大学数学课程数字化管理模式研究

任 怡

(绍兴文理学院 元培学院，浙江 绍兴312000)

0 引言

随着高等教育事业的发展，数字化校园、网络化管理成为高等教育改革与发展的必然选择.

数字化校园是以数字化信息和网络为基础，在计算机和网络技术上建立起来的对教学、科研、管理、技术服务、生活服务等校园信息的收集、处理、整合、存储、传输和应用，使数字资源得到充分优化利用的一种虚拟教育环境.数字化校园不仅实现了教学、科研、管理及服务手段的现代化，更重要的是引导了人才培养观念和教育理念的深刻变革.

以数字化校园为基础的网络化大学数学课程群(包括高等数学、概率统计、线性代数等)管理和学科竞赛(包括数学建模竞赛、高等数学竞赛)管理，逐渐成为一种新型的教学管理模式，对提高教学质量和效率具有重要的作用.将现代信息网络技术应用于大学数学的课程教学改革，以网络化管理推进大学数学的教学管理与学科竞赛工作，将进一步实现资源的优化配置，提升教学质量，完善竞赛的组织管理工作，提高学生综合素质，推动“第二课堂”建设，为培养应用型人才提供有力保障.

1 现状

首先，随着高等教育由“精英化”向“大众化”的转变，高校招生规模不断扩大，生源质量发生了一些变化，学生的整体数学水平和素质诸如数学知识基础、学习能力和学习主动性、自觉性等方面均有所下滑.

其次，学生的学习层次分化比较明显，数学基础参差不齐，给教师的教学带来了很多困难.例如，一方面难以确保所有学生都达到教学基本要求，另一方面又束缚了优秀拔尖、学有余力学生的学习需求.还有教学进度难掌握、重修比例高等新问题.

第三，教学大纲的调整和课堂教学课时的减少，以及学生学习动力不足，对数学的兴趣不够等，使得教师不得不放宽教学基本要求,缩小教学知识点范围，教学内容与专业知识、实例、习题结合得比较少，难以调动学生学习数学的积极性，对培养学生运用数学知识解决问题的能力有待进一步提高.

第四，由于师资不足等原因，教师周课时普遍很多，几乎所有的新教师一上岗就主讲几门课程，这使得许多教师没有精力对教学方法、手段进行研究.再加上一些青年教师的教学基本功没有接受过严格的训练，师资队伍培养有待提高等因素，导致有些教师的教学方法比较单一，对多媒体设备运用不够合理.

最后，随着计算机技术的飞速发展,学生的学习习惯也随之发生了变化，已经从线性的、单一的文字媒体向非线性的多媒体文件结构转变.

2 有待完善之处

如今科学技术以及其他各学科的发展对数学的依赖程度越来越高，数学日益成为解决实际问题的有力工具.因此，无论是大学数学基本教学任务的完成，还是课外的拓展，都对教学组织形式、教学材料的多样性提出了新的要求.这就要求大学数学教育不断进行改革和发展.

虽然网络使用已经很普遍，数字化校园也纷纷建立，很多大学数学课程和竞赛网站已经建成，但还有待于资源的优化配置和有效整合，有待于完善更多的教学与竞赛服务、功能，还存在充分利用网络化管理和信息化学习环境提升教学与竞赛质量的空间.

例如，有些课程网站未能充分发挥已有信息化资源的优势，往往只是简单地把数字信息堆砌，忽视了对应用型人才培养、软件资源建设的管理、维护和应用、数字化教学资源的整合等一些问题.

比如，有的竞赛还是用传统方式进行报名，没有开通网上报名功能；仍采用常规竞赛培训和答疑模式，没有利用网络开展更加高效及时的活动；准考证制作、竞赛作品回收、作品验收评奖、证书制作等也没有利用网络开展提供便捷的服务；等等.

再如，帮助学生解决问题的及时性、作业批改质量、课后交流和自主获取知识的平台[1]等方面都有待加强.学生与教师的交流局限于课前、课后或答疑时间，遇到问题无法获得及时有效的解答.批改作业是教学情况反馈的重要环节，由于招生人数增加和教学任务量大等原因，教师负担较重，批改作业成了提高教学质量的一个制约瓶颈.缺少相互交流的空间、时间，缺少方便获取数学知识、加深对课堂教学内容理解的教学服务平台.

3 探索与实践

数学问题来源于实际，需要学生用实践的手段来学习、验证和发展数学，需要数学实践的土壤来加强数学思维训练，从而提高解决问题以及开拓创新的能力.这就要求我们在传统的粉笔加黑板方式的基础上，充分利用数字化方式，让学生亲自设计和动手，来体验解决问题的过程，从实践中去学习、探索和发现数学规律.

因此，我们要建设大学数学电子教育平台.这是集声音、图像、文字为一体的网络教学平台,并且将数学训练和实用相结合,可以为学生的学习提供多元化服务，是推进教学数字化的关键环节,是加强因材施教的有用方式，是课堂教学的有益补充，是提高教学质量和效率的有力保证，是提升学生数学素质的有效途径，更是实现大学数学分层次教学的重要手段.该平台整体设置框架如图1所示.

该平台主要包括以下一些系统.

3.1 课程教学系统

这一与教材相匹配的教学系统，着力将传统优秀教学方法与现代化教学手段进行优化组合,适时利用多媒体教学课件进行辅助教学,有效地提高了课堂教学的效率,形象生动地再现了高等数学中重要的数学思想方法，充分调动了教师的教学积极性,满足了各层次人才的数学素质要求,引导学生朝着可以发挥自身优势的方向发展.

在已有课程网站的基础上，进一步体现教师为“主导”，学生为“主体”的“双主”思想，完善和优化课程教学系统.设置的界面更加友好，图标更加生动形象，导航更加清晰，内容安排上更加合理，提高学生的参与度和积极性，扩大师生的互动性.主要包括以下功能.

(1)教学内容窗口.其最大的特点就是资源共享.这是整个平台中的主体,用于发布课程教学的内容,包括教学大纲、教学基本要求、教学日历、授课计划、课件、备课笔记、讲义、习题、试卷、教学录像、复习资料、讲座、成果展示、他山之石等.

虽然课程大纲、教案、授课计划、课件等教学资源是课程网站基本都具备的内容，但很多都是表现形式单一，只申报不建设，内容更新不及时，在课程建设或教改项目申报成功以后就不再或者很少更新.还有的课程只提供教案、习题等word文件的链接，学习者需要下载后查看，不能直接浏览.

本系统将整个课程教学内容的发布与课程教学同步进行,时时更新，这样可以促使课堂教学与平台互相交替发挥作用.并且为学生课前预习、课后复习、巩固知识、深化拓展提供了极大的方便.

其中，关键的一点,提供教师课堂教学完整的教学录像、录音，可以减少单纯的呈现文本、图片等给学生带来的视觉疲劳.这种充分运用多媒体集成的手段可以填补单一媒体的不足，有利于提高学习效率，促进学生注意力的集中，从而提升教学效果.

另外，开设“习题解答”专栏.针对作业批改中的问题，定期公布作业习题的详细答案和解题步骤，一方面便于学生的查阅订正，巩固知识点，另一方面也避免了占用课堂时间来进行作业解答，提升了作业批改的质量和效率.

增加“搜索栏”，方便学生快捷地查找所需的信息，满足学习的需求.这可以解决很多课程网站访问性不足、导航困难等问题.

(2)教学信息的发布.包括发布各种通知(诸如关于停调课通知、布置作业、课程考试和相关的测试考试安排、答疑安排等信息)、教师简介和联系方式、课程介绍、学习指南等.

在原有课程网站教师简介、课程介绍等的基础上，本系统第一时间发布各种通知公告，为教师通知学生提供了又一便捷的通道，同时方便了学生及时掌握通知信息，克服了传统通知的不便之处.

(3)学习交流窗口.可以涵盖教研课题、出版的教材和发表的论文等，同时,设置与其他高校同类课程的优秀网站、教育主管部门等方面的链接，使学生更好地了解大学数学的前沿信息和教学改革的形势，取长补短，从而优化课程教学，提高学习效率.

开设“快速导航”板块，将使用频繁的课程内容资源加到页面布局中，一目了然.并且提供习题集、复习资料之类教学资源的可直接浏览学习的版本，同时提供必要的导航功能、上下翻页或章节间跳转等服务功能.这可以为使用者提供极大的便利，节约时间，提高效率.

3.2 竞赛教学系统

这一系统既能更好地为广大参赛学生服务，又能克服诸如竞赛公告、竞赛报名、竞赛方案筛选、竞赛作品验收评审、竞赛证书制作、获奖作品展示等竞赛组织的特点和困难.它可以为竞赛组委会、指导专家、参赛者甚至竞赛观摩者等相关各方提供一个通畅的信息窗口和交流平台.主要包括以下功能：

(1)竞赛组织信息的发布.例如，发布竞赛的通知、公告，告知时间、地点、具体要求、注意事项和结果等；发布宣讲动员会安排、竞赛作品回收、作品验收评奖、颁奖典礼暨竞赛作品展示会等信息.

(2)竞赛培训资料的发布.包括竞赛的历年试题及答案、模拟试题及答案、竞赛辅导资料、讲义、指导专家推荐的参考资料、相关推荐的实验培训内容和例程、宣讲动员会和培训讲座的PPT资料等.

(3)竞赛网络报名窗口.该网络报名系统将实现网上竞赛报名、准考证制作、竞赛论文回收、验收评奖、证书制作等一系列的功能，为参赛学生和竞赛组织的教师提供便利.

(4)竞赛网上答疑窗口.可以解决参赛的学生在整个竞赛过程中不断提出的各种问题，并在较短的时间内得到相应的答复.还可以提供最受学生欢迎的关于竞赛试题、论文的点评.这一做法，既使竞赛结果更易于被学生广泛理解，又提供了与学生共同学习相关成果的机会.

(4)学习交流信息窗口.学生可以在论坛里提出问题，交流经验，解答疑问.这种学生间的学习交流和互动，对于培养具有团队精神、合作精神的应用型人才有很大的帮助.

3.3 自主学习系统

这一系统将充分实现因材施教和分层次教学的要求，为培养学生的创新能力和自主研究能力提供有利条件和途径，为达到应用型人才的培养目标铺平了道路.在自主合作学习的基础上，充分利用网络的优势，把学生从“要我学”改变为“我要学”[2].这不仅营造了轻松愉快的学习氛围，而且挖掘了学生的创新思维和创新能力.主要包括以下功能：

(1)名师讲堂.包含大学数学教学名师的课程教学与讲座视频等.学生可以在上课之余反复地回味、反思所学课程，提升教学效果和质量.

(2)网上答疑.指网上对疑难问题进行解答.这打破了时空的限制，并能在较短时间内给予解析，为师生带来了很多便利.建立学生问题的分类资料库.对问题按照不同的课程、知识点进行分类、汇总、整理.这样，既方便教师及时了解学生在学习过程中的主要问题与难点，也节省了解决同样或类似问题的时间，还为教师的教学提供了依据和经验.

(3)网上自测.这是实现学生自我评价的一个重要平台.该板块可以为学生的复习、巩固知识提供新途径.分为单元小测验、章节测试、期中综合测试、期末综合测试等，便于学生及时检验自己的学习情况和效果，有利于课后复习和自我评估，为接下来的学习指明方向.

(4)网上BBS.这为自主学习交流提供了便利.师生之间可以围绕数学问题展开讨论，相互交流，教学相长，共同提高，同时也融洽了师生关系.还有论文的登载、难题的征解、心得体会的发布等形式，不仅提高了学生的创新精神和实践能力，也为他们丰富思维，拓展视野提供了有效载体.

(5)数学软件.在计算机上通过使用Mathematic、数学计算机辅助设计软件MathCAD等数学软件(我们在网上提供这些数学软件的下载链接)，进行求极限、求导数、求积分等运算，研究函数的变化规律，画出曲线、曲面的图形，验证定理，探索新规律等.这些软件的学习不用花费太多的时间,但给学生提供了一个自主学习的法宝.它能培养学生用计算机进行微积分运算的能力，为学生今后越来越多地用计算机进行数学处理和计算打下坚实的基础.

(6)兴趣园地.为不同学习层次的学生开设不同的教学服务功能，比如考研园地、继续教育园地等.为学生提供学习指导、相关参考书等.

参考文献:

[1]殷锡鸣，李红英，许树声，等.大学数学学习网站的建设及其在数学课程中的应用[J].化工高等教育，2006,23(4):65-67.

[2]马凌，邢芸，吴先锋.课程网站使用意向的影响因素研究[J].中国电化教育，2013(2):73-77.