高等數學教學論文范文

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第1篇

關鍵詞：CAI；高職院校；高數教學

一、CAI理論基礎

CAI(compufingAidedInstruction)即是在計算機輔助下進行的教學活動，是以對話方式與學生討論教學內容，安排教學過程，進行教學訓練的方法與技術。

1959年，美國IBM公司成功研制的第一個計算機輔助教學系統，宣告人類開始進入計算機教育應用時代。就學習理論而言，有過三次大的演變。

第一階段從20世紀60年代初至70年代，CAI主要以行為主義學習理論作為理論基礎，這是計算機輔助教學的初級階段。行為主義學習理論又稱刺激一反應理論。它包括兩個基本觀點：一是學習過程是嘗試與錯誤的過程；二是學習過程是刺激一反應一強化的過程。多年來，該理念一直成為CAI課件開發的主要模式，并沿用至今。

第二階段以20世紀70年代末至80年代末，是計算機輔助教學的發展階段。這個階段以認知主義學習理論為理論基礎，認為人類的學習不單是外部刺激產生的結果，也與人腦的作用有關。在CAI課件設計中，人們開始注意學習者的內部心理過程，開始研究并強調學習者的心理特征與認知規律。

第三階段以從20世紀90年代初至今的建構主義學習理論和教學理論為理論基礎。這是計算機輔助教學的成熟階段。建構主義學習理論的基本觀點認為，知識不是通過教師傳授得到，而是學習者在一定的情境下，借助其他人(包括教師和學習伙伴)的幫助，利用必要的學習資料，通過建構意義的方式而獲得。

二、高職院校CAI高數教學的利弊分析

(一)優勢分析

1形象直觀地展現高等數學中的幾何空間關系。CAI課件能夠形象直觀地演示出高等數學中的各種空間關系模型。借助CAI課件中的動畫，來模擬復雜函數的圖形的形成和空間圖形的位置變化，學生不僅看到了準確的空間圖形，還能觀察到各種空間關系的形成過程。例如，空間旋轉曲面的教學中，利用動畫展示其圖形，既降低了教學難度，又有效地培養了學生的空間想象能力。

2使抽象問題具體化。CAI的應用能將抽象的數學概念、定理等以直觀形象的形式通過媒體展示給學生。計算機具有集圖、文、聲于一體的性能，而且圖像清晰、數字精確、文字規范。通過是動畫的播放，極限的概念的形成、定積分的定義的理解、旋轉體的形成等，都能在PowerPoint電子課件中很好地展示。數學中，這些晦澀的概念和定理，利用CAI課件中的直觀的形象圖形后，變得通俗易懂。

3動態過程的演示形象化。高等數學涉及到許多動態變化的問題。比如函數極限的概念中自變量變化趨勢和函數變化趨勢，學生較難理解。若用CAI顯示其趨勢變化過程，學生很快就可透徹理解。例如，在講授定積分概念時，其中一個引例是求曲邊梯形的面積。它體現的是應用極限論解決數學問題的思維方法，難點問題是如何將區間的無限劃分這一抽象的極限思想具體化。這個問題在黑板上是無法演示的。而利用CAI課件中的二維動畫形式表現出來，可以顯示成倍地增加區間的劃分個數，展現從有限到無限的質的變化。學生在動態畫面不斷變化中，似乎看得見矩形的面積越來越接近小曲邊梯形面積的極限過程。通過動態的演示可以將抽象的、無法親身感知的現象形象地模擬出來，讓學生進一步理解極限的思想和定積分的定義，同時提高了學生的學習興趣。

4有助于增加課堂容量，提高課堂教學效率。概念和定理的表達和定理的證明等，都需要書寫，教師在完成這些書寫和畫圖的過程中浪費了課堂時間。而且“現場制作”往往還難以令人滿意，影響了教學效果多媒體教學手段的使用使教師可在課前將大部分的教學內容事先精心設計并制作于課件之中，從而節省了大量的板書時間和課堂工作量，而且有利于教師把更多的時間和精力放到與學生的互動上。

5突出了教學內容中的重點難點。借助于CAI課件，教師可以將教學內容中的重點與難點，以突出的方式展現在課堂教學中。如將學生初學時難以理解和易出現錯誤的內容、幾何圖形中關鍵的點和線，或以動畫形式，或配以不同字型，或配以醒目的顏色來突出顯現。可以突出重點從而強化學生記憶。

6改善了高等數學課堂的視聽教學環境。高等數學課堂教學中板書較多，坐在后排的學生有些看不清黑板上的板書和聽不清教師的講授，這在一定程度上影響了課堂教學質量。在多媒體教學中，電子板書和無線話筒可以完全解決這個問題。教師還可以使用實物投影展示臺來放映相關文字或圖片資料。如講評學生的作業時，教師將學生作業投影到大屏幕上，既方便又快捷。

(二)劣勢分析

1抽象思維能力的削弱不利于數學的再學習。現代媒體的特點是能夠使數學中某些抽象的概念變得直觀形象。這對于概念的形成和理解是有幫助的，但這些不能代替抽象思維。數學是一門特別需要抽象思維能力的學科，抽象思維能力的削弱不利于數學的再學習。例如，美國曾在微積分的教學中過度使用信息技術表現圖像，結果導致在后繼內容的學習中，學生的抽象思維能力跟不上，只好回過頭補有關抽象能力的培訓課程。

2課堂教學節奏難以把握。傳統教學模式中，隨著教師的板書，學生的思維有一個漸漸展開的過程。教學雙方在思維上比較容易同步。而多媒體的信息量大、速度快，教師容易不自覺地加快課堂教學速度。如果學生的思維跟不上教師講解，會造成學生理解得不透徹，從而影響教學效果。

3容易分散學生和教師的注意力。多媒體以其暢通的信息渠道，集光、影、信息處理、文字輸送等功能于一身，呈現五彩繽紛的界面。如果課件制作過于追求這種功能，會使學生眼花繚亂，反而分散了注意力。另外，多媒體教學中，很多教師把相當多的精力放在計算機的下一步的操作上，不知不覺就忽視了和學生的雙向交流。

4高職院校硬件不能滿足教學需要。(1)教學軟件不能滿足教學需要。當前市面上出售的高等數學教學軟件作為大批量商業開發的產物，存在著種種不盡如人意之處。一是內容陳舊。不少教學軟件是教材的翻版。真正能夠用于課堂實際教學且內容新穎富于啟發性的軟件很少。二是通用性差。大多數高等數學教學軟件是固化的，沒有提供可開發的平臺。教師無法根據教學需要調用，形成具有自己特色的軟件。三是高等數學教學軟件由計算機專業人員開發的多，由高等數學教師制作的少，因而對教材的重點難點把握不準，甚至還有知識錯誤。由于過分強調制作的精美，雖然花費了大量的時間和精力，教學內容與呈現媒體之間尚不能形成最佳匹配。(2)高職院校教師的信息技術水平還有待提高。目前高職院校的數學教師大多數沒有接受過系統的信息技術方面的訓練。特別是一些最近幾年才由中專升為高職院校的數學教師，由于要適應教材的變化，花在鉆研多媒體教學方面的時間和精力都相對不足。

三、完善高職院校CAI高數教學的主要對策

1充分體現學生的主體性。建構主義學習理論強調以學生為中心，認為學生才是教學的主體。因而數學課不是看數學教師的表演，而是學生自身的參與課件的設計主要不是支持老師的“教”，而是支持學生的“學”的。把一定的時間和空間留給學生，讓他們理解，讓他們思考，讓他們交流、質疑。因為課堂教學是輸出和輸入的雙向活動。應避免整堂課都是播放幻燈片，只給學生輸入大量的信息，卻不給學生輸出的機會。

2重視教學的啟發性。啟發性是數學教學的靈魂。數學教學決不能只告訴學生現成的數學結論或讓學生死記公式、定理和法則。數學教師的責任在于再創造，在于提出通過CAI教學來向學生提出深入淺出、循循善誘的問題，設計良好的教學情境與活動，讓學生通過自己的思考去獲得知識。CAI課件設計應根據教學設計的要求，把新的知識以一種逼真形象的方式呈現在學生面前，誘發學生思考問題和強化記憶，使學生通過一番思索找到新知識與已有知識的結合點，發生認知改組從而完成新一層次知識的意義建構，獲取正確的結論。

3嚴格控制教學難度。高職學生由于學習基礎較差，學習數學的興趣不高，如果課件設計一味追求難度，勢必導致大部分學生的學習積極性進一步降低。因而課件設計要嚴格控制難度。目前市面上出售的教學軟件或是網上搜索到的CAI課件，絕大多數是以本科院校的學生或數學專業的學生為教學對象的，在利用這些現成的課件制作高職院校的課件時，切忌不加改造直接拿來用。

4突出應用性。由于高職人才的培養目標不是“學術型”、“理論型”，而是“實用型”。高職教育受教育的對象是企業未來的“高級藍領”，他們學習數學的目的最主要的是為了應用。因此，課件設計應體現應用性。應用的實例最好是和專業相關的或是和生活中的例子，這樣，既可以突出數學的價值，又可以提高學生的學習興趣。

第2篇

1．形式多樣，豐富和生動課堂教學，易調動學習積極性

長久以來，傳統的數學教學應用板書講授法進行，形式單一．加之講解內容本來就比較抽象，這樣也比較枯燥，更加不利于學生們理解．高等數學課堂教學引入多媒體，形式多樣起來，也豐富和生動了課堂教學，更易于調動學生的學習積極性．具體來說，在教學中，教師在課件中加入圖像、聲音、視頻、動畫等，努力創設和營造了圖文聲像并茂的教學情境，不僅能夠激發學生的求知欲望，還利用學生的好奇心，逐漸培養了學習興趣．而且，教師還可根據教學內容與環節，恰如其分地添加或引入鮮活的課外實例，擴展知識的背景，開拓學生們的視野．這對于提高學習興趣有極大的促進作用，而且學習的積極性也更加容易被調動起來．

2．展現抽象的數學內容更加直觀，易被接受

高等數學課堂引入多媒體教學可以使一些抽象的學習內容通過圖形、動畫等形式而變得直觀，更加容易被學生們理解．具體來說，用計算機演示參數方程為例，隨著參數的變化點的位置的變化過程可以通過動態的過程展現給學生們，不僅使學生們對參數的意義有一個直觀的了解，同時也能向他們展現幾何關系的魅力之處，充分展現空間曲線、曲面、立體圖形由點到線、再由線到面的完整的生成過程，使得原本抽象的空間關系變得具體生動．

二、高等數學多媒體教學的瓶頸分析

1．輔助教學未能切實結合高等數學的學科特點

高等數學的特點主要體現在由常量數學到變量數學的飛躍過渡，體現在由靜態圖形研究到動態圖形研究的過渡，由平面圖形研究到空間圖形研究的過渡．但當前具體的授課過程中，多媒體在教師講解時大多情況下不能給以必要的輔助，而很多任課教師把它就當成了一種演示工具．而且課堂教學如何能夠歸還學生的主體地位，以學生的活動為主，當前的高等數學多媒體教學并沒有實際的規范和體現．高等數學本身有學科的一些特點，引入多媒體如何結合特點進行教學設計、遵循什么樣的原則，與傳統備課和課堂安排有何調整等等，當前的高等數學多媒體教學也沒有統一的規范．這一系列問題是我們教師必須要認真思考的現實問題．大多數的任課教師使用多媒體，僅僅是替代了手寫板書，整堂課都是以“教師為中心”，較少地考慮到了學生學的問題，幾乎沒有任課教師能夠充分地利用多媒體，充分發揮它的功用．

2．教學多樣化的需求得不到滿足，基礎條件存在缺陷

當前高等數學的多媒體教學應用的軟件和硬件基礎條件都還不完善，不能充分適應教學的多樣化需求．具體表現在:一方面，當前開發供使用的高等數學教學軟件，作為商品，在內容和通用性等方面都存在著很多不如人意的地方，例如，開發周期長，軟件更新慢，內容過時跟不上教材內容的更新．多媒體軟件對教材的重點、難點把握不準，甚至還有知識錯誤．真正能夠用于課堂實際教學、內容新穎且富于啟發性的軟件很少．另一方面，硬件上，近幾年，高校持續擴招，網絡教室、多媒體教室和制作室等硬件條件的不足也是亟待解決的問題．

3．多媒體輔助相關的評價體系亟待完善

目前，高等數學多媒體輔助教學評價體系仍然存在缺陷，亟待完善．傳統教學和現代教學的本質區別是:把以教師為中心的教變為以學生為中心的學，把以教師為主體的教學實踐過程變成以學生為主體的學習實踐過程．當前高等數學多媒體教學的不科學評價很可能引發功利行為，甚至把是否應用了多媒體教學作為評價一堂課質量高低的主要依據．而這與學生主體、教師主導的課堂教學理念是有些背道而馳的．

4．任課教師的信息技術水平普遍不高

就任課教師方面來說，數學教師不是搞計算機的，認為自己不需要掌握那么多的技能，會放放課件，簡單的功能會用就可以的教師大有人在，甚至不是少數．當前高等數學多媒體教學就存在著普遍性的任課教師信息技術水平有待提高的這樣一種現狀．在我看來，在目前的課堂教學中使用多媒體輔助教學主要發生在校級或校級以上的公開課或競教活動中，在日常的課堂教學中使用的少之又少，而現階段參與不同層次展示評比的課件通常是那一所學校最高水平的體現，甚至是計算機專業人員辛勤勞動的結晶．計算機是一種工具，會用的教師可以拿來為自己的授課增色，同時輔助自己的教學，相得益彰．而隨著科技的發展這種需要會越來越迫切，我認為各高等數學的任課教師還是應該進一步提高自己的計算機操作水平和信息技術水平．

三、解決當前困境的對策研究

1．做好多媒體交互式教學設計，提高學生們的參與度

課堂教學的主體是學生，針對當前的高等數學多媒體教學的現狀，各任課教師應在課前積極做好多媒體交互式教學設計，提高學生的參與度．具體來說，所謂交互即是要利用好多媒體做好與學生之間的互動．任課教師設計的課件中應該根據課程所授知識的背景，提供適合于學生們互動的最真實的活動，設計好各個環節，讓學生們從中學會處理各種有用信息和運用信息解決問題的方法，通過分析并從中探索，通過努力最終解決問題，通過反思調整原有認知，最終更新原有的知識結構．任課教師設計課件時還應該設計學生們在課堂上的合作交流過程，關注合作過程中的學習情感等各種體驗，為學生提供與數學問題密切相關的、真實的學習情境．總之，針對多媒體的交互式教學，各任課教師應設計一些具體的過程，以教學目標和教學內容為中心讓學生進行討論，在合作的活動中解決問題，從而進一步提高高等數學的教學效率．

2．不斷完善和改進多媒體教學的評價

針對當前多媒體教學評價功利化的傾向現狀，各任課教師還應該積極地不斷完善和改進多媒體教學的評價．具體來說，評價一節多媒體課成功與否，可從教育性、科學性、技術性、藝術性、實用性幾個方面進行衡量．舉例來說，我能想象的一堂成功的多媒體高等數學課應該是重點、難點突出，充分調動了學生的學習積極性和主動性，通過對學生們思維的鍛煉使大部分學生能夠有所收獲，另外還應該層次清晰、節奏各環節設置合理等等．

3．加強任課教師信息化素質的培養

為適應多媒體教學需要有必要加強高等數學任課教師的信息化素質培養．多媒體是手段，是方式方法，作為高等數學教師只是要利用好這一手段來提高課程的教學效率．雖然是基礎課程，但作為自然學科，高等數學的專業性要求比較強，教學準備的具體課件的各環節設計、制作還是應該以任課教師為核心，輔助教學的出發點不是計算機，而最根本的還是課程和教學本身，多媒體只是提高教學效率的一種具體手段．因此，要求各任課教師像編程人員一樣精通計算機是不現實的，也是完全沒必要的．但各任課教師也還是應掌握必要的現代信息技術，達到能熟練運用網絡查詢各種教學有用的資源及應用多媒體先進技術提高教學效率的程度．只有各任課教師達到能夠熟練運用多種教學軟件的程度，才能有助于實現高等數學教學的最佳化．

四、結語

第3篇

1.在開發學生智力方面有待提高

高等數學教學過程中，數學知識本身就是通過社會實踐來得出的對事物的客觀認識，是推動社會發展的基礎條件，是人類生存繁衍的財富。而智力是人類對知識的掌握與運用能力的具體體現。電大成人高等數學教學根本目的是培養學生的思維能力和運用數學知識解決實際問題的能力，因此需要加強對學生智力的開發與培養。現階段，我國電大成人教育高等數學教學在學生智力培養方面還存在缺陷，需要加以彌補和糾正。

2.教學課時、內容等存在不合理現象

接受成人教育的不少學生基礎較差或已經淡忘，在學習的過程中相對吃力。另外由于電大成人教育以函授、網絡教育、電視教學等形式為主，數學教學的面授課時相對較少，為了能夠使學生更好地全面接受知識，在課時減少的情況下，高等數學教學內容卻沒有減少。這樣就導致教師一節課不得不講授幾個課時的內容，這對教師以及學生都是一個巨大的挑戰，一些本身基礎就差的學生很難在這種教學模式下掌握數學知識，更談不上掌握數學知識的運用能力。

3.電大成人教育高等數學教學師資力量有待加強

隨著我國教育事業的發展，電大成人教育已被人們廣泛地接受，越來越多的人開始接受電大成人教育，使得電大成人教育招生規模不斷擴大，學生人數逐漸地增多。然而，整體而言，電大成人教育學生的增長率遠遠高于電大成人的教師的增長率，導致教師教學壓力較大。由于高等數學是電大成人教育教學的公共基礎課程，對主講教師的要求很高，不僅要求教師能夠系統化地講解相關內容，還要能夠調節課堂氣氛，做到生動、有趣、嚴謹、自然，培養學生的學習積極性。然而就現在電大成人教育院校師資力量來說已經很難滿足多個方面的具體要求，這就給高等數學教學帶來一定的困難。

二、探索電大成人教育高等數學教學的措施

針對電大成人教育高等數學教學現狀，具體的優化措施需要從教學內容以及教學方法兩個方面進行，具體措施如下：

1.電大成人教育高等數學教學內容優化措施

在教學內容方面，具體的優化措施體現在以下幾個方面：

①簡化教學難點。在電大成人教育高等數學教學過程中，教師應該根據具體專業特點，充分研究課程要求，適當的調整教學內容。在教學過程中，教師需要結合學生的知識儲備，將新舊知識鏈接作為教學的關鍵，減輕教學的負擔，排除教學難點。

②針對現階段電大成人教育高等數學教學重理論輕實際應用的現象，教師在教學內容上應該賦予其更多的時代性。如今數學理論以及數學方法已經滲透到包括信息、航天科技等新興高科技領域在內的各個領域。因此，在教學過程中，教師應該根據不同專業開設不同的教學窗口，選用合理的教材，在講解具體章節的過程中，可以延伸到某一章節相關的知識。如函數學習過程中，教師可以向學生介紹一些求極限的函數，包括單利、復利、人口模型等。對這些教學內容的調整，不僅能夠鞏固理論知識，還能夠培養學生對數學知識的實踐應用觀點和能力。

③開設數學實驗課。教師可充分利用計算機網絡技術，把在教學中遇到的問題用形象的作圖和動畫表示出來，并將一些復雜的計算問題安排在實驗課上，這樣既能節省上課時間，又讓學生直觀地理解所學的知識。高等數學教學不僅要讓學生掌握必要的基礎知識，還要培養學生善于在解決實際問題中應用數學知識建立數學模型的能力，培養學生使用計算機進行計算、分析的能力。

2.電大成人教育高等數學教學方法優化措施

在電大成人教育高等數學授課教學方法方面，具體的優化措施體現在以下幾個方面：

①改進教學方式，注重學生自主創新能力的培養。教師應該突破傳統數學教學思想的束縛，探究多元化的高等數學教學方法，除了對必要的基礎知識講解外，還應適當地增加學生自習課、問題式教學法等。在學習方法上，教師應該引導學生主動對知識進行歸納與總結，提煉有用的知識，提出問題并探索解決問題的辦法。

②充分利用現代化教學理念與設備，充實高等數學教學方法。傳統的高等數學教學方式主要是通過教師板書與講授相結合的模式，在課堂上，教師往往只注重對數學知識、定理等的講解，而忽略了對課堂氣氛的把握，這樣很容易使得數學課堂變得枯燥，從而讓學生的學習興趣逐漸消弱，甚至有的學生會產生厭學情緒。利用多媒體教學模式，則可以充分發揮學生的課堂主體地位作用，豐富數學教學的趣味性，提高學生學習的積極性。此外，電大成人教育院校還應該加大師資隊伍建設，聘用更多的優秀教師，并加強對教師的考核力度，優化教師結構。

三、總結