fā)揮。

（3）課堂節(jié)奏難以把握。在傳統(tǒng)教學(xué)模式中，隨著教師的板書，學(xué)生的思維和老師的思維式同步的。而在多媒體課上，教師在播放PPT時會忽略學(xué)生的思考時間，課堂教學(xué)節(jié)奏很難把握。

2、教學(xué)平臺的建立

立體化教學(xué)必須建立數(shù)學(xué)課程教學(xué)平臺，以滿足多媒體課堂教學(xué)的需要?，F(xiàn)有的數(shù)學(xué)教學(xué)軟件內(nèi)容陳舊，不少教學(xué)軟件僅僅是教科書和教學(xué)參考資料的翻版。很多專業(yè)的數(shù)學(xué)教師對計算機軟硬件懂的較少，很難得心應(yīng)手地加以應(yīng)用。

3、板書設(shè)計

隨著多媒體應(yīng)用，在傳統(tǒng)教學(xué)活動中黑板被大屏幕取代，板書設(shè)計往往被忽視。數(shù)學(xué)教學(xué)中有許多關(guān)于定理的推導(dǎo)過程和例題的演算過程，而隨著幻燈片的翻頁，定理的意義或例題在同學(xué)的記憶里不深刻，也讓學(xué)生難以做課堂筆記，嚴(yán)重影響了學(xué)生學(xué)習(xí)。

三、《高等數(shù)學(xué)》立體化教學(xué)的優(yōu)勢

1、豐富了課堂內(nèi)容

在傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教育模式中，老師只能通過板書來傳授知識，不僅浪費大量的課堂時間，還枯燥乏味，無形中降低了課堂內(nèi)容的豐富程度。隨著我國大學(xué)數(shù)學(xué)立體化教學(xué)模式的廣泛應(yīng)用，多媒體課件開始出現(xiàn)在大學(xué)課堂里，課下老師可以將所講的內(nèi)容輸入電腦，制作出內(nèi)容豐富精美的課件，將通信技術(shù)、聲像技術(shù)和計算機技術(shù)融為一體，多媒體課件的運用節(jié)省了黑板板書時間，并使整個教學(xué)過程流暢緊湊，增加了課堂的信息量，提高了課堂教學(xué)的效率。

2、提高了學(xué)生的自學(xué)和動手能力

立體化教學(xué)系統(tǒng)可為學(xué)生創(chuàng)造一個良好的自主學(xué)習(xí)的環(huán)境，通過利用各種教學(xué)軟件來引導(dǎo)學(xué)生課外自學(xué)，以培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。例如：數(shù)學(xué)實驗進入課堂后，為學(xué)生從事創(chuàng)造性活動提供了良好條件。典型的數(shù)學(xué)問題，都可用數(shù)學(xué)軟件求解。從而將學(xué)生從復(fù)雜的機械計算中解放出來，借助計算機去解決一些簡單的實際問題或做更多的創(chuàng)造性工作。但我們也不能過度依賴數(shù)學(xué)軟件，只有將動手筆算和多媒體工具計算結(jié)合起來，只有這樣才能使學(xué)生在擁有敏銳的思維能力的同時，也不喪失自學(xué)和動手的能力。

四、對《高等數(shù)學(xué)》立體化教學(xué)的創(chuàng)新方法幾點建議

針對目前《高等數(shù)學(xué)》立體化教學(xué)中所存在的問題，為了更好地進行《高等數(shù)學(xué)》教學(xué)創(chuàng)新性改革，我們需要做到以下幾點：

1、轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，確定教學(xué)重點

多元立體化教學(xué)模式提倡啟發(fā)式教學(xué)，注重因材施教;優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)，構(gòu)建以核心課程和選修課程相結(jié)合、有利于學(xué)科交叉與融合的課程體系;提高大學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力、實踐能力、交流能力和社會適應(yīng)能力.

2、開發(fā)主干教材，開發(fā)立體化教學(xué)包

編寫出版高等數(shù)學(xué)主教材，以現(xiàn)代教育思想指導(dǎo)課程的改革，重新編排教學(xué)內(nèi)容;構(gòu)建課程體系;融合多種媒體方式，方便學(xué)生自主學(xué)習(xí)。教學(xué)包中包括課程方案、學(xué)習(xí)指導(dǎo)、電子教案、教學(xué)素材資料庫及試題庫系統(tǒng)等，以適應(yīng)不同專業(yè)的高等數(shù)學(xué)課教學(xué)，提高高等數(shù)學(xué)課教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果，推動高等數(shù)學(xué)課的改革，以適應(yīng)學(xué)分制教學(xué)改革的需要。

3、轉(zhuǎn)變課后評價模式

教學(xué)考評是教學(xué)模式的重要組成部分，是教學(xué)實施的指揮棒。立體化教學(xué)考評模式強調(diào)打破追求標(biāo)準(zhǔn)答案的靜態(tài)考評模式，倡導(dǎo)動態(tài)的多層次考評模式，主張采取多樣的評價方式和手段，注重教學(xué)過程的評價，定性評價與定量評價、學(xué)生互評與老師評價相結(jié)合，既體現(xiàn)評價的共性，又體現(xiàn)評價的個性。

4、院校教師團隊的建設(shè)

教師工作的“示范性”和學(xué)生所特有的“向師性”，使教師在學(xué)生心目中占有重要位置。優(yōu)秀專業(yè)課教師的言談舉止本身就是教育的鮮活教材，教師的感召力本身就是先進的教育方式，在教學(xué)過程中教師的作用是十分重要的，為了提高學(xué)生的數(shù)學(xué)能力，加強學(xué)生發(fā)現(xiàn)實際問題、解決實際問題的能力，需要院校的教師提高自身專業(yè)水平，團結(jié)合作，加強教師團隊的建設(shè)。

五、總結(jié)

《高等數(shù)學(xué)》作為高校的一門重要課程，其課程改革和發(fā)展受到社會大眾的廣泛重視。在新課程改革的背景下，《高等數(shù)學(xué)》的改革極大地提高了教學(xué)質(zhì)量，凸顯了積極作用。

參考文獻：

[1] 范偉平.國際化人才培養(yǎng)背景下高等數(shù)學(xué)創(chuàng)新性教學(xué)研究 [J]. 教育科學(xué) ，2020，7：265.

[2] 曾玉華.高等數(shù)學(xué)多媒體教學(xué)的困境透析與對策[J].湘潭師范學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版），2005（1）：122-124.

[3]劉秀英.談《制圖 》立體化教學(xué) [J]. 新課程研究 （ 教師教育 ）， 2008，（06）

[4]強建國，馬曉，楊東亞立.體化教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn) [J].甘肅科技 2004，（02）