微积分课堂教学模式探讨

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　　摘 要：微积分课程内容多而难，文章探讨了微积分课程的课堂教学模式，分析了现有的教学模式。基于改善教学质量的目的，文章作者指出了不足，并给出了解决方案，提出了新的教学模式。
　　关键词：微积分;教学模式;多维互动
　　中图分类号：G642
　　文章编号：2095-624X（2019）24-0119-02
　　一、现有的教学模式
　　微积分是高校理工科专业必不可少的一门基础课程，是大学本科至研究生阶段的很多后续课程的前置课程。微积分可以培养学生分析问题、逻辑推理、建立模型、解决实际问题的能力，为学生将来从事科研工作或工程设计奠定坚实的思考能力基础。微积分课程的教学质量对达成大学理工科专业的教育目标，特别是应用型人才培养，有着极为重要的意义。然而，受到各种教育、非教育因素的影响，微积分教学质量呈现出不理想的发展趋势，因此急需这方面的研究以扭转这种态势。这正是本研究的根本出发点。本文将以应用型本科为例，从教学过程设计和课堂组织方法入手，试图找到符合当下时代特征的微积分教学模式。
　　现代教育理念告訴我们，如果要提高学习效率，必须充分调动和激发学生的主体意识和参与精神，建立一种和谐的师生关系。但是，我国的高校微积分课程教学普遍存在“生多师少”的现象，因而微积分课一般都是大班课。有观点认为，在大班教学环境下，师生之间的互动是难以开展的，课堂教学模式不得不以教师讲授为主，导致教学效果不尽如人意。但是，也有许多中外教育工作者的研究表明，大班教学学生人数多并不是影响教学效果的根本原因，产生课堂秩序差、学生参与度低、学习动机弱等问题的主要原因是教学方法不能适应目前的教学要求，讲授式教学所占的比例太大。基于这个思路，如果开发适用于大班学生深度参与的教学方式，就有可能消除大班教学弊端。因此针对完善数学类课程大班教学理论的研究是有意义且有必要的。
　　二、多维互动教学模型应用于微积分教学的分析
　　1.构建适用于微积分大班教学的多维互动教学模型
　　调研已有的各类多维互动教学模型，先发现他们的共性，再从学科、专业背景、班级规模等维度对比分析，找到各类模型间的差异，最后结合上海电机学院应用型本科的特点，设计新的教学模型。
　　2.选择两个知识点，在多维互动教学模型框架下，提出实施策略
　　选择两个知识点，在课程中对多维互动模式进行小范围测试，搜集测试后的反馈信息，对比研究已实施班级和未实施班级的差异，以及推广的可能性、范围、注意事项。
　　教学的理论性和实践性都很强，做教学模式研究，必须遵循两个原则，一个是理论联系实际，另一个是循序渐进。教学需要创新，但绝不能是跨越式创新。本研究严格遵守循序渐进原则，先从局部测试入手。
　　三、研究方法
　　1.文献研究
　　多维互动不是一个全新概念，已有一些公开的理论文献和实践资料。通过对有关文献进行分析整理或重新归类，研究将本课题构思内容设计成具体的、可以操作的教学模型。
　　2.教学实验法
　　教学不是空洞的理论研究，许多设想必须通过实践才能验证、完善。教学实验先是改变过去由教师“一言堂”讲课、学生被动听课的单一知识传递方式，通过加强师生之间多种感官的充分互动交流，引导学生动手操作，动眼观察，动口表达，动耳感知，动脑思维，从而促进师生情感和谐和学生认知水平提高。设计教学情境和过程，然后选择班级、知识点，并记录教学实验全过程，最后研究采集的教学实验信息，总结经验教训。
　　四、实践过程
　　1.把互动作为重要一环，更新教案
　　好的教学先要有一个好教案，它不是教材内容的简单搬家，而是教师在深入钻研教材的基础上，针对学生的具体情况，根据自己对教材的理解和体会，精心设计的教学具体方案，是课堂讲授的重要依据。一堂课该讲什么、怎么讲，哪个地方是重点，哪个地方是难点，哪个地方该提问，哪个地方该让学生参与讨论，哪个地方该让学生自己练习，这些都需要课前设计好。只有通过这样的精心设计、安排，教师在课堂上才能胸有成竹，真正驾驭整个教学过程。
　　2.学生角色设计
　　师生互动是上好一堂课的重要环节，一堂课不是教师一个人的独角戏，学生也是其中的重要角色，只有在课堂上坚持师生互动，让学生真正参与进来，才能取得良好的教学效果。实现师生互动，第一，是无形的，即师生眼神的互动，教师通过学生的眼神观察其注意力是否集中，是否听懂;学生通过教师的眼神感受到教师对自己的关注，感受教师的智慧与激情。第二，才是有形的，即通过提问、讨论、讲练结合等方式帮助学生集中精力，引导学生思考问题，只有让学生真正动起来，才能学到用数学思想解决问题的方法，培养创造性思维能力。
　　3.制作巧妙穿插互动环节的电子课件
　　课件的制作需要融入教师多年的教学经验，是利用现代技术对传统内容的再创造，是在现代技术条件下的教学原则的重新确立。在编写时必须考虑上课的每一个细节，不仅要准确地描述教材中的概念、公式和重要的结论等一系列教学内容，突出重点、难点，还切忌照搬书本，必须将教师对教材的理解、对内容的把握贯穿其中。而且还要注意内容的连贯性，合理地安排版面，设计动画。同时适当地使用Mathematica、Matlab等软件制作图形、动画等教学素材，这样可以增强课件的表现力，使课件系统图文并茂、生动直观，有利于学生对数学知识的直观理解。同时，在课件中，教师要设置好问题思考、现象观察、讨论、提问等互动环节。
　　4.在课堂中使用微信教学工具，增强互动性
　　现在已经有很多辅助教学手段和程序，如对分课堂，蓝墨云，翻转课堂，慕课，微课等形式。大多数比较适用于非理工科课程，理工科特别是数学类课程仍然是以讲授为主，但利用微信、QQ等工具设置开发App或在线程序参与多维互动以调动学生积极性、主动性却是完全可行的。
　　雨课堂是清华大学在线教育办公室研发的智慧教学工具，目的是全面提升课堂教学体验，让师生互动更多、教学更为便捷。目前官网上有对公众开放的免费版本。使用雨课堂工具，不仅能共享课件，学生可以自主切换进度，还能够把学生的注意力从手机娱乐引到课堂教学中来。将网络化教学工具与传统课堂环境有机结合，充分发挥各自的优势，如此才能提高微积分课堂教学质量。
　　研究新的教学模式，把学生从手机游戏中吸引过来，参与互动，提升兴趣，多维互动，是提高微积分课堂教学质量的必要手段。
　　参考文献：
　　[1]田玉萍.高校数学基础课多维互动教学策略初探[J].赤峰学院学报（自然科学版），2014（22）：254-255.
　　[2]池自英.高校工程数学在大班教学中的多维互动模式探讨[J].科技信息，2011（13）：163-164.
　　作者简介：刘美玲（1981—），女，山西文水人，副教授，博士，研究方向：非线性规划。
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