本科院校《高等數學》立體化教學創新與實踐

摘要：數學是重要的基礎性學科，是一切自然科學研究和應用的基礎，也是重大技術革命的重要基礎，在推動科技進步方面具有無可替代的作用，是實現人類技術進步和科學發展的基礎工具。在目前的高等數學教學中存在著許多問題，這些問題會阻礙學生的學習思路、降低學生的學習效率、降低學生的學習積極性等，因此，針對這些問題，為適應現代社會對人才的需求，引進現代化的教學手段和技術，優化和完善教學資源，實現高等數學“立體化”教材的建設與多元化教學模式。

關鍵詞：高等數學;立體化教學;創新

一、引言

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

在我國高等教育教育質量成為一個突出的問題。一方面，教師的數量不斷增加，其業務水平亟待提高;另一方面，學生的理論基礎差異較大，部分學生的學習能力有所欠缺，這就要求教師尋求更為積極有效的教學方式，給學生多元化、全方位的學習指導。

編寫高質量的精品教材，開展課程的立體化資源建設，是提高教學質量的重要途徑。本課題圍繞《高等數學》課程的立體化教材建設，通過教學資源的開發及共享，以便有效地提高教學質量進行研究。

隨著計算機的普及與多媒體教學的推廣，教學方式正在發生著很大的變革，由傳統的口授、粉筆寫、看紙質教材，演變為多媒體的聲音、圖像、錄像、文字的電腦展示，配合口授和紙質教材的教學方式。這種教學方式的變革，形成了教材開發的“立體化”趨勢。立體化教材的真正涵義是指以計算機和網絡為支撐平臺，集合高校豐厚的教學資源，運用多種新型教學工具，將教學內容、教學方法、教學重點和教學效果都匯聚其中，按照先進的一體化思路設計的適合于多元化教學應用的主教材、教師參考書、學習指導書、電子教案、CAI課件、網絡課程、試題庫等。立體化教材是相對于傳統的文字印刷品而言， 它集書本、磁帶、錄像、光盤、多媒體課件、網絡課件等于一體，集各種教學手段之所長，將聲音、圖像、視頻等信息輸入方式相結合，多角度、多方位、多層次配合教學過程， 使教與學在時間和空間上都得到了極大的延展。

大學數學是自然科學的基本語言，是應用模式探索現實世界物質運動機理的主要手段，對于大學非數學專業的學生而言，大學數學的教育，其意義不僅僅是學習一種專業的工具而已。中外大量的教育實踐事實充分顯示：優秀的數學教育，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造力的開發，其價值是遠非一般的專業技術教育能相提并論的。目前的高等數學教學過程中存在著許多問題，包括教學方法單一、教學目的以考試為主、沒有充分考慮把信息化技術和數學教學的學科特點結合等，因此針對這些問題，需要對目前的數學教學進行開拓性的創新。

二、《高等數學》立體化教學現狀

立體化教學是一個龐大的工程，包括教育資源、教育設備、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、學習指導書、試題庫。教育設備則包括在線測試系統和網絡視聽平臺。教學信息則包括先進的軟、硬件設計技術等。而對高等數學立體化教學來說主要存在的問題有：

1、多媒體課件的制作

（1）教學過程空洞。 數學教學在教學過程中提出問題，調動學生積極發現和解決。在傳統教學模式中，教師對數學概念、公式給提出的科學嚴謹的論述和規范的板書，但在多媒體教學中，很多教師會忽略數學內容的演示，不知不覺忽略了過程的吸引，從而沒有引起學生的共鳴。

（2）師生互動較少。在多媒體教學中，教師會將結題思路和完整的結題過程展現在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準答案，影響了學生創造性的發揮。

（3）課堂節奏難以把握。在傳統教學模式中，隨著教師的板書，學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時會忽略學生的思考時間，課堂教學節奏很難把握。

2、教學平臺的建立

立體化教學必須建立數學課程教學平臺，以滿足多媒體課堂教學的需要。現有的數學教學軟件內容陳舊，不少教學軟件僅僅是教科書和教學參考資料的翻版。很多專業的數學教師對計算機軟硬件懂的較少，很難得心應手地加以應用。

3、板書設計

隨著多媒體應用，在傳統教學活動中黑板被大屏幕取代，板書設計往往被忽視。數學教學中有許多關于定理的推導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的記憶里不深刻，也讓學生難以做課堂筆記，嚴重影響了學生學習。

三、《高等數學》立體化教學的優勢

1、豐富了課堂內容

在傳統的數學教育模式中，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容的豐富程度。隨著我國大學數學立體化教學模式的廣泛應用，多媒體課件開始出現在大學課堂里，課下老師可以將所講的內容輸入電腦，制作出內容豐富精美的課件，將通信技術、聲像技術和計算機技術融為一體，多媒體課件的運用節省了黑板板書時間，并使整個教學過程流暢緊湊，增加了課堂的信息量，提高了課堂教學的效率。

2、提高了學生的自學和動手能力

立體化教學系統可為學生創造一個良好的自主學習的環境，通過利用各種教學軟件來引導學生課外自學，以培養學生的自學能力。例如：數學實驗進入課堂后，為學生從事創造性活動提供了良好條件。典型的數學問題，都可用數學軟件求解。從而將學生從復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造性工作。但我們也不能過度依賴數學軟件，只有將動手筆算和多媒體工具計算結合起來，只有這樣才能使學生在擁有敏銳的思維能力的同時，也不喪失自學和動手的能力。

四、對《高等數學》立體化教學的創新方法幾點建議

針對目前《高等數學》立體化教學中所存在的問題，為了更好地進行《高等數學》教學創新性改革，我們需要做到以下幾點：

1、轉變教學理念，確定教學重點

多元立體化教學模式提倡啟發式教學，注重因材施教;優化課程結構，構建以核心課程和選修課程相結合、有利于學科交叉與融合的課程體系;提高大學生的學習能力、創新能力、實踐能力、交流能力和社會適應能力.

2、開發主干教材，開發立體化教學包

編寫出版高等數學主教材，以現代教育思想指導課程的改革，重新編排教學內容;構建課程體系;融合多種媒體方式，方便學生自主學習。教學包中包括課程方案、學習指導、電子教案、教學素材資料庫及試題庫系統等，以適應不同專業的高等數學課教學，提高高等數學課教學質量和教學效果，推動高等數學課的改革，以適應學分制教學改革的需要。

3、轉變課后評價模式

教學考評是教學模式的重要組成部分，是教學實施的指揮棒。立體化教學考評模式強調打破追求標準答案的靜態考評模式，倡導動態的多層次考評模式，主張采取多樣的評價方式和手段，注重教學過程的評價，定性評價與定量評價、學生互評與老師評價相結合，既體現評價的共性，又體現評價的個性。

4、院校教師團隊的建設

教師工作的“示范性”和學生所特有的“向師性”，使教師在學生心目中占有重要位置。優秀專業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，在教學過程中教師的作用是十分重要的，為了提高學生的數學能力，加強學生發現實際問題、解決實際問題的能力，需要院校的教師提高自身專業水平，團結合作，加強教師團隊的建設。

五、總結

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

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