信息化背景下高职数学教学与改革的一点思考
摘 要 现代信息技术的普遍使用对高职数学的教学改革提供了广泛的空间,一是数学软件的使用使得高职数学实验课从理想照进现实,数学软件的使用可以把学生从繁复的数学演算中解放出来,并且数学实验能更好地激发高职学生学习数学的兴趣;二是利用微课辅助高职数学教学,能够引导学生利用手机和碎片化的时间学习数学,帮助学生进行自主学习。
关键词 信息化 高职数学 数学实验 微课
中图分类号:G712 文献标识码:A DOI:10.16400/j.cnki.kjdkx.2017.07.013
Thinking of Mathematics Teaching and Reform in Higher Vocational Education under the Background of Informatization
SHEN Zheng, ZHU Zhixiong
(Humanities College, Wuhan Vocational College of Software and Engineering, Wuhan, Hubei 430205)
Abstract The widespread use of modern information technology provides a wide range of space for the teaching reform of higher vocational mathematics. First, the use of mathematical software makes the mathematics experiment class of higher vocational education from reality. The use of mathematical software can take students from complicated mathematical calculus and the mathematical experiment can better stimulate the interest of higher vocational students to learn mathematics; the second is to use micro-class teaching advanced vocational mathematics teaching, can guide students to use mobile phones and fragmented time to learn mathematics to help students to self-study.
Keywords information; vocational mathematics; mathematics experiment; micro course
當前,我们已经进入了以计算机、手机、多媒体和互联网为标志的信息时代。信息技术的广泛应用有力地推动着经济社会的发展变革,深刻地影响并改变着我们的生活、学习和工作方式。同时,信息技术的普遍使用对高等职业教育的教学与改革提出了全新挑战,职业教育走向信息化将成为高职教育教学的潮流,并为高职教学创新提供了大有可为的空间。作为高职数学教育工作者,应该与时俱进,在信息化背景下适当改革高职数学教学的模式。
随着信息化的来临,互联网、手机、WiFi、各类计算机软件走进千家万户。信息化在给我们的生活带来各种便利的同时,也把手机、电脑等牢牢地与人们的生活捆绑在一起,这也给高校的教学带来一定的困扰,特别是在高职院校,由于高等教育招生制度的改革,高职生源来源多样化,既有普通高中毕业生,也有中专学校学生通过单招考试等进入高职,高职学生文化基础参差不齐,在自主学习方面自律能力较差,导致极易在课堂上被手机吸引,课堂下被电脑游戏吸引,使得教学效果大打折扣。对于高职数学教学而言,情况更加不容乐观。高职学生数学基础相对而言更加薄弱,学生对数学学习兴趣不浓,缺少积极主动的学习热情,而高职数学作为一门重要的基础课程,对学生专业课程的学习以及思维素质的培养有着不可或缺的重要作用,所以在信息化背景下对传统数学教学仅依靠课堂讲授的教学模式的改革已经势在必行,顺应信息化潮流,引导学生利用手机和软件来自主地学习数学。
1 开设数学实验课,使用数学软件教学
计算机和互联网以及各类数学软件是数学学习的重要资源,并且对学生学习数学有重要作用。首先,计算机和高级数学软件给学生一种前所未有的数学学习体验,让学生感到新奇的同时也能激发学生探究数学的兴趣;其次,数学软件的应用可以帮助学生从繁复的数学推理演算中解放出来,让学生感到数学并不是那么“难”,如果学生能够用数学软件解决之前无法解决的难题,无疑会使学生体会到学习数学的成就感,进一步激发学习和应用数学的热情。
目前应用比较广泛的两款数学软件是:Matlab和Mathematica。这两款数学软件上手都比较简单,对高等数学中的常见的求极限、求导数、求积分以及线性代数等运算解决起来非常简便,就如人们在上个世纪用算盘计算、现在用计算器计算一样,相信在不远的将来,数学软件普遍使用之后,现在看来如阳春白雪一样的微积分和线性方程组运算,也会成为普罗大众都可以解决的问题。不仅如此,这些软件还具有函数绘图、数据可视化、符号运算以及编程等功能,不仅可以满足高职数学教学的需要,还可以满足有兴趣深究的学生进行数学建模的需要。
在数学课堂上引进数学软件教学,需要把数学课堂搬进计算机房,使学生人手一台计算机,人人都能在计算机上操作,与此同时,还要改变传统的教学方法。传统的数学教学模式注重数学的定义、定理、推理、演算等,大多数高职学生认为数学枯燥无味、抽象难懂,从而排斥数学学习。尽管在高职数学教师的努力下,以支撑专业学习所需数学知识“必需、够用”为原则,已经对教学内容删繁就简,但对高职学生而言,数学依旧充斥着纷繁复杂的计算。例如,在讲“不定积分”这一章时,教师不仅要讲解不定积分的概念和性质,使学生明白“不定积分”是怎样一回事,还要教会学生如何计算不定积分。但在讲解如何计算不定积分时,除了要讲利用不定积分的基本公式和性质计算之外,还要讲解不定积分计算的“第一类换元积分法”、“第二类换元积分法”、“分部积分法”等,每一种方法都对应着不少的例题和练习题,这些题目的解答耗费着师生大量的精力,而数学软件正是解决这些题目的利器,使得教师只需要讲解“不定积分”的基本概念、基本公式和基本性质,在讲解不定积分的计算时,只需要讲解每一种方法的原理,让学生感受到其中蕴含的数学思想,至于具体的不定积分的计算题目,则可以在数学实验课上用Matlab或者Mathematica来解决。
数学实验是借助计算机技术和数学软件结合所学数学知识解决数学问题的一门实践课。虽然高职数学教学以“必需、够用”为原则,但也不能一味地降低数学教学要求、在教学内容上做减法,基本的数学思想教学、数学文化的渲染必不可少。在数学实验课中,由于数学软件的应用,使师生能够摆脱繁重乏味的数学演算和数值计算,教师有更多的时间去讲解数学知识的基本概念及其应用,学生有更多的时间将数学知识转化为具体的应用,从而使得学生能够去做更有创造性的工作。
2让微课走进高职数学
微课是以阐释某一知识点或者某个典型例题为目标而制作的短小精悍的教学视频。微课是信息化时代网络媒体与教学深度融合的产物,是“互联网+教育”的重要表现形式。微课顺应人们碎片化学习的潮流,能够更好地满足学生个性化学习的需要,帮助学生在没有教师的情况下自主学习,是对课堂教学的有效补充和对自主学习的良好辅助,有着巨大的发展潜力和应用前景。
微课教学视频制作的方法主要有教学录像法和屏幕录制法。教学录像法是指将教师讲课、演示、示范的教学内容用摄像机拍摄下来,制作成教学视频。这种方法要求教师具有良好的个人形象,普通话发音比较标准,备课充分,讲课过程流畅,教学环境安排恰当,如有学生则需要学生配合自然,整个过程没有其他噪音干扰,在这些条件下才可以制作出良好的微课视频,所以教学录像法制作微课要求往往比較严格,成本也相对较高。屏幕录制法是利用PPT课件、手绘板或者触摸屏等工具结合计算机录屏软件(如Camtasia Studio等)将电脑屏幕上显示的教学内容以及教师的书写和讲解的声音直接在电脑上录制下来制作微课视频。这种方法简单、方便,几乎没有技术门槛,制作成本低廉,所以成为了制作高职数学微课视频的主要方法。
高职数学微课教学视频的时间不宜过长,一般为3~10分钟,要在较短的时间内集中说明一个数学知识点或者一个数学典型例题,所以高职数学微课教学内容的选取也很重要,根据高职学生的数学基础,要让微课视频的受众能够听懂。高职数学教师要根据教学对象和教学内容,合理地选择制作微课视频,比如在讲“两个重要极限”这一节时,第一个重要极限公式和第二个重要极限公式可以分别制作成两个微课,每个微课的的时间控制在5分钟左右,根据高职学生的特点,无需讲解公式的证明,借助表格、函数图形来感受这两个极限公式,仔细讲解两个公式的结构以及简单的公式变形和应用。除了把数学公式、概念、定理等制作成微课外,也要把典型的例题制作成微课,比如在讲“一阶线性微分方程”的分离变量法时,我们可以把例题“求微分方程的通解”制作成微课视频,这样可以帮助学生在课下通过观看微课来自主学习和复习。
当今社会网络技术发达,智能终端设备(智能手机)已经普及到每一个学生,微课基本上可以凭借手机实现移动学习或在线学习,但微课传播还是需要一个媒介。武汉软件工程职业学院数学教研室主编的教材《高等数学》(第二版)的一大亮点是在教材中添加了二维码,学生使用手机扫描二维码即可观看相关知识点或例题的微课视频,教材中微课视频数量丰富,基本涵盖了每一章节的重要知识点和典型例题,这样既可以帮助学生在上课前预习相关内容,也可以帮助学生在课下巩固知识,在没有老师的情况下进行自主学习。此教材也被高等教育出版社认定为“高等职业教育数学新形态一体化教材”。让微课走进高职数学,能引导学生正确地利用手机,也是顺应时代潮流,学生可以利用碎片化的时间观看手机上的微课视频。
3 结语
信息化向高职教育提出了挑战,同时也给职业教育教学创新提供的机会。高职数学作为一门重要的专业基础课程,可以充分利用信息化带来的便利,积极改革创新高职数学课堂,利用数学软件和微课进行辅助教学。数学实验课程不仅能把学生从复杂的数学运算中解放出来,而且为数学与其他学科的结合奠定基础,使学生有能力去做数学在其他学科中的应用,进行创新性学习。高职数学微课是数学教学的重要补充,能帮助学生自主学习,在数学课堂之外有效地学习数学。
基金项目:湖北省高校教改研究项目(2014480)
参考文献
[1] 朱志雄,申郑.高职数学教学的现状、改革、实践的思考与探讨——以武汉软件工程职业学院数学改革为例[J].黄冈职业技术学院学报,2016(8).
[2] 干国胜,肖海华.对高职高专数学教学改革的探索[Z].职教论坛,2010(5).
[3] 焦光虹.数学实验[M].北京:科学出版社,2010.
[4] 苏小兵.微课概念辨析及其教学应用研究[J].中国电化教育,2014(7).
下一篇:《工程管理概论》课程体系改革