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学科教育论文-教育技术在工科数学教学中的意义与实践.doc学科教育论文-教育技术在工科数学教学中的意义与实践.doc -- 2 元

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学科教育论文教育技术在工科数学教学中的意义与实践【摘要】数学教育技术集数学学习与计算机技术于一身,为数学的教育与传播提供了得天独厚的土壤,而且与二十一世纪的教育发展相吻合,对工科数学教学具有极其重要的意义。将数学教育技术与课堂教学相结合,能够改变传统的注入式教学方法,改变课堂教学中存在的种种弊端,真正把因材施教整合到数学学习中。【关键词】数学教育技术个性化学习网络教学邓小平同志指出教育要面向现代化,面向世界,面向未来。数学教育技术集数学学习与计算机技术于一身,为数学的教育与传播提供了得天独厚的土壤,而且与二十一世纪教育发展相吻合,对工科数学教学具有极其重要的意义。一、数学应用的日益社会化进入上个世纪九十年代以来,越来越多的人认识到数学科学在当今高科技领域中的重大作用,我国数学家钱学森院士曾指出,我国的科学应划分为三类即社会科学、自然科学和数学科学。数学的应用不再仅限于传统学科物理、力学、电磁学,在其他领域也都有广泛而深刻的应用。例如,在工程设计与制造工艺方面,通过建立适当的数学模型可以代替许多实验。在医学方面,本世纪最伟大的创造X射线计算机悬折摄影仪,即通常所说的CT,其理论核心就是数学上的Radon变换。生物学中遗传信息的携带者是DNA链,它具有一种双螺旋结构,正是数学中扭结理论的研究对象。此外,流行病(艾兹病)的发生率、辐射率、传染率、传播方式以及控制方法都要用到生物统计学及反卷积问题。在经济领域,利用最优控制理论和共轭梯度法,可以建立经济最优化模型。在微观经济中,数理统计中的实验设计、质量控制(QC)、多元分析等对提高产品质量起到重大作用。与此同时,与数学相结合,产生了许多新学科,例如,数学化学,数学生物学,数学地质学,数学心理学,数学语言学,数学社会学等。大量的事实证明,数学科学的成就已成为当今高科技赖以发展的重要基础和支柱。社会的发展,高科技成果的不断涌现,已经并且正在很大程度上改变了科技人员的思考和处理问题的方式。这就迫使人们去思考,究竟应该培养什么样的人才,才能适应社会的发展。什么样的课程设置、教学内容、教学方法、教学手段,才能全面提高工科数学教学质量,培养出高素质、多样化的人才。这一切必然推动基础学科,包括数学教育的改革。二、工科数学所面临的问题在我国,高等工科院校的数学课程尽管经过多次改革,但是它的体系、内容、甚至讲课方式,本质上还是建国初期形成的原苏联模式,这种四十年一贯制的做法已远远落后于时代的进程,甚至影响了科学技术的发展,彻底改革工科数学的教学内容和教学方法已势在必行。那么,我国工科数学教育存在的主要问题是什么1.在教学内容方面,一些课程内容长期没有更新,基本上还是19世纪的内容,20世纪以来的新成果很少进入课堂,知识的老化,已不能满足高速发展的科学技术的需要。我国著名科学家钱学森在给数学家杨乐教授的信中指出老的大学数学课程是本世纪初设置的,那时没有电子计算机,所以数学教学的重点在求解,也可以说是微观的,今天是电子计算机时代了,老一套当然远离实际。他认为今天的大学数学教育要教会学生学会两条一是要会用计算机,二是能理解计算机给出的答案。2.传统的教学方法大多是单一的、灌输式的,过于微观、精雕细刻,具体的知识和细节展开讲授,不利于学生主动性和创造性的培养,而国外的教学内容容量很大,他们注重介绍方法,不刻意追求理论上的严谨。3.教学手段落后于时代。我国目前工科数学的教学手段主要是单向传授、粉笔黑板式教学模式。科学家钱学森呼吁中国的数学家在研究中不能只限于纸加笔,老不用计算机,那恐怕还是十九世纪的数学,称不上现代数学科学,更不是二十一世纪的数学科学。事实上,电子计算机的出现,增加了数学中观察和实践的可能性。它不仅使数学计算而且使表达式的处理变为可能。在表达式的处理中,可以直接用符号计算不定积分、行列式、因式分解等,另外,计算机还为数学教育提供了直观的方法,他可以简便的用图像显示函数、解微分方程。可见,计算机是一种非常好的教学辅助手段。目前,数学的CAI已进入实用阶段,数学教育技术正在形成。三、数学教育技术在工科数学教学中的意义与实践根据1999年在广州召开的亚洲第四届数学技术大会ATCM99,数学技术,一般指实现数学运算、推理、应用的信息技术。美国面向二十一世纪数学课程标准数学教学应使用技术帮助所有学生理解数学,并为越来越科技化的社会中应用数学做好准备。英国国家数学课程标准建议,给学生提供适当机会来发展数学技术学习数学的能力。国际数学教育委员会程序委员、新加坡数学家李秉彝先生预言,二十一世纪最大的变化是数学技术引入到数学教育,数学技术是二十一世纪数学教育的里程碑。为了适应高等教育改革与发展的需要,调动广大教师开展教育技术研究工作的积极性,我校于2002年11月开展了第一次教育技术课题立项工作。我们申报了题为高等数学、线性代数、概率论与数理统计全程导学(网络教学软件)三项课题,并于2003年3月批准立项,2004年3月完成。作为课堂教学的辅助手段,软件在设计上充分利用了web技术,为数学教学提供了一个方便、适用、快捷的教与学的网络平台。该软件是一组网页,目前已放在校园网上,供学生自由访问。该教学软件具有以下特点1.该教学软件的编排顺序,与教材内容、结构相吻合,涵盖了教学过程中的各项基础环节,包括课程要求、基础知识、典型例题、精选习题、在线练习、习题解答、在线测试、留言板等功能。2.页面设置合理,导航清晰明了,各种链接及返回功能的设置适用、快捷,使用方便,充分体现了现代网络教学手段的特点与先进性。3.软件的使用将改变教师的教学方法,缓解由于繁重的教学工作给教师带来的压力,教师可以把更多的时间和精力放在教学研究和科研方面,有利于提高教师队伍的素质。这种数学教育技术集数学学习与计算机技术于一身,为数学的教育与传播提供了得天独厚的土壤,而且,与二十一世纪的教育发展相吻合,对工科数学教学具有极其重要的意义。首先,数学教育技术作为学生学习数学、应用数学的有力工具,在其应用过程中,会潜移默化地渗透自我学习的理念,培养学生探索的兴趣,增强他们应用数学的信心。当他们走出校门以后,这种学习理念、探索兴趣、应用数学的自信心,将使他们继续坚持自学之路,自动探索,自我创造,自我发展。此外,数学技术的应用是课堂教学与多媒体教学与网络教学的结合,将使数学教学不局限于课堂、课时,学生可以根据教学进度,根据自己的实际情况,制定学习计划。这种交互式、远程式、虚拟式教学方法,是对传统的单项传授、粉笔黑板式教学模式的不可阻挡的冲击,改变课堂教学中存在的种种弊端,真正把因材施教整合到数学学习中。第三,数学技术是社会对数学的需要与信息时代发展相结合的产物,使数学走出金字塔,走入办公室、家庭,成为大众数学文化中的重要组成部分,使数学变成真正意义上的大众数学。参考文献1高数课委会.工科数学系列课程教学改革的建议.1995.5.2课泽光.数学发展展望及数学改革.教学与教材研究,1997.2.
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liyun上传于2013-12-09

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