探討《高等數學》課程的多媒體教學
探討《高等數學》課程的多媒體教學
摘要：教學是一門科學，又是一門藝術，是一項需要不斷創新的工作。《高等數學》作為一門非常重要的數學基礎課程，對於學生後續課程的學習尤為重要。該課程的教學方法、教學手段與課堂組織是否得當直接影響到學生的學習效果。本文結合多年來的課堂教學體會，從授課時的課堂設計、教學手段、學生互動及學科科研等幾個方面論述了高等數學教學時的一些體會。
關鍵詞：高等數學；課堂教學；教學效果；教學方法；多媒體教學
大學的根本任務就是培養人才，搞好教學是培養人才的重要基礎和保障。而數學教學歷來被學界認為是最具挑戰性的教學，《高等數學》作為理工類、經濟類學生必修的一門重要基礎課，這門課學習的好壞，對後續課程，尤其是諸多專業基礎課和專業課的學習有著舉足輕重的作用。然而，不少學生為如何學好《高等數學》課程傷透了腦筋，加上傳統課堂教學和輔助教學技術的侷限，使《高等數學》課程成為高校學生反映學習難度較大的課程之一。那麼，應如何學好這門課程呢？《高等數學》是一門具有知識結構完善、知識體系龐大、結構複雜、邏輯思維能力強、計算要求高以及運用範圍廣泛的基礎課。根據其內容特點和數學特點，筆者粗談自己在高等數學教學方面的一些體會與認識，提出《高等數學》教學應注意的幾點問題，供同行朋友們參考。
一、教師在教學上應該多投入，多思考
教師要投入足夠多的時間和精力研究教學內容，熟練掌握該課程的內容體系。《高等數學》的內容主要包括：以函式為研究物件，藉助極限這一基本的數學工具，研究一元（多元）函式的極限、連續、微分與積分以及無窮級數等內容。教師應將各部分內容印刻在腦海中，以達到自如地講解任何一個知識點。要想取得良好的教學效果，教師需要對教學內容定位準確，內容安排合理，對概念的講解準確、透徹。必要時引入課堂外的新知識，充實課堂內容，使課堂教學具有導向性和可延伸性。同時，將數學建模的思想和方法同教學內容有機地結合在一起，在某些章節增加應用例項的講解。比如我授課的.物件是機械專業的學生，對《高等數學》課程的需求不同，我在講授抽象概念之前，儘可能地介紹它們的應用背景或簡單例子，為後續專業課打下一個良好的基礎。如在講授“微分方程”這一章時，告訴同學他們在大三的專業課《傳熱學與流體力學基礎》中，就會大量的運用到微分方程的知識。這樣一來，課堂內容更生動，能激發學生學習這門課程的興趣和積極性，學生會更有針對性的學習。學生從中學到了最本質的東西，那就是數學的思想和方法，從而使他們的數學素養和數學能力得到了提高。
二、教師要注意講課的藝術，師生互動，氣氛活躍
《高等數學》的教學是一種無止境的追求。教師在課堂上應使用科學、合理的語言，授課要突出重點、突破難點，採用啟發式教學等。同時，講課聲音注意抑揚頓挫，語言生動，要充滿激情。為了激發學生的學習興趣，營造良好的課堂氛圍，教師要使用得當的形體語言。抽象的概念往往會讓學生手足無措，眼花繚亂，教師要避免“照本宣科”，要形象化地描述抽象的概念和結論。
為了實現課堂教學的互動，教師必須在教學上下真功夫，需要精心設計教學過程中不同階段能夠啟發學生思考的問題，在一堂新課中，在什麼地方提問什麼樣的問題，教師要做到心中有數，當然，要時時注意學生的反應。例如，在介紹多元函式重積分時，先啟發學生回顧已經學過的一元函式的不定積分和定積分的相關內容；在上習題課時，可以先請學生到講臺上講一講這一章所學過的基本概念、基本結論和基本方法，以及利用所學結論需要掌握哪幾種基本題型，引發學生思考，學生感到很緊張，注意力自然就集中了。真正激發了學生的學習積極性和主動性，從而讓學生主動地參與到課堂教學中來。這種教學方法比單向式灌輸效果好得多，同學們加深了對理論知識的理解，而且提高了解決問題的綜合能力。
三、多接觸學生，重視學生的反饋意見
教學效果是否有效，最終必須要看學生是否在學。教學中，教師要努力理解學生是怎樣感受學習的，充分利用課前課後的時間，儘量多與學生溝通，可以問問學生到目前為止對該課程的認識，鼓勵他們談談對學習的節奏和感悟。特別是多與“差生”交流，鼓勵他們在課堂上積極發言，主動參與教學活動。具體操作上，我是這樣做的：首先做到每週抽出半天時間面對面給學生答疑、質疑。除此以外，透過網上答疑，新學期開始，建立QQ群，讓學生成為群中的一員，透過網上交流，瞭解學生學習的進展情況，及時發現問題，及時給予幫助，實現異地輔導。將上課用的多媒體課件以及試題解題文件上傳到檔案共享伺服器上，供有需求的學習者下載學習。甚至將某些抽象的數學概念的講授錄製成影片，上傳到網上，也就是目前比較流行的“微課”教學。這樣一來，就能及時瞭解學生的實際情況，在教學中才會做到“有的放矢”。從學生中得到的反饋資訊，可及時改進課堂教學，這對提高教學效果和教育質量是很有幫助的。
四、開創高等數學多樣化的教學，合理利用現代教學手段和工具
教師在上課之前，要進行“充分”的備課。解讀教學大綱，明確教學內容。我要教什麼？怎麼教？事先都要周密考慮，精心設計每一課時、每一個教學環節，對課本上的一些理論知識進行歸納總結與提純，儘量做到能夠以通俗易懂的語言講給同學們，避免“照本宣科”。一般來講，我備課的時間是上課時間的四至五倍。教師的教學方法是影響學生學習方式的重要因素，在培養學生的創新能力方面起到重要作用。筆者認為：在教學中可根據不同的內容應用各種教學方法，要注意培養學生的學習興趣，調動他們的學習積極性。比如，教師在講授重積分的內容時，可以比較一元函式不定積分、定積分的內容，採用講授法講解重積分的概念等中心內容，用自學輔導法學習重積分的應用等，還可以讓學生自由分組，按組活動，根據自己的生活經驗，從生活中舉一個用二重積分表示的量，這就需要引導學生自己獨立尋找相關的網路資源，學生可以將討論結果透過QQ、部落格、課程網站的BBS等發表在因特網上，供同學和網友交流，教師只需給予必要的指導就行了。透過教師把握核心，把握重積分的中心內容，讓同學們圍繞中心內容進行一些分析問題、解決問題的實踐是大有好處的，這樣就充分調動了學生的學習積極性，也縮短了教學時間。
近幾年來，隨著多媒體網路技術以及我校校園網的快速發展，多媒體技術在教育領域特別是在網路輔助教學中得到了普遍的應用。計算機網路及多媒體為代表的現代教育資訊科技已經成為推動教學改革，提高教學質量和效率的重要工具和手段。為發揮現代教育資訊科技在工科數學輔助教學的作用，改變傳統的工科數學輔助教學摸式，激發學生自覺探索和發現的熱情，教師要全面瞭解多媒體教學的特點。
1.多媒體教學優化了教學環境，突破了傳統課堂教學的“黑板加粉筆”的侷限，大幅度地提高了板書的清晰度，加深了學生對知識的理解和記憶，但它不同程度地限制了主講人的靈活發揮功能。
2.多媒體教學大大增加了課堂教學的資訊量，能夠在有限的時間裡把更多的知識資訊傳輸給學生，大幅度提高了課堂教學效率，有效地刺激了學生的形象思維能力，使多媒體的教學優勢充分發揮在高等數學的教學中。當然，多媒體教學方式需要我們的學生要有較強的接受能力。
3.多媒體教學的內容形式豐富多彩，具體手段變化多。由於它能夠提供圖文並茂、聲像結合、數形結合的直觀的教學方式，使得抽象的數學概念、定理等較為枯燥的知識更加形象化，能夠激發學生的學習興趣，因此教師在製作多媒體課件時，應該注意課件的製作質量。在製作課件的過程中要做到層次清晰，話語精練，讓人感覺賞心悅目，必要時要透過相應的動畫來進行演示，增強課堂授課的情趣。比如，在講解“極限、連續、導數、微分”這幾個概念的關係時，就可以藉助PowerPoint路徑移動的動畫效果來完美展現，而在講解二重積分的概念時可以採用Authoware軟體匯入影片，讓學生感覺耳目一新。在多媒體教學中，還可以使用數學軟體Mathematic，將難以手繪的空間立體圖形，透過課堂演示，使學生在計算機上得以實現，這樣一來，大大加深了同學們對該知識點的掌握程度。
五、教學與科研有機結合
從事基礎課的教學，既要上課又要每週批改大量的作業，但教師仍要投入一定的精力從事科研。著名力學家和力學教育家張福範先生說過，只做教學是做不好教學的。教師必須堅持教學與科研相結合，以科研帶動教學水平的提高，學校要多鼓勵中青年教師投入時間，開闊學術視野，積極參加與課程相關的國內外學術會議和教學研究活動等。如果科研搞不好，在教學時就會感到功底不深，底氣不足。科研與教學經驗相結合，可以更新課程內容，使其更符合本專業學生的特點，更加符合同學們的認知規律。以學生為主體，以具體的教學任務為驅動，讓學生在應用中學習，在學習中加強對理論的應用，使教學內容富有新意。