探讨《高等数学》课程的多媒体教学

探讨《高等数学》课程的多媒体教学摘要：教学是一门科学，又是一门艺术，是一项需要不断创新的工作。《高等数学》作为一门非常重要的数学基础课程，对于学生后续课程的学习尤为重要。该课程的教学方法、教学手段与课堂组织是否得当直接影响到学生的学习效果。本文结合多年来的课堂教学体会，从授课时的课堂设计、教学手段、学生互动及学科科研等几个方面论述了高等数学教学时的一些体会。关键词：高等数学；课堂教学；教学效果；教学方法；多媒体教学大学的根本任务就是培养人才，搞好教学是培养人才的重要基础和保障。而数学教学历来被学界认为是最具挑战性的教学，《高等数学》作为理工类、经济类学生必修的一门重要基础课，这门课学习的好坏，对后续课程，尤其是诸多专业基础课和专业课的学习有着举足轻重的作用。然而，不少学生为如何学好《高等数学》课程伤透了脑筋，加上传统课堂教学和辅助教学技术的局限，使《高等数学》课程成为高校学生反映学习难度较大的课程之一。那么，应如何学好这门课程呢？《高等数学》是一门具有知识结构完善、知识体系庞大、结构复杂、逻辑思维能力强、计算要求高以及运用范围广泛的基础课。根据其内容特点和数学特点，笔者粗谈自己在高等数学教学方面的一些体会与认识，提出《高等数学》教学应注意的几点问题，供同行朋友们参考。一、教师在教学上应该多投入，多思考教师要投入足够多的时间和精力研究教学内容，熟练掌握该课程的内容体系。《高等数学》的内容主要包括：以函数为研究对象，借助极限这一基本的数学工具，研究一元（多元）函数的极限、连续、微分与积分以及无穷级数等内容。教师应将各部分内容印刻在脑海中，以达到自如地讲解任何一个知识点。要想取得良好的教学效果，教师需要对教学内容定位准确，内容安排合理，对概念的讲解准确、透彻。必要时引入课堂外的新知识，充实课堂内容，使课堂教学具有导向性和可延伸性。同时，将数学建模的思想和方法同教学内容有机地结合在一起，在某些章节增加应用实例的讲解。比如我授课的对象是机械专业的学生，对《高等数学》课程的需求不同，我在讲授抽象概念之前，尽可能地介绍它们的应用背景或简单例子，为后续专业课打下一个良好的基础。如在讲授“微分方程”这一章时，告诉同学他们在大三的专业课《传热学与流体力学基础》中，就会大量的运用到微分方程的知识。这样一来，课堂内容更生动，能激发学生学习这门课程的兴趣和积极性，学生会更有针对性的学习。学生从中学到了最本质的东西，那就是数学的思想和方法，从而使他们的数学素养和数学能力得到了提高。二、教师要注意讲课的艺术，师生互动，气氛活跃《高等数学》的教学是一种无止境的追求。教师在课堂上应使用科学、合理的语言，授课要突出重点、突破难点，采用启发式教学等。同时，讲课声音注意抑扬顿挫，语言生动，要充满激情。为了激发学生的学习兴趣，营造良好的课堂氛围，教师要使用得当的形体语言。抽象的概念往往会让学生手足无措，眼花缭乱，教师要避免“照本宣科”，要形象化地描述抽象的概念和结论。为了实现课堂教学的互动，教师必须在教学上下真功夫，需要精心设计教学过程中不同阶段能够启发学生思考的问题，在一堂新课中，在什么地方提问什么样的问题，教师要做到心中有数，当然，要时时注意学生的反应。例如，在介绍多元函数重积分时，先启发学生回顾已经学过的一元函数的不定积分和定积分的相关内容；在上习题课时，可以先请学生到讲台上讲一讲这一章所学过的基本概念、基本结论和基本方法，以及利用所学结论需要掌握哪几种基本题型，引发学生思考，学生感到很紧张，注意力自然就集中了。真正激发了学生的学习积极性和主动性，从而让学生主动地参与到课堂教学中来。这种教学方法比单向式灌输效果好得多，同学们加深了对理论知识的理解，而且提高了解决问题的综合能力。三、多接触学生，重视学生的反馈意见教学效果是否有效，最终必须要看学生是否在学。教学中，教师要努力理解学生是怎样感受学习的，充分利用课前课后的时间，尽量多与学生沟通，可以问问学生到目前为止对该课程的认识，鼓励他们谈谈对学习的节奏和感悟。特别是多与“差生”交流，鼓励他们在课堂上积极发言，主动参与教学活动。具体操作上，我是这样做的：首先做到每周抽出半天时间面对面给学生答疑、质疑。除此以外，通过网上答疑，新学期开始，创建QQ群，让学生成为群中的一员，通过网上交流，了解学生学习的进展情况，及时发现问题，及时给予帮助，实现异地辅导。将上课用的多媒体课件以及试题解题文档上传到文件共享服务器上，供有需求的学习者下载学习。甚至将某些抽象的数学概念的讲授录制成视频，上传到网上，也就是目前比较流行的“微课”教学。这样一来，就能及时了解学生的实际情况，在教学中才会做到“有的放矢”。从学生中得到的反馈信息，可及时改进课堂教学，这对提高教学效果和教育质量是很有帮助的。四、开创高等数学多样化的教学，合理利用现代教学手段和工具教师在上课之前，要进行“充分”的备课。解读教学大纲，明确教学内容。我要教什么？怎么教？事先都要周密考虑，精心设计每一课时、每一个教学环节，对课本上的一些理论知识进行归纳总结与提纯，尽量做到能够以通俗易懂的语言讲给同学们，避免“照本宣科”。一般来讲，我备课的时间是上课时间的四至五倍。教师的教学方法是影响学生学习方式的重要因素，在培养学生的创新能力方面起到重要作用。笔者认为：在教学中可根据不同的内容应用各种教学方法，要注意培养学生的学习兴趣，调动他们的学习积极性。比如，教师在讲授重积分的内容时，可以比较一元函数不定积分、定积分的内容，采用讲授法讲解重积分的概念等中心内容，用自学辅导法学习重积分的应用等，还可以让学生自由分组，按组活动，根据自己的生活经验，从生活中举一个用二重积分表示的量，这就需要引导学生自己独立寻找相关的网络资源，学生可以将讨论结果通过QQ、博客、课程网站的BBS等发表在因特网上，供同学和网友交流，教师只需给予必要的指导就行了。通过教师把握核心，把握重积分的中心内容，让同学们围绕中心内容进行一些分析问题、解决问题的实践是大有好处的，这样就充分调动了学生的学习积极性，也缩短了教学时间。近几年来，随着多媒体网络技术以及我校校园网的快速发展，多媒体技术在教育领域特别是在网络辅助教学中得到了普遍的应用。计算机网络及多媒体为代表的现代教育信息技术已经成为推动教学改革，提高教学质量和效率的重要工具和手段。为发挥现代教育信息技术在工科数学辅助教学的作用，改变传统的工科数学辅助教学摸式，激发学生自觉探索和发现的热情，教师要全面了解多媒体教学的特点。1.多媒体教学优化了教学环境，突破了传统课堂教学的“黑板加粉笔”的局限，大幅度地提高了板书的清晰度，加深了学生对知识的理解和记忆，但它不同程度地限制了主讲人的灵活发挥功能。2.多媒体教学大大增加了课堂教学的信息量，能够在有限的时间里把更多的知识信息传输给学生，大幅度提高了课堂教学效率，有效地刺激了学生的形象思维能力，使多媒体的教学优势充分发挥在高等数学的教学中。当然，多媒体教学方式需要我们的学生要有较强的接受能力。3.多媒体教学的内容形式丰富多彩，具体手段变化多。由于它能够提供图文并茂、声像结合、数形结合的直观的教学方式，使得抽象的数学概念、定理等较为枯燥的知识更加形象化，能够激发学生的学习兴趣，因此教师在制作多媒体课件时，应该注意课件的制作质量。在制作课件的过程中要做到层次清晰，话语精练，让人感觉赏心悦目，必要时要通过相应的动画来进行演示，增强课堂授课的情趣。比如，在讲解“极限、连续、导数、微分”这几个概念的关系时，就可以借助PowerPoint路径移动的动画效果来完美展现，而在讲解二重积分的概念时可以采用Authoware软件导入视频，让学生感觉耳目一新。在多媒体教学中，还可以使用数学软件Mathematic，将难以手绘的空间立体图形，通过课堂演示，使学生在计算机上得以实现，这样一来，大大加深了同学们对该知识点的掌握程度。五、教学与科研有机结合从事基础课的教学，既要上课又要每周批改大量的作业，但教师仍要投入一定的精力从事科研。著名力学家和力学教育家张福范先生说过，只做教学是做不好教学的。教师必须坚持教学与科研相结合，以科研带动教学水平的提