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关键词:计算机技术;数学;教学;应用
中图分类号:TP3文献标识码:A文章编号:1009-3044(2008)16-21273-02
众所周知,计算机教学是一种现代化的教学手段,它利用文字、图像、声音等多种媒体向学生传递信息。由于计算机具有图、文、声、像并茂,并且具有活动形象的特点,所以它能为我们提供最理想的教学环境。传统的数学教学主要通过教师的讲让学生获得知识,过分强调培养学生的记忆力,学生习惯机械模仿,缺乏创新精神和实践探索能力。如果运用现代计算机技术,引导学生在信息化环境中进行探究,学生通过现代化媒介获取信息,帮助思考,就可以促进学习,促使他们的观察力、注意力、想象力、记忆力、思维力协调发展,充分挖掘学生的潜力,从而弥补传统数学教学的不足。以下从几个方面来阐明计算机技术在教学上的应用。
1 数学CAI(计算机辅助教学)
迄今为止,随着计算机的发展和教学软件数量的增加,数学CAI也在逐步开展,许多地区、学校都在进行CAI实验。但是,根据目前学校、学生拥有计算机的状况以及教师对于计算机的熟悉程度,目前的应用缺乏大范围的、系统的实验。以往,在数学CAI课中,教师该如何组织课堂教学,如何发挥主导作用,学生在CAI课堂上的认知过程如何等等,都只有通过实验才能回答。如今,通过实验,寻找数学CAI的切入点,也是发展数学CAI所必需的。
1.1 用计算机进行课堂演示
一般来讲在这种模式下,计算机作为指导者,是将传统教学过程中教师通过黑板、投影片、教具模型等媒体展示的各种信息,由计算机加工成文字、图形、影像等资料,并进行一些必要的处理(如动画),将这些资料组织起来。课堂教学时,可以将计算机与大屏幕投影电视连接起来,也可以在网络计算机教室中进行。利用这种模式进行课堂教学,在较短的时间内。计算机使学生多种感官并用,提高对信息的吸收率,加深对知识的理解,因而可以做到更高密度的知识传授,大大提高课堂利用率。如对于圆周率的概念的教学,利用CAI。可以对圆周进行展开,同时跟踪测量圆周长和圆半径,引导学生发现圆周长与圆半径的比是一个定值。由于实验中圆可以随意变化,学生很容易接受π的存在。
1.2 利用计算机进行“数学实验”
在信息技术环境发展的背景下,我们传统的教育思想也应当发生转变。发展以学生为中心进行合作学习的思想,发展以问题共同解决为中心的思想,发展以培养能力为中心,强调终身学习的思想。问题是数学发展的动力,所以对解题的教学历来受到教师的重视,现代数学教育更是强调要进行“问题解决”,在解决问题过程中锻炼思维、提高应用能力。而传统的数学教育由于多方面的限制,片面强调了数学演绎推理的一面,忽视了数学作为经验科学的一面。现在,计算机强大的处理能力为数学的发现学习提供了可能,它的动态情境可以为学生“做”数学提供必要的工具与手段,使学生可以自主地在“问题空间”里进行探索,来做“数学实验”。
传统的数学课教学,一般情况下都是教师按教学大纲的要求对定义、定理、推论等在课堂上给同学们进行理论上的推导,直到同学们理解记忆下来为止。 也正是由于上面的原因,数学在教学领域历来被人们看成是先验的逻辑体系,而与实验无缘。
计算机及其软件的不断升级换代为数学实验提供了较为充分的条件,一些用于数学计算的应用软件开始应运而生。其中,MATI AB在众多的软件中脱颖而出,MATI AB即matrix和laboratory的前三位字母组合,意为矩阵实验室.现在MATI AB已自成体系,C与其它语言比较,MATI AB的语法规则更简单,编程特点更贴近人的思维方式,计算功能更强大,可解决工程,科学计算和数学学科中许多问题。在选定了实验工具之后,从具体的、代表性实验出发作数学实验,从而找出了问题的突破口。
1.3 利用计算机在课后复习
在课后,可以利用一些辅导软件来巩固和熟练某些已经学会的知识和技能。提高学生完成任务的速度和准确性。辅导软件把计算机变成了教师。这种课件不仅提供文字、图形、动画视频图像.还有语音解说和效果音响,文、图并茂,具有很好的视听效果。教学内容的组织多按章节划分知识点模块,学习者可以根据需要自取进度,个别系统逐步深入地学习,复习已经学过的知识内容。这种课件能够补充课堂学习的内容和加强概念的学习。交互性、及时反馈和足够耐心的优点使得数学辅导课件非常有用。学数学离不开做题目,利用计算机信息容量大的特点,可以做成一些智能题库,学生可以用它做题、复习知识。这里所说的题库的智能化,是指系统能根据测试者的应答,测试答题者对于某些知识点的掌握程度,从而智能地调节题型、题量,并能在线调出相关知识点的理论讲解,复习教学内容。在这种模式下,学生可以充分自主地选择教学内容进行练习,并能及时得到指导,同时教师也可以利用智能题库随意生成程度不同、内容不同的电子试卷,对学生进行多方位的考察。
2 教学评估中的应用
数学教学过程中的关键是让学生掌握知识的形成过程,使学生知其然,又知其所以然。运用多媒体教学可以将教学中涉及的实物形象、过程等全部内容再现于课堂,使教学过程形象生动,使难以觉察的东西清晰地呈现在学生的感觉能力可及的范围之内。例如,在教学“角的认识”这一课时,教学生如何画角是一个重要内容。教师用传统的教学方法在黑板上画给学生看,存在着一定的弊端。如学生走神,教师画时部分学生不注意看;教师作图时,身体遮挡住部分学生视线等等。而运用多媒体辅助教学,情形就大不一样了。我们可以先用多媒体演示画角的步骤和基本方法, 由于用多媒体演示,手段新颖,学生的注意力集中,给学生留下的印象深刻。演示结束后,教师再到黑板上示范画角,最后让学生独立画角。这样的教学过程设计,符合学生的心理需求,教学效果好。
在数学的学习中,许多学生懂了不会做(题),会做做不对,做对快不了,究其原因,就是缺乏经常的限时训练。我们在强调数学素质教育的同时也要注意到,不管是测验还是考试,学生都必须在规定的时间内完成相当数量的题目,要提高数学教学质量,就要训练学生快而准的解题能力,这就需要在课堂教学中坚持限时训练。而在常规的教学中,要进行限时训练就不那么容易做好,要求学生在规定时间内做完规定数量的题目,时间到了,还没完成的学生不肯停下来,被迫停下来了还在想刚才的题目,这样就会影响后面的学习或练习。用计算机,我们可以很方便地对每题或每几题限制完成的时间,时间一到,计算机就会自动停止运行或显示其他信息,这样就迫使学生必须在规定时间内完成练习,便对学生评估有了可行的判别。
3 计算机在开展数学建模的应用
学生是学习的主体,数学学习中的概念理解与问题求解,都离不开学生的主动参与。 而以教师为中心的传统课堂上,学生的参与是有限的。数学实验不只是演示,更大程度是学生自身的参与。这在一定程度上实现了由听数学到做数学的转变。 学生也才能从被动接收的学习方式变成主动的发现和探索知识的过程,因此,数学实验不应局限于一节课、一个课件,而应从整体出发进行教学设计。数学建模就是对在科学研究、技术改革、经济管理等现实生活中所遇到的实际问题加以分析、抽象、简化,用数学的语言进行描述、用数学的方法寻求解决方案、办法,并通过解释、验证、修改的多次反复,最终应用到实际中去的过程。
利用计算机开展数学建模,不仅有助于数学模型的建立、求解、演算与表达,也为探索者创造出理想的背景. 而且能体会数学的应用价值,培养数学的应用意识、增强数学学习兴趣、学会团结合作、提高分析和解决问题的能力、知道数学知识的发生过程,培养数学创造能力等方面有着重要的作用。
参考文献:
[1] 徐永春,赵喜清,.用MATLAB做数学实验[J].高师理科学刊,2001,21(1):15-17.
【关键词】广播电视大学;教学支持;网络教学
电大教育的教学支持服务把远程教育机构的支持服务对象进行了扩展,既包含远程教育机构及教师对学生“学”的支持服务,也包括远程教育机构对教师“教”的支持服务。在中央电大统一协调下,各级电大承担相应服务职责的教学支持服务运行机制,通过系统整体协调运作,为各级电大师生提供线上线下、多渠道的教学支持服务,收到了良好的效果。南宁市电大重点对教学支持服务的定位、特色,以及教学支持服务的体系构架和运作模式进行了探索研究,逐步建立以基于天网、地网的信息技术平台和集中面授为手段,以学习资源、教学条件、疑难解答、咨询建议等为主要内容的教学支持服务体系框架。
1 教学支持服务
学生支持服务( Learner Support )又称学习支持服务、学生学习支持服务等,是远程教育领域的一个重要概念,也是远程教育对教育学基础理论和实践发展的一项重大贡献。在国外文献中,经常使用“学生支持”来代表学生学习支持服务。如今,学习支持服务这个理念的影响远不止于远程教育范围,已波及到整个教育领域。
奥蒙德・辛普森将学习支持服务分为教学支持和非教学支持。其中教学支持――它主要涉及的是学生在某些课程或某组课程中提供有关认知、智能和知识等方面的支持。这主要包括发展一般性学习技能、培养学生进行计算和阅读的能力等。具体包括:确定课程范围;解释概念;对课程内容进行深层次的探究;反馈――包括正式与非正式的测评;开发诸如运算和阅读等方面的学习技能;对学生学习的追踪,把握学生在课程学习上的进展;充实知识,拓展课程范围,使教师与学生共享学习的快乐。非教学支持――主要是在情感和组织学习诸方面为学生提供支持。具体包括:提供咨询――提供信息,探究问题,对学生发展方向提出建议;进行测评――为个人在非教学方面的能力和技能水平提供反馈;安排活动――为促进学生学习提供实际的帮助;提出建议――促成某笔资金的到位,或为学生写推荐函等;激发热情――促进院校发生变化,使学生有所收益;实施管理――组织落实学生支持。
2 南宁市电大教学支持服务的现状
2.1 教学组织与落实
2.1.1 相关的教学准备文件
我校严格执行中央电大和广西电大关于各个专业的培养方案和专业教学实施细则,在一些具体专业的教学实施中,我们根据专业的特点和学员的反映与要求,在许可的范围内进行了适当的变革。如我们自己设计了小学教育专业的毕业实践环节的规范与要求,制定了学前教育专业的实践环节方案,使之更好的与小学教师资格证和幼儿教师资格证接轨,完善了专业建设。
2.1.2 课程教学安排和教学环节的落实
学校以教学为主,教学是办学的生命线,我校历来重视教学过程的工作安排,早在头个学期就进行下学期的课程安排了。根据各专业的特点和教学计划安排及学生人数,实行统筹排课,有效落实了任课教师。在课时上,每门课基本给足课时,象本科专业,每门课基本给足30课时,特殊课程如网考英语和网考计算机,学习难度大通过率低,我们除增加课时外,还安排考前辅导,为学生顺利通过创造条件。如本科行政管理的《计算机应用基础》,我们就开足了45个课时,又如《经济数学基础》学员一直反映难学,上课老师也反映上不完,我们就开了81个课时,给教师和学生充足的时间完成教学任务。
根据各门课程的特点和难易程度及学生人数,我们开设的课型有面授课、网络课、浓缩课、复习课和自学课,大多数课程都实现了多媒体教学。
2.1.3 专业、课程师资配备情况
目前,我校开设有8个本科专业,13个专科专业,共开设课程约67门(毕业实践环节除外)、上课教师26人,其中专职教师16人,兼职教师10人,专职教师和兼职教师的比例为1.6:1。
2.1.4 在教学活动设计上的突出个案,其设计思路、组织过程及效果
我校一直以来都重视教学工作,鼓励教师创新教学,积极开展教研活动,老教师、高职称教师起到了模范带头作用。工商管理专业的责任教师陆副教授,在指导学生毕业实践环节上积极探索,总结出一套具有特色的毕业实践环节指导模式:以选题为关键,以专业为范畴,以实践经验和理论知识为基础。取得了良好的效果,其具体设计思路、组织过程及效果如下:
(1)论文指导设计思路
以选题为关键,以专业为范畴,以实践经验和理论知识为基础。
(2)组织过程
一般在学期末考试完后,集中毕业生进行下学期的毕业实践环节动员,主要说明以下几点内容:
首先,说明论文和社会调查报告撰写的意义和必要性。
其次,讲述论文和调查报告的写作要求、思路、结构、标准格式和选题方法。其中重点是选题技巧指导。让学生明白论文写作前选题常出现的问题,要求学生按照以下几点要求来选题,选题不经过老师审核不能动笔:必须在自己的专业领域内小范围选题;必须结合本地区的实际特点选题;选题必须突出“新”和“热”;选题注意不忽视“冷门盲点”。
最后,规定写作时间进程和与指导老师的联系方式。
对一些没有工作过的学生,由于没有实践经验,写作时无从下笔,则鼓励他们去调查访问自己有工作的亲戚朋友,搜集第一手资料,再命题。而另一部分学生虽有丰富的工作实践经验,但是缺少理论知识,写出来的东西不深不透,也难以找到好的解决问题的方法。则要耐心的引导,加强理论指导,理解知识点的运用。
(3)效果
因为是写学生自己从事实际工作的真实的事情,学生会带着问题来写,想通过论文写作与理论知识结合起来,找到一种解决问题的方法,所以学生大大的提高了积极性和兴趣,更愿意经常和老师讨论切磋实践中遇到的难题,成绩也提高了,还有不少同学论文成绩好,还拿了学士学位。这套指导学生写作论文和调查报告的方法获得了学生赞扬和肯定。
2.1.5 网上实时教学活动的组织和实施
我校对网络教学一直很重视,但由于今年学校网络系统进行更新建设,网络应用受到影响,网上实时教学活动平台还未正常使用,在网络平台正常使用后将开展相应的教学活动。
2.1.6 网上日常辅导答疑
根据上级电大加强网上教学活动的要求,我校要求和鼓励教师积极开展网上教学活动,表彰在网上教学答疑中做得比较好的教师,对他们进行精神和物质奖励,以调动更多教师参与网上教学的积极性。并且建议教师将学生参与网上教学活动情况纳入平时成绩中,作为教学过程的一个环节,引导、指导和督促学生参与网上教学。与此同时,我校技术部门继续加强对开放教育新生进行现代远程教育的技术培训。让学生掌握网上学习技能。我校的网上教学活动顺利开展,我校在线学习平台上网络教学资源访问量和网上教学讨论区师生互动量都在全区同类院校中位于前列,截止2013年6月20日,今年全年访问量83564人次,网上答疑帖子数量为3004贴,发帖:1644,回帖1360,回复率:82.7%。
2.2 教学管理
2.2.1 教师开展教学活动情况
为了保证教学活动正常开展,提高教学质量,我校对教师开展教学活动有明确的规定与要求,并有相应的考核办法。面授课规定专职教师每周上课不能超过16节,兼职教师每周上课不能超过6节,以保证教师有充足的精力备课上课,保证教学质量。规定每门课每学期要进行网上答疑2次以上,对学生进行网上辅导、释疑。由教学处、技术中心进行审核、落实与监控,每学期根据网上教学情况评选网上教学之星。
“他山之石,可以攻玉”,为了更好的开展开放教育活动,提高教学质量,探索教学改革的新思路,我校组织了全体教师到北海电大和防城港电大进行教学改革的交流学习教研活动。通过教研活动,教师们学习到了北海电大与企业联合办学、互利共赢的模式和防城港电大立足基层办学的理念,对我校教师有很大的启发。
2.2.2 形考作业布置和批改情况
开放教育的对学生的考核,由形成性考核和终结性考核组成,形成性考核对学生的学习起到复习巩固的作用,也是教师教学的依据之一,是教师了解学生知识掌握情况的重要途径。我校历来重视对形成性考核的管理,根据《中央广播电视大学统设必修课程形成性考核实施细则(试行)》的精神,制定了《形成性考核成绩管理细则》,由学校教学处和教务处共同组织实施,并形成每学期期末每门课程抽查5本的形成性考核抽查制度。
对形成性考核的管理,我们强调早发放、早批改、早反馈和在教学过程中指导学生完成形成性考核的三早一指导原则,把形成性考核渗透到教学过程中。要求在开学一个月内把形成性考核册发到学生手上,教师结合形成性考核册进行教学,对一些难题和案例分析题,就在课堂上组织学生讨论,及时批改及时反馈,既解决了学生作业不懂的问题,又把作业和教学联系起来,使形成性考核不仅仅是为了要平时成绩的20分,它还具有课堂教学的反馈、补充和期末终结性考核的复习等作用,赋予形成性考核真正的内涵。如本科行政管理专业,形成性考核作业中有一项是课堂讨论,任课教师结合当前正在进行的全国人口普查工作,组织学生开展了户籍管理与人力资源流动的课堂讨论,引导学生用所学知识分析政府的相关措施,用身边的事例来理解课本知识,让学生学有所用学有所得。
对于形成性考核成绩的评定及分析,我校要求指导教师客观、准确、公正、认真地对成绩进行评定,形成性考核的成绩均按百分制记录,并按规定时间统一报教学处,教学处负责对形成性考核的内容、质量和成绩评定进行审核,对不完成形成性考核的学生,不准参加课程期末考试;对不按时完成形成性考核作业的学生,做成绩降分处理;对不负责任的指导教师给予批评。要求任课教师全部批改,不能漏改或不改。老师和学生也都能按要求完成。
2.2.3 教学资源的建设和使用情况
电大开放教育的教学资源主要包括书面的和网络(电子)的,书面资源方面,全部教材和大部分形成性考核册均及时发放到学生手上。
一直以来,我校严格按照教学计划开设课程,及时收录中央电大的网上各种教学资源,然后转挂在本校的网上,向学生提供各门统设必修课程的教学信息、教学资源、最新动态,鼓励学生参与网上点播、辅导,和BBS讨论。我校电大在线主页上实时转载有《中央电大网上教学时间表》、《中国教育电视台电大课程播出表》、《区电大文法学院、经管学院、理工学院网上教学时间表》、《南宁电大网上答疑时间安排表》、《南宁电大网上教学资源一览表》等。目前,我校实现了在线主页、短信平台、班级QQ群、电话答疑等多层次、多渠道全方位的教学、教务支持服务网络。学生和学生之间、教师与学生之间的学习协作更见成效。
3 南宁市电大教学支持服务存在的问题
3.1 课程教学改革力度不够大
传统教学方法在面授辅导课中仍然占有较大比重,多媒体教学资源的开发应用仍处于初级阶段,网上教学资源数量不足、质量不够高,学习支持服务系统需进一步完善。学生参与网上学习面还不够广泛,深度也不够。这需要我们进一步加强宣传和考核学习记录,增强学生参与网上学习的意识,同时,我校还希望通过部分省开课的作业进行网上提交的方式来加强网上学习的广泛性。
3.2 有些专业存在因师资问题而导致的上课教师单一、一个老师几乎包完专业课的局面
3.3 教学点人数少的专业教学工作正常开展还有一定困难
4 完善教学支持服务的措施
针对网络教学的不足,我校将进一步完善网络课程资源建设。
4.1 网络课程界定
根据一门课的课程性质、学生人数和中央电大、省电大网站资源情况来确定该门课是否为网络课程。网络课程每学期上导学和复习两次面授课,其余时间学生自学,教师进行网上学习资源建设及辅导。
4.2 网络课程具体实施过程
4.2.1 基本资料准备
网络课程责任教师在新生开学典礼之前把本课程的基本资料挂网,以便新生教育时让新生即时了解该课程的网络资源,为学生的自主学习提供良好平台。网络课程基本资料包括:课程说明、教学大纲、教学设计方案、任课教师介绍、中央电大和区电大网上资源介绍等。
4.2.2 导学面授课教学
在开学的第一个月内开设一次导学面授课,导学课的教学内容包括:课程介绍、学习方法、学习要求、课程安排、作业考试说明、课程章节串讲、重点难点说明等。
4.2.3 网上学习资源建设
网络课程责任教师在导学课之后,进行网络学习资源建设,把每周学习计划、本课程各章节的重点、难点祥解、章节练习、历届试题以及相应的答案等资料挂上网,供学生自主学习使用。
4.2.4 网上教学活动组织与开展
网上教学活动包括网上答疑和网上专题讨论。
(1)网上答疑
网上答疑分实时在线答疑和非实时在线答疑两种类型。
实时在线答疑要求每学期每门网络课程安排2次实时在线答疑时间,每次两小时。具体答疑时间在开学一个月内在南宁电大网站主页公布;非实时在线答疑是指如果学生在实时在线答疑时间没有空,可以在任何时间上电大在线讨论区向老师提问。网络课程责任教师应在学生发贴后三天内回答学生的提问。
(2)网上课题专题讨论
网络课程责任教师提出讨论主题,组织学生在网上进行专题讨论。每门网络课程每学期至少应组织一次网上课程专题讨论会,引导学生深入理解课程内容。
4.2.5 复习面授课教学
考试前半个月内(具体时间视上级电大期末复习资料出台后定)给学生上一次期末复习课,讲解本课程考核说明、期末复习指导等。
4.2.6 期末复习资料挂网
期末考试一个月前把本课程考核说明挂网,期末考试一周前把本课程复习指导、模拟试题等挂网。
4.3 其他课程的网络学习资源建设实施方案
除了网络课程外,其他类型的课程(面授课、浓缩课和复习课)也要进行网络学习资源建设。具体要求如下:
4.3.1 创建资源
(1)开学半个月内,各任课教师要将所负责课程的教学大纲,任课教师介绍,课程说明,教学设计方案、中央电大和区电大网上资源介绍等资料挂网,并引导学生上网查看。
(2)学期中间,各任课教师再将所负责课程各章节的重点、难点,作业、习题,模拟试题、历届试题等资料挂网。
(3)考试前一个月内,各任课教师要将所负责课程的考核说明,复习指导等挂网,以备学生期末复习之用。
4.3.2 开展网上教学活动
每门课的任课教师要开展网上教学活动,主要是开展实时网上在线答疑活动和非实时网上答疑活动。
实时在线答疑要求每学期每门网络课程安排2次实时在线答疑时间,每次两小时。具体答疑时间在开学一个月内在南宁电大网站主页公布。非实时在线答疑是指如果学生在实时在线答疑时间没有空,可以在任何时间上电大在线讨论区向老师提问,网络课程责任教师应在学生发贴后三天内回答学生的提问。
【参考文献】
[1]成晋.远程开放教育教学模式的探索与实践[J].内蒙古师范大学,2011-05-11.
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[3]南旭光,赵,张燕.六力互动钻石型SPIRIT教学支持服务体系研究[J].中国电化教育,2010-05-10.