信息技术支持下的高职高等数学实践教学研究

金惠红　王桂云

[摘 要]信息技术的普及正在改变着我们的学习环境，信息技术支持下的高职高等数学实践教学，主要是利用信息技术所提供的应用为主、多重交互、合作学习、资源共享、化繁为简又不受时间空间限制等实践环境。调研分析目前高职院校信息技术与高等数学实践教学现状，对借助数学软件、慕课资源、计算机模拟情境、Web和Wap等高等数学实践教学案例模式进行剖析，并提出了利用信息技术进行高等数学实践教学的若干策略。

[关键词]信息技术 高职 高等数学 实践教学

[中图分类号] O13 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2015）10-0132-03

实践性是高职院校的主要特点。实践是高等数学学习过程中的重要环节，是提高学生数学应用能力的关键。信息技术的普及正在改变着我们的学习环境，信息技术支持下的高职高等数学实践教学，主要是利用信息技术所提供的应用为主、多重交互、合作学习、资源共享、化繁为简又不受时间空间限制等实践环境，使学生的数学创新思维与实践能力在融合过程中得到有效的锻炼，这正是应用型创新人才培养所需要的。

一、信息技术与高等数学实践教学现状

为了掌握信息技术支持下的高职高等数学实践教学现状的第一手资料，笔者以浙江建设职业技术学院、嘉兴职业技术学院等浙江省30所高职院校的数学教师作为调查对象进行了调研和访谈，分别从“数学课堂中学生动手实践的机会”、“学生所学知识与实践的联系”、“数学建模竞赛”、“数学实验”和“数学社会实践活动”等角度，了解教师对信息技术支持下的高等数学实践教学的认识与实施情况。同时，为了了解学生的真实情况，笔者也对我校部分学生进行了问卷调查，问卷从“你对当前高等数学教学不满意的方面”、“你认为将信息技术运用于高等数学教学的好处”、“影响你对高等数学实践感兴趣的原因”和“你认为培养数学实践能力最好的方式”等方面设计问题。

（一）教师的认识与实施情况

1.缺乏信息技术的意识和信息环境适应能力

当前，许多数学课堂存在“没有动手实践的机会”、 “只注重纯理论的学习”、“所学知识与实际应用脱节”等情况。一些教师仍然采用“教师讲-示范例题-学生模仿练习”的这种“单向”信息传递模式，偏重于理论知识的传授。

2.缺少理论指导和评价标准

许多院校的教师认为，将信息技术引入数学实践教学现在只是部分教师自发的行为，理论指导欠缺，数学实践教学也没有一个明确的评价标准。

3.缺乏信息技术培训和相应教学资源

许多学校教师缺乏培训机会，而且许多高职院校更加重视专业能力的培养与教学，宁可动用几十万甚至上百万去购买实验仪器、设备和机床，却很少关注数学教学用品与设备，多数学校数学实践资源相对匮乏。

4.教学课时被删减和教学内容不断压缩

许多院校在不断推进的高职教学改革中，对数学课时不断地删减，数学课时越来越少，一些学校的数学课程全部为理论课，数学实验与数学建模等实践课仅是参加“全国大学生数学建模竞赛”的学生辅导课程，学生参与率也达不到5%。

（二）学生的看法和建议

31%的学生对目前的高等数学教学感到不满意，最不满意的一项是“缺乏对数学实践的关注，所学数学知识与实际应用脱节”。几乎全部受调查的学生（占97.6%）希望教师在课上采用信息技术手段教学。37%的同学认为“信息技术能解决人工计算起来相当复杂的数学问题”，30%的同学认为信息技术“有利于数学训练和实践”。学生认为自己对数学实践的兴趣影响最大的是“来自数学老师的因素”。许多学生建议培养数学实践能力最好的方式是“在教材中增加有关数学实践新领域的知识和实例”。87%的学生愿意参与丰富多彩的教学活动，84%的学生对数学实践很感兴趣，希望在数学课堂中多动手多开展数学实践。为了学好数学，79%的学生愿意在网上查阅资料，92%的同学对慕课、翻转课堂感兴趣。调查结果充分表明，多数学生非常期待信息技术能够提高自己学习数学的积极性。

二、信息技术支持下的高等数学实践教学案例模式

模式1——借助数学软件之实践教学

常用的数学软件有：MATLAB、Mathematica、Maple、SAGE等，借助于数学软件求解实际问题，实施算法的路径和程序，取代了手工实施算法，使复杂的数学计算问题变得非常容易，也使学生对数学计算手段的信息技术化有更深刻的理解。例如物流管理专业的高等数学课中就可借助软件引入诸如物资调运方案、生产决策问题、配料问题、劳动力调度问题、经济批量生产问题、建筑材料下料问题等等。

模式2——借助慕课资源优势之实践教学

“慕课”的兴起，为高职数学实践教学改革提供了新案例模式。其一，在课堂上引入“慕课”或其他相关网络课程，让学生看着视频学习，然后安排辅导教师提出实践问题，进行指导。其二，可以采用“慕课”思维，进行多个学校联合授课，形成 “校际教学共同体”，实现高职数学优质教育资源的共享。一个学校的教师在进行授课，其他学校的学生可通过网络进行同步学习，然后给学生留有一定时间的实践思考，由本校的教师对学生进行释疑。其三，采用翻转课堂的形式，学生课外通过看视频完成基础知识的学习，来到课堂上进行实践、讨论、应用。

模式3——借助计算机模拟情境之实践教学

把计算机模拟情境的方法引入高等数学实践教学，使很多难以想象的空间形体和关系变得鲜明、形象，对解决高等数学所涉及应用领域中的一些实际问题很有帮助。例如，各种数学方程确定的曲线、曲面和结构都是抽象的，可以采用3DMAX生成各种数学方程虚拟图像，动态模拟空间曲线曲面的生成过程，形象生动地表现各种空间关系。

模式4——借助Web和Wap之实践教学

现在许多高职院校的高等数学教学都需要分层分类进行。像我校面对的学生生源就有理科生、文科生和三校生等不同层次的生源，课程按大专业又可分为土木工程类、船舶工程类、机电类、信息类、经济类等不同类型。不同层次生源和不同类型的学生教学要求不同、教材不同，所以需要根据要求准备不同类型的教案、讲义、课件、辅导资料等。纸质资料收集困难，复制与传播费用较高，而将信息技术引入数学教学和实践中，通过Web和Wap网络，建立教学网站等，将各种电子资料放置在网站中，学生通过网络按照各自类别自由调阅，自主地学习和实践，教师可利用在线答疑、实践应用策略等对学生进行辅导。

2.培养学生的知识转化能力。转变培养观念，加大学生的知识转化能力、专业设计能力、职业行为能力、团队合作能力。切实加强学生认识实习、课程设计、生产实习和毕业设计以及工程实践环节的培养的力度。

3.进一步开发实习实践资源。加大对实践教学环节必要的投入，逐步健全实践教学环节必备的教学设备与设施，以满足教学模式改革的需要。一方面，积极寻找并开发实习、实践的校内外资源，努力探索校内实习、实践的新形式；另一方面，学校也要面向社会，积极寻求产学研一体化的合作模式，为学生开辟更多、更实用的实习、实践资源。

（三）以素质培养为目标

1.科学的素质结构。应用型人才不仅要有较高的专业素养，还要有一定的非专业素养，具备包括思想道德素质、业务素质、文化素质、身心素质在内的较高综合素质，具有创新精神、团队精神、敬业精神以及较强的应变和适应能力。

2.完善素质拓展体系。构建项目化管理、学分制认证、规范化运作的教育体系。素质拓展的内涵不仅包括有利于提高学生专业技能、技术创新的专业素养的拓展，还应包括社会综合能力的扩充训练、精神气质的陶冶和身心品质的全面提升。

3.促进“第一与第二课堂”的有机融合。校内素质拓展训练可以与科研工作相结合，可以通过学生参与教师的科研项目构思、设计与实施，提高学生的知识运用能力和初步的科研能力；可以通过参与数学建模竞赛、结构设计竞赛等综合性竞赛，通过各类专业证书教育、各类专项培训，提高学生的专业应用能力和技术开发能力；可以与学生社团工作相结合，通过组织学生参加各类科技、文化活动，提高学生的社会交往能力、团结协作精神等（见表3）。

四、保障土木工程专业应用型人才规格质量的措施

（一）加强“双师型”教师队伍建设

建立“双师型”教师队伍是保障土木工程专业应用型人才培养的关键。为此，一是要有计划地安排教师到施工企业、科研院所参加实践锻炼；二是加强校企合作，鼓励教师积极申报科研项目或参与企业的项目开发；三是积极引进学术带头人以及高水平专业技术和管理人员充实教师队伍；四是加强骨干教师、学科带头人以及青年教师的培养；五是鼓励教师运用高新科技，开发或应用多媒体CAI（Computer Aided Instruction）计算机辅助教学，提高教学质量和教学效率；六是改进现行的教学评价机制（主要采取以教师课堂教学质量乃至科研能力为主的评估方式），强化鼓励实践教学环节及其改革创新的积极性。

（二）深化产学研有机结合

开展“产学研”有机结合是培养土木工程专业应用型人才的有效途径。一是为学生提供稳定的校外实训、实践基地铺平了道路；二是为深化应用型人才培养方案和实践教学奠定了基础；三是为“双师型”教师的培养和教师科研能力的提高创造了条件；四是为提升学生的学习能力，培养学生科研创新能力和锻炼学生实际工作能力提供了方便。

五、结束语

开展土木工程专业应用型人才培养规格的研究，对促进我国应用型本科教育的发展，树立高等教育创新教育理念，构建创新教育模式，培养高级应用型创新人才具有重要意义。土木工程专業应用型人才培养工作也是一项开拓性和探索性工作，迫切需要不同层次的高等学校结合自身的特点和优势，真正做到因材施教，实现培养规格与培养方式的多样化，更好地适应社会对土木工程专业人才发展的需要。

[ 参 考 文 献 ]

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[责任编辑：钟 岚]