基于智慧课堂下的高校课程教学改革研究--以《微积分》为例
刘敬怀1 张萍丽2
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刘敬怀1 张萍丽2,. 基于智慧课堂下的高校课程教学改革研究--以《微积分》为例[J]. 课程教育研究,2025.1. DOI:10.12721/ccn.2025.157004.
摘要:
高校课程教学要凸显智慧课堂学习的优势,教师依托信息技术,突破时空的限制,不断促进高校课堂教学改革,提升资源利用率,实现高校课程教学质量提升。《微积分》是高校经济与管理类等专业的必修课程,不仅具有深厚的理论基础,还在实际应用中发挥着重要作用。本文以《微积分》课程为例,在教学形式、教学内容、教学方法等方面进行改革研究,在提升专业教学的同时实现立德树人教学目标,强化学生的核心素养培育,帮助学生建立正确的三观,提升解决问题的能力,实现人才培育目标。
关键词: 智慧课堂高校课程微积分
DOI:10.12721/ccn.2025.157004
基金资助:郑州航院2023年教育教学改革研究与实践项目(zhjy23-101),河南省高等学校重点科研项目(22B110017)

前言

智慧课堂是依托信息技术,将云计算平台和移动互联网技术结合在一起,提升课堂教学质量,提升教师教学水平。智慧课堂有助于培养学生的思维能力、合作交流能力及解决问题的能力,激发学生的创造性和艺术性。《微积分》是高校经济与管理类等专业的必修课程,智慧课堂在《微积分》课程教学中的应用,能够极大地促进《微积分》教与学的改进和优化,提高教学质量,进而增强学生的参与感和责任感。

1.智慧课堂教学概述

随着科技的飞速发展,智慧课堂以其独特的教学方法和先进的技术工具,为学生提供了前所未有的教与学体验。智慧课堂不仅是以往教学的延伸,更是一种全新的教学方式,能够为学生打开一扇通向知识宝库的大门。智慧课堂是高质量且灵活的授课形式,有着先进的教学工具和教学资源,能够提升课堂教学的质量,活跃课堂学习氛围,保障课堂教学效果的实现。智慧课堂应用于《微积分》教学中,能丰富教学形式,丰富教学内容,做到教学实时反馈,为改进课堂教学提供数据依据,师生在互动活跃的氛围下实现“教好《微积分》”、“学好《微积分》”的目标。

2.《微积分》课程传统教学问题分析

2.1教学内容简单

高校数学教师开展的《微积分》教学,注重学术完整性,侧重于学术教学,导致课堂教学效果不佳,学生对《微积分》课程学习失去兴趣。《微积分》课堂学习不仅有理论方面的内容,还有大量的实践内容,教师仅依据教材进行教学难以满足学生的学习需求。因此,教师需要做好《微积分》课程的规划,整合教学资源,创新教学方法,丰富教学内容来提升学生学习的积极性,活跃课堂学习氛围,打造出《微积分》课程学习良好的环境。

2.2《微积分》教学方法不合理

《微积分》课堂教学中,教师是课堂的主体,教师把握教学的方向,学生根据教师的节奏和要求进行学习,学习主观能动性、创造性都比较差,学生习惯性的等待教师给出解题的思路和答案,没有主动深入思考问题,解决问题,这不利于学生的数学思维形成。高校《微积分》课时比较少,数学课程难度大,这给教师教学带来一定的影响,教师为了提升教学进度,会将一些重要的知识点进行概括性讲解,很多衔接的课程内容教师没有进行过渡和深入解析,课堂学习效率较低。

2.3《微积分》教学目标不够具体

高校各个专业的课程比较多,《微积分》是一项比较抽象,难度较大的一门公共基础课,需要教师科学设置教学目标,才能有效开展《微积分》教学,在有限课堂中发挥出高质量教学成效。然而,很多的高校《微积分》教学目标设置比较模糊,进行《微积分》课程教学时,忽视了实践教学的重要性,影响学生数学学习的质量和效果。

3.《微积分》课程教学改革思路

3.1高校整合教学内容、自建教学资源

《微积分》课程内容学习,教师要制定清晰的教学目标,有明确的学习方向,学生参与《微积分》学习过程中,获得学习成就感,学习到微分学和积分学等相关知识。教师制定《微积分》课程学习导图,带领学生开展整本书重点、难点知识学习。为了保障课堂学习效率,教师可以将学生学习《微积分》的难点、疑问点罗列出来作为集中解析的重点。课堂中设置问题导入课程,鼓励学生加深思考,理解理论概念知识,实现知识迁移应用。举个例子,教师进行“一元函数极值概念”教学时,教师辅助多媒体平台,通过电脑演示动画,直观的给学生展示函数极限图,再通过PPT总结课程结论,学生在形象学习环境下,明确《微积分》课程学习的重点、难点,提升了课堂学习效率。教师通过图形观察,指出什么是函数极值,如何使用到不等式来定义函数极值,进一步观察函数获得极值时,函数切线有怎样的特征?导数为零的情况下,就会存在极值吗?对于很抽象的数学教学,可以借助各种软件来绘制图形,学生深度理解动态图、静态图、空间图、平面图等,在通过自我的操作绘制,来实现数形结合,学生感受《微积分》学习不那么抽象,感受到数学知识的魅力。教师在课后,可以线上给学生发送习题,来巩固课程知识,同时也了解学生对该课程内容吸收情况。

3.1智慧工具赋能,实现个性教学‌

3.1.1科学选择教学平台

教师科学选择教学平台,选择稳定性好、资源丰富,在线活动教学口碑较好,有详细的教学过程记录的平台,满足教师教学需求。另外,选择好直播平台。选择能实施大型直播,在平台中具备课件的播放、录屏、资源传播等功能以及课程搭建完善,直播的教学过程有回放的功能,学生能随时随地进行在线课程学习。直播平台还需具备一键登录的优势,方便学生从移动端登录到平台中参与学习。

3.1.2课程设计

智慧课堂教学落实,教师可以采用混合式、引导式教学模式进行《微积分》课前预习,要求学生自主完成学习。课堂教学中教师要强调小组间的互动交流、协同合作。教师可以实施三个方面的内容,进行课前的作业布置,解析重点知识点,进行课程知识归类总结;布置下一个课时的学习内容,提出重点学习的部分,指导学生科学学习;学生自主完成平台内容学习,根据教师的要求进行在线作业和在线测试,教师在线给学生进行疑难点解答。

3.1.3提升直播教学水平

教师科学划分直播教学重点内容,对学生的疑问进行集中解答、作业点评、补充精讲课程内容,同时,从直播的课程讲解时的语速、用词、表达方面提升教学效果。教师及时检查学生慕课学习情况,根据后台数据分析,一对一跟学生进行交流,保障每个学生的《微积分》课程学习效果。《微积分》课程学习,要求学生掌握极限理论、导数、微分,定积分、不定积分等内容,并且能迁移到课程学习中。教师借助智慧课程工具,开展个性化教学,课前预习导入、课时创新教学、课后复习,带领学生高质量完成《微积分》课程学习,促进学生数学核心素养的提升。课前阶段,教师借助微信群,给学生安排课程内容,进行重点知识的归纳总结,要求将学生完成系统平台里发布的学习任务,落实课前预习工作;课中阶段,教师借助学习通和微信群,给学生发送授课视频,教师全面把握学生学习情况,做好反馈记录;课后,教师利用学习通和微信群,发送课程课件,要求学生课后做好知识的巩固。《微积分》课程学习,不仅要实现《微积分》知识的传输,还要启发学生思维,培养学生数学核心素养。

3.2强化理论与实际结合教学

高校开展的《微积分》教学改革,需要根据课程特点开展教学,强化课程知识同学生实际生活的联系。数学作为一门同实际生活紧密结合的课程,它的产生就是为了解决生活实际问题。因此,教师开展《微积分》课程教学需要结合学生的实际生活进行教学,将理论知识引入到生活教育中,让学生在实际生活中感受到数学知识的应用。举个例子,教师进行函数极值和函数绘图内容教学时,教师可以借助函数曲线的变动,让学生明确到人生也跟曲线一般,都是一波三折,有着低谷和波峰,但是这些都是短暂的,需要我们有面对苦难的勇气,有允许一切发生的能力,能从容的面对波折和困难,落实思政教育,提升数学核心素养教学。比如,微分公式△y=f(x+△x)-f(x)函数增量内容知识,这个增量可以表示成△y=A△x+o(△x),那么A是作为不依赖△x 的常数,o(△x)则是高阶无穷小。这样的概念解析方式,学生很难理解。教师要联系到实际生活,进行生活实例的举例,这样帮助学生形成感性认知,帮助学生能运用所学知识应用到实际生活中,实现数学思维的迁移,从而提升学生的创新能力。可以将正方形的换成球形或者扇形,学生去计算系数A,去理解其含义,从而掌握到函数在某个点的导数。汽车行驶的速码表,汽车在一分钟时间内向前行驶的距离,就可以看成是一个《微积分》在现实生活中的应用,而速度就是汽车在这个时刻的导数。学生计算出A数值就是导数,再集合到导数概念、微分概念,就能比较深刻的去理解,吸收,从而转化成应用。《微积分》在经济领域中的应用,极限值、最优值计算,能实现资源的最大化利用。教师在进行拐点概念教学时,可以将其联系实际生活,如生活中常见的“房价拐点”,通过案例进行拐点的概念解析,让学生对拐点观念有深刻的认知,从而提升了学习效率。需要进行对应需求价格和价格弹性之间的预估时,就可以通过极限值来进行计算,将在一个时间段内的商品需求量精准判断,从而预测出价格变动对于需求量带来的影响。

3.3强化学生数学思维、创新能力

很多高校数学教师依旧采用传统的数学教学方式,导致课堂教学效果较差,影响到学生的学习积极性。为了提升学生的学习积极性,教师要分析学生的数学学情,优化教学内容,满足学生的学习需求。基于大数据背景下,教师整合教学资源,来丰富课程教学内容,吸引学生的学习兴趣。教师可以在《微积分》课程开始之前,给学生布置学习任务,学生课前完成教师布置的学习任务。在课堂中探究答案,找到解决问题的办法。目前,网络教学资源较多,有视频资源、慕课资源、课件内容等等,教师根据教学内容科学引用教学资源。在课堂教学中,开展小组合作学习的形式进行问题探究,小组合作学习中,小组成员之间的沟通合作,可以提升解题的速度,凸显交流协作的重要性。小组间相互合作交流,能有效激发学生的数学思维,让学生获得数学学习的愉悦感,加强对微积分的理解,提升解决问题的能力。另外,教师要分析学生的专业,落实专业调研,了解每一个专业的特性同《微积分》课程之间的联系,如文科学生他们比较侧重于数学概念、思维、定理相互结合来提升《微积分》教学质量。对于理科生而言,他们更侧重于专业结合案例的应用,透过案例教学来剖析微积分的应用。因此,教师在智慧课堂的应用中,需要根据学生的学习需求实施分层教学,根据学生的专业不同设置不同的教学模式。如,经管类专业的学生,《微积分》教学应该凸显导数概念,基于案例的引入进行教学;机械类专业学生则需要强调《微积分》在机械设计上的应用,着重强调《微积分》在专业领域的应用价值。当学生的专业课程同《微积分》课程紧密结合后,才能让学生明确《微积分》课程学习的意义。同时,学生数学创新能力的提升,需要教师对教学方法,考核方式进行改革,尤其是《微积分》课程考核方式的改革。众所周知《微积分》课程主要有理论课程和实践课程,教师教学兼顾到学生的合作操作和独立,采取多元化评价方式,真实、客观的评价学生,可以从学生的日常表现、考试成绩、学习态度等,全面评价学生对数学概念、定理的理解,掌握解题技巧,学会使用分析工具。教师进行考核时,充分考虑到学生的考试成绩、学生的小组合作、学生交流沟通能力、探究精神评价占比,实施真实、客观的评价。

结束语

《微积分》课程有助于培养学生的数学素养、数学逻辑思维,通过智慧课堂开展《微积分》教学,让学生掌握到极限、导数、积分等知识,有效提升学生学习的兴趣,帮助学生形成数学核心素养,提高学生解决问题的能力。在智慧课堂中教师开展《微积分》教学,注重教学效率的提升,强化激发学生数学思维,为学生其他课程学习奠定基础。高校是人才培养的重要场所,高校需要结合市场对人才的需求,跟随大数学时代背景,进行教学内容的改革,不断提升学生学习积极性,落实数学核心素养培育。

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