“3+2+1”信息化教学法在高等数学教学中的应用

一、引言

根据军队院校教学模式创新工作会议推进精神，深入推进教学模式创新。其中对通用课程教学模式创新课堂教学方面的要求为：注重体现课堂教学与信息化智能技术的深度融合，达成教员智慧教，学员智慧学，提高学员理论学习的自主性、参与感和收获率。传统的教学方式、考核模式已经发生重大变革，教学信息化、数字化已经成为改革趋势。

警士职业技术教育的培训对象在近几年未曾接受过系统的数学课程，学员数学基础薄弱。传统的“人灌”式数学授课模式难以满足当下的学情，信息化教学法是当下教学模式创新的趋势。

随着科学技术的进一步发展，一大批数学软件涌现出来。其中Matlab、Mathematica、几何画板在高等数学的教学中较为常用。大专学员学习基础较为薄弱，通过相应的数学软件可以将抽象的数学知识点具体化，方便学员理解；为检验学员学习情况，在教学过程中建立长短周期教- 学 - 考闭环，以测试的形式量化学员学习情况，其中测试题目均来自于题库随机抽题，做到教考分离，使测试成绩更具说服力。

二、 "3+2+1" ”信息化教学法概述

（一）“3”：即利用三个常用的信息化数学软件（Matlab、Mathematica、几何画板）辅助教学。《高等数学》知识点繁多且抽象，利用以上三个信息化数学软件辅助教学，可以通过图像的形式将抽象的数学知识点具体化，便于警士职业技术教育的学员理解。

1.Matlab

Matlab 是一款功能强大的数学软件，支持矩阵运算、数值计算等。基于警士职业教育学情，教员利用 Matlab 设计军事案例，激发学员学习兴趣，教员通过合理设计教学模块，融入真实的军事案例，通过案例中存在的知识点引出所要讲解的章节，可以让学员看到数学在实际问题中的价值，激发学员的学习兴趣。

2.Mathematica

Mathematica 是一款科学计算软件，集符号计算、数值分析、数据可视化于一体。在警士职业教育中可以帮助学员理解抽象概念，解决实际问题。教员利用 Mathematica 可以做到交互式教学，利用Manipulate 函数快速创建交互式课件，提高学员的课堂参与度。通过课堂软件在教学中的运用，可以降低学习数学的门槛，强化“做中学”的教学理念，提高学员在实践中“再学习”的能力，增强学员毕业到岗任职的适应能力。

3. 几何画板

几何画板是一款以几何绘图和动态教学为核心的教学工具，其直观的图形化界面和动态交互功能能够帮助学员直观理解抽象的数学概念。利用几何画板可以设计任务驱动型教学，设计贴合专业的实践任务，例如在“数列极限”的教学中可以设计如何利用“正多边形的面积逼近圆的面积”，以此任务为牵引，利用几何画板做到几何与代数的动态结合，帮助学员从“被动听讲”转向“主动探索”。

（二）“2”：即建立两个长短周期教- 学- 考闭环

1. 课堂短周期教- 学- 考闭环

短周期教 - 学 - 考闭环指将《高等数学》课程每一章节作为一个模块，此章节结束之后利用学员空闲时间进行测验，实现短周期教 - 学 - 考闭环。针对大班教学难以把握每一名学员的学习情况和教学反馈情况欠缺的问题，通过每一章节的测验可以对学员学习情况、知识点的理解程度、学员薄弱短板进行全方面掌握，使教员更好的掌握学情，有的放矢的调整教学内容。

2. 课堂长周期教- 学- 考闭环

长周期教 - 学 - 考闭环指学期课程结束之后，教员对整个学期的教学资料、学情数据、考试成绩、考评数据等进行归纳整理，并运用 SPASS 软件分析整个学期的教学情况并进行总结分析，找出异常部分并完善相关措施，利用信息化驱动教学，做到整个学期的教学活动可以量化以及教学活动可视可控。在下一学期的教学中，方便教员及时调整教学内容，优化教学手段，有效提升教学质量和教学效果。

3.“1”：即建立一个《高等数学》课程标准化题库。《高等数学》课程知识点繁多且庞杂，单纯依靠教员出题进行测验往往会导致某一知识点多年重复考，某一知识点数年不考。其次，学员最为重要的终结性考核毕竟不是选拔性考核，仍存在教员“划重点”、“押题”等现象，没有真正的做到教 - 考分离，无法检验出学员真实的学习状况。近期，武警工程大学依据各学科课时量探索建设各学科题库。以《高等数学》题库建设为例，目前已达到千级题量并且在持续增加中，涵盖各个章节全部知识点。在后续考核过程中进一步将题库与考试分析结合起来，形成题目质量和教学质量的双向检测，真正做到教 - 考分离，全面检测教员的教学质量和学员的学习水平，为学员毕业后的任职打好基础。

三、信息化教学法的研究意义

（一）对《高等数学》课程信息化教学的一次探索

相较于传统的灌输式教学，“ 3+2+1 ”信息化教学法更多的是一种探索式学习，有效提升学员的课堂参与度和专注度，使学员从知识的被动接受者转变为知识建构的主动参与者，让知识不再是单向传输，而是双向交流。

（二）有助于提高教学质量和教学效果

通过两个长短周期的“教 - 学 - 考”闭环，可以有效让学员回顾所学知识，做到学过的知识记得住。对教员而言，可以及时完善教学手段，优化教学方法，为教员下一学期的课程教学提供参考。

（三）有助于全方位检验学员对课程的掌握情况

利用一个标准化高等数学题库，从每个章节随机抽取题目，可以覆盖到更多的知识点。其次，教员不参与考试命题，实现“教- 考”分离，有助于全面检验学员对知识点的掌握情况。

（四）提高教学效果

针对大专学员基础薄弱、理解能力不足的学情，通过信息化教学法可以将抽象的数学知识点具体化、可视化，极大易化了知识点，更有利于学员的理解。其次，利用信息化教学工具，教员在授课过程中可以将复杂的知识点简单化，极大提高学员的主动性，有利于学员充分掌握所学知识点。

四、结语

为更好适应军队院校信息化教学改革趋势，基于警士职业技术教育学员学情，本文介绍了“3+2+1”信息化教学法在高等数学教学中的应用，基于三个常用数学软件、两个“教 - 学 - 考”闭环、一个标准化题库全方位检验教员教学水平和学员学习水平，使得学习效果得以量化。信息化教学法没有固定不变的模式，它总是伴随着时代的发展而发展。基于此，教员在后续教学工作过程中应不断完善信息化教学手段，打造最适合自己学科的教学方法。

参考文献

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