多媒体技术在独立学院数学教学中的实践与应用

发表时间:2020/11/3   来源:《教育学文摘》2020年第35卷第20期   作者:邱成燕
[导读] 处在高度信息化时代的今天,依托网络技术、计算机技术与多媒体技术所构建的现代教育教学技术体系,在逐步转变着人们以往的学习方式、教育教学观念以及人才培养机制,而且更利于学生创新意识与思考能力的培养
        邱成燕,
        天津商业大学宝德学院
        摘要:处在高度信息化时代的今天,依托网络技术、计算机技术与多媒体技术所构建的现代教育教学技术体系,在逐步转变着人们以往的学习方式、教育教学观念以及人才培养机制,而且更利于学生创新意识与思考能力的培养。现阶段,在很多大学课堂中应用多媒体辅助教学已然是屡见不鲜,有效应用多媒体技术能获得更理想的教学效果,作为教育领域中的独立学院,其以独特、新型的办学模式成为一颗冉冉升起的新星,出于切实提高教学质量与办学水平,在日常教学工作中应用多媒体技术尤为重要。对此,文章将着眼数学教学简要分析多媒体技术的有关应用路径。
        关键词:数学教学;独立学院;多媒体技术;实施建议

        引言:基于我国教育的多年蓬勃发展,独立学院正在获得更多大众的认同也在稳步成长。绝大多数独立学院,将其教育核心目标放置于应用型人才的培养,数学作为大学阶段核心基础课程之一,因为具有影响面与覆盖面广的特征应用在其他基础学科中,而且也朝着工程技术、自然科学与经济等相关领域进一步渗透。如何与独立学院的具体情况相结合,革新教学内容及教学手段,把较为成熟有效的多媒体教学技术运用至数学教学中,让独立学院的学生能扎实掌握数学方法、数学思想,从而在专业学习中灵活应用,是当前数学教师应深入思考与重点解决的首要问题。
一、简析数学教学应用多媒体技术的必要性
        第一,数学教学现状与科学特点。对于普通本科学生,大学数学课是一门重要的公共基础课,针对逻辑思维能力的培养、解决与分析问题能力的提升、数学建模能力的增强,学生综合素质的提升等均发挥着重要作用。有关数学类课程具有广泛的涵盖面,此类课程的明显特点是其中的部分内容,例如定理、概念、公式等具备一定的抽象性,难以掌握与理解,可只有将这些内容的清楚理解与扎实掌握才能将数学学好[1]。从实际情况来看数学教学中依然有部分教师采取“黑板+粉笔”的模式。因为压缩课程学时和增加课堂容量之间的矛盾不断突出,数学知识内容抽象和学生较低内容接受度间的落差,导致传统课堂教学模式对教学效率的提高造成严重阻碍,而通过多媒体技术直观性等优势应用在教学中,可以在一定程度上达到提升教学效率与质量的效果。
        第二,独立学院学生特征。我国大多数独立学院致力于应用型本科层次人才的培养,至于应用型本科的培养目标则是高质量应用型技术人才,是具备本科层次特征的技术教育。独立学院作为我国近些年兴起的高等教育模式,因为发展时间较短,所以独立学院办学处在探索与发展过程中。受到办学、生源等特征影响,学生入学成绩往往要比普通二本院校偏低些,缺少扎实的数学基础而且课堂学习效果不理想,存在明显的教师依赖性。若想获得良好的课堂教学效果,则应通过多媒体技术调动学生的数学学习热情,激发其课堂参与积极性。
        第三,多媒体技术的自身优势。首先,从学院学生课堂学习效果层面分析,多媒体技术的活泼性,将音频、图形与视频结合使用,充分调动了学生的数学学习兴趣,不仅有利于学习效率的提高而且能帮助学生树立起数学学习信心,强化学生认知能力;依托多媒体信息化教学系统能让学生实现交互学习,增进学生参与,引导学生构建新知和旧知的联系,激发学习积极性培养独立学习意识[2]。其次,从教学内容层面分析,因为数学课程不仅内容抽象而且难度较大,经常会应用到几何图形,而通过多媒体技术能让概念更为通俗、简明地阐述,让教学内容变得动态化、可视化,让教学变得形象化、直观化,大大降低了学生的数学学习难度。最后,从教师层面分析,在高等数学课程中会涉及许多繁琐的公式或是图表,其可通过多媒体辅助教学完成,教师可以将用于板书的时间由以往的课堂内迁移到课前,节约充足时间扩展学生知识接触面,一方面分担了教师教学工作压力,另一方面发挥多媒体技术的教学辅助作用,让教师拥有足够的时间研究教学方法,进一步补充和计算机操作的有关知识。
二、数学教学应用多媒体技术的有关建议分析
(一)应用“微课”教学模式
        将课程单元作为基础,对微课视频进行设计。若想将微课教学模式作用在高数课堂教学中充分发挥,最重要的就是微课视频。在设计制作微课视频时应关注问题设置引导作用,通过问题引导学生在观看微课视频的过程中深入思考教学内容和知识,与此同时对学生视频反馈及时收集,针对微课视频设计中的内容及教学不足加以优化改进。微课视频设计需将课程单元作为基本,制作专题型的微视频,可以将章节中的某一知识点制作成单独的微课视频,将教学资源充分利用提高教学效率和成果。以“在时,以作为极限的定义”为例,关于“当,如果,则存在”的知识点。若数学教师依据以往教学理念,则会进行如下讲解:“假设函数在附近存在定义,要是当和无限接近时,或者能理解充成和的距离十分近时,可以证明和常数之间的距离尤其接近。”虽然上述方式与数学语言抽象精炼的要求相符,可却不能帮助学生更好地理解,无法摸清概念和解题思路,针对极限和距离等类似问题很难形成清楚认知。所以,数学教师可通过微课视频,依托几何图形进行相关表述,通过高度凝练的视频、图片帮助学生掌握单元知识。
(二)搭建数学教学网络平台
        第一,网站首页。该平台用户主要划分为学生、教师以及管理员用户。依据角色不同提供相应的界面和功能服务。具体功能有资源检索、资源上传、资源下载与互动交流等。
        第二,教学资源库。平台内容和学生学习、教师教学工作存在紧密联系。在资源库中主要包含教学大纲、教师视频、电子教案、数学建模资源等。数学教师可以在平台上发布与管理有关课程资源,而且能依据实际教学目标对教学资源灵活应用如编辑教学讲义等;学生则可以在该平台上浏览或者下载相应的学习资料。与此同时,出于满足系统需要支持多样格式文件,例如PDF、PPT、Word等。
        第三,课程信息和教师信息。涵盖数学课程简介、教学日历、教师信息、教学公告等。管理员和教师可以在平台上向学生发布教学动态、日常教学管理公告。
        第四,教学交流。平台中开展的教学交流具体包含常见疑难解析、BBS讨论、邮件答疑多种互动学习交流模式。教师依据教学内容组建讨论小组,指导学生在课前预习、课后复习中进组讨论,以跟帖方式实现在线交流。另外,还应开设邮件答疑板块。在日常学习过程中,学生所遇到的问题可能会遇到老师不在线的现象,而邮件答疑则会在教师用户登录是提示弹出,使教师可以在第一时间看到学生提出的问题。关于教学博客则可以让教师与学生针对课堂教学、学习过程展开有效的交流与反思。借助互动交流平台,一方面能让学生提出疑问及时获得解答,另一方面还有利于教师掌握学生知识理解程度,达到个性化教学与因材施教的效果,从而将学生能动性和教师主导作用相结合。
        第五,教学评价。教学平台中的教学评价板块主要包含试题库、课程作业、在线测试与阶段测试题等。

教师可以直接在平台上发布数学作业与设计通知,而学生也可以将电子作业在平台上提交,这为学生学习与教师教学带来诸多便利。其中试卷与试题资源库方便教师调取长期积累的试题、试卷的,而且学生也能依据个人学习情况展开自我检查。学生自检与教师教学评价可以通过线测试功能体现[3]。
(三)以教学内容为选用多媒体技术的依据
        以经济数学为例,线性代数中的部分内容更适应以课件呈现。这主要是由于行列式、矩阵、线性方程组的书写会耗费一定时间。在课堂教学过程中在涉及之前学习的定理或是讲过的习题,因为书写时间与板面时间相对有限,以往的教学方法是难以做到快速切换的。另外,在微积分教学中有关动态变化、空间图形等相对抽象的内容,也是传统方法难以清晰演示的,但是由于多媒体技术,则能将其清楚地呈现,例如几何中的定积分应用等。
(四)将抽象数学问题具象化
        进入高等数学学习会使用到更多的高度概括的数学语言,往往学生的理解只是停留在形式上,针对其实质特征未能做到完全感知,具体表现在形式与本质脱节、理性与感性脱节、抽象与具体脱节。所以,教学尤为需要由具体至抽象这样的概括过程。通过多媒体技术能将这类问题有效解决。以极限概念为例,教师可为学生设计一个“一日之锤 日取其半 万世不竭”的flash动画。如果分割次数不断增大,木棍长度会无限地越来越接近0这个常数。通过flash动画则能十分形象地呈现出“无限趋近”的这个概念,有利于学生理解掌握“数列极限”这一抽象概念。以定积分概念为例,会将求曲边梯形面积作为引例,若是应用极限思想把个矩形面积总和转变为曲边梯形面积。如果要具体演示这一相对抽象且无限变化的过程,重点与难点是如何具体展现“无限划分区间”这个极限思想,单纯借助黑板与教师语言讲解是很难做到的。可是采取动态模拟技术呈现当时,近似值连续地、逐渐过渡至精确值,可以看到小矩形面积无限接近小曲边梯形面积的这个极限过程,划分区间个数成倍地增加,与此同时适当配合色彩变化。学生在动态画面变化过程中红,可以清楚看到越来越细分割的区间,各个小矩形也变得越来越窄,逐渐叠加线段与图形而且“曲”被“直”所覆盖,不规则图形被规则图形所覆盖。通过动态化演示把原本抽象现象形象清晰地模拟,让学生在这一变化中深刻理解有关概念,填补了传统教学模式的缺失可以达到事半功倍的教学效果。
(五)创设多样化问题情境
        从某种角度来讲,在课堂教学中教师能否有效创设问题情境,将学生的学习积极性充分调动,主动投身于问题发现及解决中决定着课堂教学的成败[4]。以往数学教学模式下,因为无法提供丰富、生动的真实教学情境,导数一些学生针对构建知识的意义方面存在困难。而应用多媒体技术具备的图文并茂等优势,可以有效创设教学情境。以导数有关概念为例,教师可在屏幕上展示载人飞船运行在浩瀚太空的情景在此基础上提出问题:如何确定飞船在实际运行轨道上任意一点处的切线?或是展示火车经过多次提速进站的情境,并引发学生深入思考:如何确定经过某一站牌时火车的瞬时速度?依托这两个实例创设相应的问题情境,然后再将变化率以及其极限、导数等相关概念进一步引出。总之,通过多媒体技术所承接的信息、知识,对贴近学生生活的具体情境进行创设,能扩展学生个人感知空间,增大学生认识客观世界的范围,能充分激发学生想象能力与应用所学知识处理具体问题,针对当前所学新知加以理顺,从而达到旧知和新知之间的平衡。
(六)发挥教师课堂教学中的主导性作用
        不管是在传统教学课堂还是多媒体教学课堂,主导者始终是教师。基于系统论视角分析,将多媒体课件与教师语言讲解有效结合,则能将系统总体优势充分发挥,形成聚集效应,进而达到教学效率与教育质量提升的目的。通过教师系统的板书可以将学生的感性认识逐渐提升至理性认识,独立学院数学教学应用多媒体技术,就需要把板书和多媒体技术相结合、媒体演示和教师讲解相结合,将传统教学方式难以清楚表述的知识点通过相关多媒体技术将呈现[5]。例如空间图形相交之后求得立体图形体积等方面。相比其他学科高等数学具有更强的抽象性,但是多媒体技术能够把较对抽象的内容变得直观化,让学生刚好地体验直观和抽象之间的关系。通过直观生动的多媒体演示,学生在感知过程中加深对教学内容的理解。可是,只把学生拘泥在直观下的理解认识是远远不够的,即学生不能只拥有形象思维。应该在教师启迪下提升到抽象理论的高度,对学生数学抽象思维加以有效培养,唯有如此,才可以将课本当中的知识转化为自己所有、为自己所用,扩充学生原有的数学知识结构。
三、数学教学与多媒体技术整合原则分析
        在当前信息化背景下,若想实现多媒体技术更好地应用于高等数学教学,实现二者有效整合,发挥多媒体技术的价值与作用,则一定要依据必要的整合原则。
        第一,数学教师应对数学学科特征进行深入分析,与课堂教学中难点与重点相结合,由此选取合适的信息化技术针对性解决。
        第二,数学教师需充分认识多媒体技术,不能只把多媒体技术当成一个简单的教学辅助工具,需要在多媒体技术具体应用过程中,试着改进与创新教学流程与教学内容。
        第三,数学教师应将多媒体技术优势作用充分发挥,强化学生和教师之间的有效沟通,将课堂教学中的师生关系协调好,从而让学生可以更为主动积极地投身于课堂学习活动,彰显学生在课堂中的主体性地位。独立学院数学教学和多媒体技术的整合转变来了以往学生的学习方式,将教学工作推上又一个新台阶。
结束语:我们应清楚认识到,多媒体教学是我国独立学院进行教学改革的大势所趋,如何有效应用该教学手段提升课堂教学效果,依然需要每位一线教学工作者积极探索,立足教学实践不断吸取经验让两者有机结合。唯有如此,才可以真正提高独立学院数学教学质量,并在此基础上增强学生综合应用数学知识的能力,为社会发展输送出更多高质量应用型人才。
参考文献:

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[2]巫小勇.人工智能下大数据驱动系统助力高等数学教学探论[J].辽宁经济职业技术学院.辽宁经济管理干部学院学报,2020(04):104-106.
[3]陆志雯.浅谈高等数学教学中的课程思政[J].教育教学论坛,2020(32):85-86.
[4]王娟.独立学院高等数学教学现状及教学方法的探究[J].教育教学论坛,2020(32):320-321.
[5]李中,林全文.试论高等数学教学中对大学生创新能力的培养[J].科学大众(科学教育),2020(07):116.
[6]刘明芳.基于信息技术的高等数学实验教学模式研究[J].当代教育实践与教学研究,2020(14):24-25.
[7]李丽芳.高职高等数学有效课堂教学策略研究[J].冶金管理,2020(13):177-178.
[8]张天慧,李巧伟.计算机多媒体技术在独立学院音乐教学中的应用研究[J].戏剧之家,2015(07):189.
[9]张天慧,李巧伟.计算机音乐与多媒体技术在高师独立学院声乐教学中的应用[J].品牌,2014(07):151.
[10]安徽燕,贺爱娟.多媒体技术在独立学院数学教学中的实践与应用[J].中国电力教育,2011(26):109-110.
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