周 玮

（济南工程职业技术学院，山东 济南 250200）

教育部颁布的《教育信息化“十三五”规划》要求“构建网络化、数字化、个性化、终身化的教育体系，建设人人皆学，处处能学，时时可学的学习型社会，培养大批创新人才。”这些信息化教学改革理念对高职数学教学改革提出了新的要求[1]。信息技术的发展对人们学习知识、掌握知识、运用知识提出了新的挑战，过去的“一言堂”教学、“一卷定终身”的单一评价方式都已经过时，取而代之的是体验、是建构、是自主、是多元。因此，高职教育需要利用先进的信息技术，开发整合各种优秀教学资源，建立资源共享的教学平台，拓宽学生获取知识的渠道，激发学生的求知欲。

一、高职数学信息化教学改革的意义

（一）有利于学生进行网络学习，提高学习的自主性

信息化时代翻转课堂将得到进一步的推广，传统课堂教学中教师的角色会发生重大转变。“教练型”教师将成为主导，学生将成为教学中的主体。学生是信息加工的主体，是知识的主动建构者，教师充当的就是辅助、引导、推动和检查角色。信息技术为学生提供了大量的学习资源，学生利用网络教学平台，在课前自主进行网络学习，完成教师布置的课前作业，课堂上教师引导学生讨论答疑，课后通过习题测评完成学习任务。这种教学模式变被动学习为主动学习，突出了以学生为中心的理念，通过信息化网络教学平台帮助学生理解消化所学知识，极大地提高了学生的自主学习能力[2]。

（二）有利于延伸数学课堂，满足学生需求

信息化时代课堂空间将不再局限于校园内的教室，慕课式的互联网教学将进一步扩展，移动网络教学资源将会极大丰富，学生可以不用添加任何设备，仅凭智能手机就能随时走进课堂。也无需大量的存储空间，因为信息化技术支撑起了高效海量，而且廉价的云端教学资源，课堂空间将得到充分扩展[3]。利用信息技术可以解决目前高职数学教学课时少、内容多的困扰。由于课堂教学时长有限，对一些重点与难点内容，教师往往只能大概简要地讲解，学生不能深入理解，从而导致学生数学学习能力差。将新媒体技术融入教学，可以使学生通过微课、慕课等教学资源深入学习、反复学习，将数学课堂延伸到课前和课后，从而满足学生的学习需求。

（三）有利于提高课堂教学效率，实现“课堂革命”

任何教育行为的实施都离不开课堂，“课堂革命”就是从教育理念、教学组织、教学手段、教学评价等多方面出发，彻底改变原有的教学实践中存在的问题，向课堂要效率[4]。传统课堂就像一场独角戏，学生是台下的观众，教师是台上的演员，教师在讲，学生是否在听、是否在学、有没有跟上，甚至超过进度，都不得而知。信息技术的革命将掀起“课堂革命”的高潮，提高课堂教学效率，打破传统的“满堂灌”，将自主、合作探究的学习方式落到实处是课堂革命的首要任务。通过网络互动教学模式，借助网络教学平台，教师可以关注到每一个学生的学习，以学生为中心制定教学方案，促进学生的差异性、个性化发展，最终走向学生本位的教学。

二、高职数学课程的信息化建设

（一）信息化教学资源的建设

信息化教学需要丰富的信息化教学资源，高等数学教学资源包括每一章节的微课视频、演示文稿PPT、图形动画、习题、测验题、数学软件的应用、数学建模知识以及课外拓展资料。近几年我们已经建成了省级精品课程和省级精品资源共享课程，并积极建设国家精品在线开发课程，为学生提供更多的学习资源。

（二）信息化教学设备的建设

信息化教学资源必须借助信息化教学设备才能得以利用。建设智慧教室，在多媒体教室安装中控设备，教师利用网络教学平台发布任务，学生在手机上下载终端APP，这样就可以使学生更好地参与教学[5]。建立数学实验室，用于集中学习数学软件MATLAB的操作。只有将信息技术搬进教室，信息化教学才能得以真正实现。随着信息技术的高速发展，基于移动终端设备的技术必将越来越广泛地应用到教学实践中，推进高职数学教学的改革。

（三）新形态教材的建设

教材是教学的主要依据，将丰富的信息化资源融入教材，开发融媒体教材是新形态教材的必然趋势，将对教育领域产生深刻的影响。融媒体教材除了文字，还以二维码的形式将微课视频、PPT、学习要求、重点难点、习题、自测题、课外阅读和拓展资源插入教材相应章节，学生可以通过扫码学习，极大地丰富了教材的内容。融媒体教材力求“一本教材带走一个课堂”，教材即课堂，教材即教学服务，教材即教学环境。书不再是固定的，而是活动的，支持多种类型的学习资源的线上展示；课堂不再是固定的，而是活动的，支持随时随地学习。书不再仅仅是载体，而是师生互动的桥梁。书不仅仅展现知识，而是基于用户学习的分析工具。

三、高职数学课堂信息化教学改革

（一）信息化教学模式的改革

信息技术环境下传统的以“教师为中心”的教学模式将被新型的以“学生为中心”的网络互动教学模式所取代[6]。网络互动教学模式是借助于网络教学平台，教师引导学生从学科领域选择研究主题，创设学习情境，使学生主动探究问题，获得知识、技能、情感和态度的发展，促进学生创新意识和创新能力提高的教学模式。依托网络教学平台，将移动设备（智能手机）引入教学中，通过这一平台学生可以方便地接收到教师为学生推送的学习资源。比如教师录制的微课、教学课件、微视频、习题、测试题等供学生学习，并给学生下达任务，布置作业。学生在完成任务时，还可以通过手机终端学习相关的平台资源库里的课程，并通过平台进行交流，实时互动。这种认知过程是通过“人 人”、“人机”互动，合作交流等方式信息共享，实时反馈，突破了时空界限，增加了人人交往的机会，使得每个个体的信息拥有量呈指数倍增长。网络互动教学模式能充分发挥学生的主体作用，将知识的学习变成知识的探索和探究，有利于培养学生的创新精神和发现问题的能力，是数学教学模式的一种创新[7]。

（二）信息化学习方式的改革

传统的数学学习方式是以听课和做题为主，很多学生由于上课没听懂导致学不会。信息化教学为学生带来了前所未有的学习体验，微课视频的多次播放，教学课件、重难点分析以及碎片化的知识链接，使学习扫除了障碍。以学习者为主体的学习平台，学生可以通过移动互联网进行在线学习，丰富的微课视频、习题测试、拓展资源，为学生自主学习、深度学习提供了丰富的学习资源[8]。

借助于网络教学平台，师生之间的交流更加直接，更加深入，学生无需与教师见面，在答疑平台上可以随时随地与教师交流。通过网络交流教师和学生之间拉近了距离。师生之间的交流，不仅是学习的交流，更是心灵的交流，情感的交流。师生之间的情感交流，可以使学生将情感注入学习，产生学习的动力，从而改变对数学课程的情感态度，对数学的态度由“厌学”变为“乐学”。

（三）信息化评价方式的改革

数学教学评价的目的是为了促进学生的发展。由于高职生数学基础普遍较差，不及格现象严重。目前高职院校基本摒弃了“一纸试卷”的结论性评价，将学习过程纳入考核评价体系。在教学过程中大多数教师主要是把考勤和作业作为平时成绩，将平时成绩加入期末总评，虽然学生成绩普遍提高，不及格率大大降低，但是由于评价方式单一，大部分学生的平时表现难以一一记录，仅凭上交的作业记分，结果导致很多同学在交作业前突击抄袭，导致全班几乎一个范本，失去了评价的意义。

信息化技术的开发使网络教学平台的学习统计功能更加全面合理，考勤通过签到的方式系统自动统计。学生参与讨论、观看视频的频率和时长都可以换算成学生成绩。学生的作业和测试题采用网上提交，系统实时批阅并统计成绩。教师可以随时浏览学生的学习情况，学生的每一次学习都记录在案。学习成绩完全是靠平时的学习积累形成的，极大地促进了学生的学习积极性。而且系统可以根据学生的测试成绩分析学习中的薄弱环节，并推送相关知识，督促学生加强学习[9]。

四、高职数学信息化教学实例

本文下面以“工程中的最值”这一节课为例，展示信息化教学过程。依托网络教学平台、教学资源库和Flash动画等媒体资源，把教学过程分为课前自学、课上导学和课后拓展三个阶段。教学流程如表1所示。

图1 教学流程图

（一）课前自学，培养学生自主学习的能力

学生登录网络教学平台，回顾函数极值的求解，观看函数最值的微视频，完成导学案，搜集最大最小值案例并在学习通群聊展开讨论。

（二）课堂教学，以学生为主体，发挥教师的引领作用

1.创设情境，引入案例

总结学生搜集的案例，引出教学内容。通过播放中缅签署《中缅原油管道运输协议》的新闻报道视频，引出工程中的最值问题——成本最低、用料最省问题。

超级油轮在离马德岛港岸4km的船坞卸油（见图2）。为帮助缅甸人民发展石化产业，中方计划在靠近船坞岸边点东10 km处修建了一座炼油厂，现在需要修建一条输油管线把船坞和炼油厂连接起来。如果在水下铺设输油管道成本为5000万元/km，在陆地上铺设输油管道成本为3000万元/km，请确定水下和陆地的输油管线交接点的位置，使建造成本（C） 最低。

图2 案例示意图

2.小组讨论，上台展示

学生分小组展开讨论，根据题意画图（如图3），设变量，列函数关系式。教师从手机端发布学习任务，小组成员完成并拍照上传，教师根据提交的情况，选一个小组上台展示。

设陆上输油管长度CD=xkm，则BD=10-xkm，由勾股定理得，水下输油管长度为CD=则成本函数(0≤x≤10)。问题转化为求函数的最小值点。

图3 输油管道示意图

3.探索新知

要解决上述问题，需要学习新知识。首先给出如如图4图像，学生分小组探究[a,b]上的最大值和最小值分别在哪里取，教师引导，学生总结得出取得最值的规律。

图4 四种不同截取方式的函数最值的图像

4.案例求解

实际问题的函数关系较为复杂，求导数对学生来说是难点，因此需要借助MATLAB软件。复习学过的MATLAB操作命令，求解函数的最值，并设置比赛环节，每位学生用MATLAB求解该题，做完从手机端提交答案。

5.课堂练习

欲用围墙围成面积为216 m2的一块矩形土地（见图5），并在正中用一堵墙将其隔成两块，问这块土地的长和宽应选取多大的尺寸才能使所用建筑材料最省？

图5 围墙示意图

小组讨论，建立模型，教师巡视发现有两种不同的建立方法。

一种是考虑围墙的高，计算建材面积：

S=3xh+432h/x(x＞0)

另一种是不考虑高，计算长度：

L=3x+432/x(x＞0)

讨论这两种模型的求解，以培养学生的发散性思维。

6.在线评价

实时考查学生对本知识点的掌握情况，通过测试了解学生知识的掌握情况，督促学生进行查缺补漏，增加学生学习的参与度，激发学习兴趣。

（三）课后拓展

布置课后拓展作业易拉罐的最优设计，要求学生登陆网络教学平台完成作业，小组完成并在线提交[10]。课后拓展要求学生在线完成作业，交流学习心得，填写本节课的自我评价，通过学习反思找到学习的不足之处，通过课后复习巩固所学知识。

总之，精品课程、精品资源共享课以及在线开放课程为学生提供了广阔的学习空间。随着信息化技术的普及，信息化教学平台和手机移动终端逐步走进课堂，教师可以随时随地利用这些教学资源进行教学，学生的学习也会实时得到反馈，使“线上+线下”的混合式教学贯穿整个教学过程。信息化时代教师要树立信息化教学理念， 增强信息化应用意识，创新性地进行教学设计，引入信息化教学管理评价，展示富有成效的信息化教学，从而推动信息化教学改革的进程。