数字化背景下高等数学教学模式研究论文

2025-06-10 15:28:37 来源: 作者:xuling
摘要:数字经济的蓬勃发展对高等院校提出了新的人才培养要求,高等教育的教学模式亟须革新。在数字化背景下,高等数学课程应该积极借助信息技术,实现数字化转型,以便提升教学质量,培养更多高质量人才。
摘要:数字经济的蓬勃发展对高等院校提出了新的人才培养要求,高等教育的教学模式亟须革新。在数字化背景下,高等数学课程应该积极借助信息技术,实现数字化转型,以便提升教学质量,培养更多高质量人才。基于此,阐述数字化背景下高等数学教学模式改革的重要性,分析高等数学教学模式存在的弊端,提出数字化背景下高等数学教学模式的优化策略。这些策略主要包括强调学生的主体性和创新性培养、构建动态生成的高等数学课堂、丰富教学资源、建立全面的学习反馈和评估机制等。
关键词:数字化;高等数学;教学模式
在数字化背景下,教育领域正经历着深刻的变革。高等数学作为理工科和经济管理类专业的基础课程,其教学模式的改革尤为迫切。传统教学模式已难以满足当前社会对高素质数学人才的需求。尤其是在数字经济蓬勃发展的背景下,高等数学的应用领域日益广泛,提升学生的数学能力和创新思维能力愈发重要。因此,探索数字化背景下高等数学教学模式的创新,以提升学生数学素养和综合能力,成为当前高等教育改革的重要课题。
一、数字化背景下高等数学教学模式改革的重要性
(一)有助于提升学生的学习效率
在传统教学模式中,教学方式较为单一,学生往往需要花费大量时间进行课堂听讲和课后复习,学习效率较低。而数字化教学可以打破时间和空间的限制,让学生能够通过在线学习平台中的微课视频等数字化资源,随时随地进行学习,使学生可根据自己的节奏和需求合理安排时间,有助于培养其自主学习意识。此外,数字化教学还可以利用大数据和人工智能技术,为学生提供个性化的学习路径,帮助学生快速定位学习重点和难点,从而提高其学习效率。
(二)有助于丰富学生的学习资源
在传统的课堂教学中,学生的学习资源主要依赖于教材,信息获取渠道较为狭窄。将数字化技术引入课堂教学,学生可获取多元化的学习资源,如在线课程、电子图书等。这些学习资源不仅能够涵盖广泛的知识点,还能够通过多媒体技术直观地展示数学概念和原理,帮助学生更好地理解和掌握知识[1]。此外,学生还可以通过互联网获取最新的数学研究成果和应用案例,从而拓宽视野,提升自身综合素养。
(三)有助于提高教师的教学效果
在传统教学模式中,教学活动在线下进行。高等数学作为基础课程,进行大班制教学,学生众多,答疑难的问题突出。开展数字化教学后,教师通过设立智能导师,提供24小时答疑服务,可解决大班制教学答疑难的问题。并且,教师通过建立智慧教学系统,支持学生在线讨论、项目学习、作业提交等,可实时收集学生的学习数据,并利用学习分析工具,深入分析学生的学习行为和成绩,明确学生的优劣势所在,制订个性化教学计划。同时,数据分析还可以为教师提供关于课堂教学的反馈,帮助其不断优化教学方法,提高教学效率。
二、高等数学传统教学模式存在的弊端
(一)学生的主体性未得到发挥
在传统的高等数学课堂中,教师的教学方式以“满堂灌”为主,即教师不停地讲解,学生则忙于记笔记,很少有机会进行主动思考和探索。这种教学模式极大地限制了学生的主体性,使学生只能被动地接受知识,难以成为学习的主导者。学生只能按照教师预设的路径前进,无法获得在数学学习中自主探索和发现知识的乐趣,难以激发自身的学习兴趣和热情。对于部分学生来说,高等数学是一门枯燥乏味的学科,而不是一个充满挑战和发现的领域,无法激发学生的探究欲望。
(二)忽视学生需求
高等数学作为一门基础课程,通常面向多个专业、不同基础水平的学生开设。但是,部分教师在实际教学过程中,容易忽视学生的个性化需求和个体差异,往往采用统一的教学内容和进度。这种“一刀切”的教学方式使教学过程出现了许多问题。基础较弱的学生难以跟上教师的讲解进度,其在面对复杂的数学概念和公式时,往往会感到力不从心,久而久之便产生了畏难情绪,甚至对数学学习失去了信心;基础较好的学生会觉得课程内容过于简单,缺乏挑战性,无法满足其深入学习和探索的欲望[2]。这种忽视学生个性化需求的教学方式,难以激发学生的学习兴趣和动力,也无法帮助学生在原有的基础上取得进步。
(三)教学资源单一
在传统的高等数学教学中,教学资源主要局限于教材和教师的讲解,缺乏多样化和丰富性。对于渴望深入理解和掌握知识的学生来说,这种单一的教学资源往往显得捉襟见肘。学生希望能够通过多元化的方式来学习数学,比如观看视频教程、参与在线讨论、使用互动软件等。但是,传统的教学模式无法为学生提供丰富的资源,学生只能依赖于有限的教材内容和教师的课堂讲解。这不仅限制了学生获取知识的广度和深度,还降低了学生的学习积极性。
(四)缺乏有效的学习反馈和评估机制
在传统的高等数学教学模式中,学习反馈和评估机制往往侧重于考试成绩。这种单一的评估方式难以全面反映学生的学习情况,学生渴望得到更加及时、具体和个性化的反馈,以便及时发现学习中存在的问题并加以改进。然而,在传统的考试制度下,学生只有在期末考试后才能得到自己的成绩,无法及时了解自己在每个学习阶段的表现。而且,学生也无法通过单一的考试成绩来评估自身的逻辑思维能力、问题解决能力、创新能力等[3]。
三、数字化背景下高等数学教学模式优化策略
(一)强调学生的主体性和创新性培养
在数字化背景下,只有更加重视学生的主体性和创新性培养,才能满足现代社会对高素质人才的需求。传统教学模式中,学生往往处于被动接受知识的状态,缺乏学习主动性和创造性。在将数字化技术引入课堂教学后,学生可以充分利用各种数字化资源和工具进行学习,成为学习的主体,主动探索和思考高等数学知识。首先,教师可以通过在线学习平台为学生提供丰富多样的学习资源,如微课视频、在线课件、电子图书等资源。这些资源不仅可以帮助学生巩固课堂所学知识,还能拓宽学生的视野,激发其学习兴趣。学生可以根据自己的学习进度和兴趣点,自主选择学习内容,灵活制订学习计划,从而真正体现主体性[4]。其次,教师可以设置一些具有挑战性和创新性的开放性问题或项目,鼓励学生通过小组合作、在线讨论等方式进行深入探究,从而激发学生的探索欲望和创造力。在探究过程中,学生可以运用所学的数学知识,结合实际情况,提出解决方案,并通过实践验证其可行性。这种学习方式不仅有助于培养学生的创新意识和团队协作能力,还能提高学生的问题解决能力和批判性思维。最后,教师还可以利用数字化工具对学生的学习过程进行实时跟踪和评估。通过数据分析,教师可以了解学生的学习情况,及时发现问题并提供有针对性的指导,帮助学生更好地掌握高等数学知识,提升其数学素养和创新能力。
(二)构建动态生成的高等数学课堂
高等数学教学模式改革应在数字化技术的支持下实现创新与突破。基于数字化技术带来的优势,高等数学在课堂教学中,应当摒弃传统的静态预设模式,转向更加灵活、适应学生实际需求的动态生成模式,以更好地激发学生的学习兴趣,有效提升学生的学习效果和参与度。其一,教师应充分利用在线学习平台的数据分析工具,实时跟踪和了解学生的学习情况,通过对学生的学习时间、练习完成情况、互动讨论参与度、学习积极性等方面进行多维度分析,从而获取全面、客观的学生学习画像。基于学生学习画像,教师可以准确把握学生对各个知识点的掌握情况,从而及时发现并解决学生在学习中遇到的困难。其二,基于学生的实际情况和需求,教师应动态调整教学内容和方法。对于大多数学生感到困惑或掌握不牢固的知识点,教师可以增加讲解和练习的时间,通过多样化的教学方式和丰富的实例帮助学生深入理解[5]。同时,教师还可以设计一些有针对性的巩固练习和拓展任务,帮助学生巩固所学知识并拓展思维。对于学生已经掌握较好的内容,教师可以适当加快教学进度,或者引入一些更深入、更前沿的数学知识,以满足部分优秀学生的学习需求。其三,鼓励学生主动参与和反馈。学生可以通过在线平台提出自己的疑问和见解,与教师和其他同学进行实时互动。教师应及时回应学生的问题,并根据学生的反馈进一步调整教学策略。这种双向互动的教学方式能够激发学生的学习热情和创造力,使学生在学习过程中始终保持较高的积极性和参与度。
(三)丰富教学资源
在数字化背景下,丰富的教学资源有利于提升学生的学习效果,激发学生的学习兴趣。传统的教材和教辅资料虽然仍是重要的学习工具,但其已难以满足现代学生对知识深度和广度的需求。因此,教师需要积极引入多种形式的数字化资源,以丰富教学内容,激发学生的学习兴趣和积极性。第一,教师可以引进高质量的在线课程和电子图书。这些资源通常可涵盖广泛的数学知识点,提供详细的讲解和丰富的实例,有助于学生深入理解数学概念和方法。学生可以根据自己的学习进度和兴趣点,灵活选择适合自己的在线课程和电子图书进行学习,从而实现个性化学习。第二,建设虚拟实验室。通过虚拟实验室,学生可以开展各种数学实验和模拟操作,如数据分析、图形绘制、模型构建等。学生可以在虚拟实验室中自由探索、尝试和验证自己的想法,从而加深对数学原理和应用的理解。这不仅可以帮助学生更好地理解和掌握数学知识,还能培养学生的实践能力和创新能力[6]。第三,在丰富教学资源的同时,教师应根据学生的实际需求和兴趣点,精选合适的数字化资源,并将其融入课堂教学,通过合理组织和引导,帮助学生充分利用这些资源进行学习,提升学生的学习效果和数学素养。教师还应鼓励学生积极分享自己的学习资源和经验,营造良好的学习氛围。
(四)建立全面的学习反馈和评估机制
在数字化背景下,教师在高等数学教学模式改革过程中,还需要建立更加全面、及时且个性化的学习反馈和评估机制,以便自身能够根据学生的具体情况提供有针对性的指导,从而提升学生的学习效果和自信心。第一,教师应充分利用在线学习平台的数据分析工具,实时跟踪学生的学习情况,详细记录学生的学习时间、练习完成情况、测试成绩等重要数据。教师可通过分析这些数据,快速识别出学生在学习过程中遇到的困难和问题,为学生提供个性化的指导和帮助。第二,教师应采用多元化的评估方式,全面评价学生的学习成果。传统的考试和作业虽然重要,但往往难以全面反映学生的真实水平和学习潜力。在数字化背景下,教师可以利用在线测试、项目作业、同伴评价等多种评估方式,从多个角度和层面评价学生的数学学习效果[7]。例如,在线测试可以实时检验学生对知识点的掌握情况;项目作业可以考查学生的综合运用能力和创新能力;在同伴评价中,不同的同伴会从不同的角度看待同一个学生,从而提供多元的评价视角。第三,教师应注重学生的自我反思和自主发展。教师可以鼓励学生定期对自己的学习情况进行总结和反思,发现自己的不足并制订改进计划;教师还可以为学生提供自主学习的资源和工具,如在线课程、电子图书等,帮助学生根据自己的兴趣和需求进行个性化学习。
综上所述,随着数字经济的蓬勃发展,高等教育面临着新的挑战。为了应对这一挑战,高等教育教学模式需要全面革新。高校可将技术优势与课程内容紧密结合,构建全新的教学范式,以实现学科教学的数字化转型。尤其是高等数学课程,应积极响应《“十四五”数字经济发展规划》要求,推进课程革新与数字技术的深度融合,全面实现数字化转型下的项目式教学实践,形成数字时代背景下的教学新样态。
参考文献:
[1]吴艳萍.数字化时代背景下高等数学在线教育平台的设计与实践[J].科教导刊,2024(26):37-39.
[2]胡燕林.教育数字化视域下高职高等数学教学的思考与设计[J].科教导刊,2024(24):44-46.
[3]秦娟,罗红芳.数字化转型背景下高职高等数学项目教学模式探究:以电子信息类专业为例[J].现代职业教育,2024(22):29-32.
[4]周慧波,陆诗荣,王智.教育数字化背景下高等数学教学改革探索与实践[J].科教导刊,2024(5):106-108.
[5]张林,吕静,曹大勇.高等数学新形态数字化教学资源设计与建设[J].高教学刊,2024(增刊1):93-96.
[6]陆静.教育数字化视域下的高职高等数学教学的思考与设计[J].中国多媒体与网络教学学报(中旬刊),2023(12):103-106.
[7]张艳华,于娟,孙建国.高等数学数字化实验教学的实施过程与思考[J].数学学习与研究,2017(20):2-3.
