原创《高等数学信息化教学设计案例》
该文是信息化教学类专科开题报告范文跟高等数学和教学设计和信息化类学士学位论文范文。
潘 敏
（泰州职业技术学院基础科学部,江苏泰州 225300）
［摘 要］按照全国职业院校信息化教学大赛要求,以高等数学知识体系中的二次曲面为例,给出具体信息化教学设计方案,主要包括教学分析、教学策略,教学过程与效果反思四个部分.充分利用信息化技术与资源,教学内容与专业相结合,借鉴翻转课堂的教学理念,突出学生的主体性.
［关键 词］信息化；教学设计；高等数学
［中图分类号］G642 ［文献标志码］A ［文章编号］2096-0603（2017）24-0106-02
信息化教学是教育信息化的重要组成部分,是教育理念和模式的深刻革命.自2010年以来全国院校信息化教学大赛由最初的中职赛事发展为一年一度高中职全面覆盖的赛事.信息化教学大赛有效地促进了教学改革,涌现出了很多基于信息化技术的优秀教学设计,使教育信息化的发展从形式走向了内容.本文按照全国职业院校信息化教学大赛要求,以高等数学知识体系中的二次曲面为例,给出具体教学设计方案,主要包括教学分析、教学策略、教学过程与效果反思四个部分.
一、教学分析
本次课选自公共基础必修课《高等数学》,课程设计理念是：必需够用、服务专业、夯实基础、提高素养.属于知识体系中的向量代数及空间解析几何,课时为2学时.
首先对学情进行分析,专业技能需求：面向专业是建筑类专业,要成为一名优秀的建筑设计师,对空间曲面的掌握是一项重要技能；学生知识掌握情况：通过中学的平面及立体几何,以及本章节中空间平面及曲面的学习,学生已经有了一定的空间意识,但对较复杂一些的空间曲面认识还不够；学生特点分析：较好的自学能力,计算机应用能力强,喜欢现代化信息技术,善于搜索信息资源,乐于沟通交流,团队合作能力较好.
依据学生的专业技术需求、知识掌握情况和学生特点,制定教学目标.知识目标：掌握二次曲面及方程,会用数学软件实现图形的可视化,能识别曲面建筑.能力目标：培养学生的自主学习、实践探索、沟通交流及团队协作能力.素质目标：培养学生的建筑审美观、创新意识和职业素质,树立积极的人生价值观.教学重点：常见二次曲面及其方程与曲面建筑识别；教学难点：二次曲面及方程.
二、教学策略
本次课综合运用网络教学平台、数学软件、微课、3D打印机等各类信息化技术与资源,将整个过程分为6个阶段,分别为课前的自主学习,课中的展示交流、分组竞赛、数学实验、专业探索,以及课后的拓展任务,教师在不同阶段采用不同信息手段,布置不同的教学任务,实现相应的目标（见下表）.
三、教学过程
(一)自主学习（课前）
教师活动：1．教师将自主学习资源（微课、PPT）上传到网络教学平台；
2．教师通过群和网络教学平台发布课前任务——请各位同学观看教学视频及课件,上网搜索相应二次曲面的实际模型并上传.
学生活动：1．学生接到通知后,自行学习二次曲面微课视频；
2．上网搜索相关二次曲面的实际模型图片,并上传至网络平台.
微课视频思路：以数形结合为主要思想,采用“轨迹法”由形变数,采用“截痕法”由数化形,再结合曲面特征,除去点、平面和虚面外,将整个二次曲面归纳为共5类9种,分别为：（1）椭球面；（2）椭圆锥面；（3）柱面（椭圆、双曲、抛物）；（4）抛物面（椭圆、双曲）；（5）双曲面（单叶、双叶）.
(二)展示交流（课中10′）
教师活动：组织学生讨论分析上传的二次曲面模型的类别与特点,对学生的讨论发言做必要的引导与点评.
学生活动：依次讨论分析课前上传的二次曲面模型的类别与特点,如旋转抛物面、抛物柱面的聚光性；双曲抛物面的防滑性；单叶双曲面的核电站冷却塔的散热性等.
(三)分组竞赛（课中20′）
教师活动：1．让学生以竞赛模式分组分析著名建筑物的结构特点,识别曲面建筑物.（如,国家大剧院、鸟巢、澳大利亚的悉尼歌剧院）
2．小组汇报后,教师让学生填写小组评定表以及小组成员互评表,综合测评出学生学习态度与效果.
学生活动：1．分组活动,以最快的时间,利用课程知识及网络信息搜索,正确分析著名建筑物的结构特点,识别曲面建筑物,并形成汇报文件；
2．派出小组代表汇报曲面建筑分析结果；
3．根据完成情况,分别填写小组评定表和小组成员互评表.
(四)数学实验（课中30′）
实验一：静态图形的绘制（15′）
教师活动：布置实验任务——绘制二次曲面（5类9种）.
学生活动：1．学习数学软件Mathematic二次曲面绘图命令；
2．根据表达式及程序命令,选取合适参数绘制常见二次曲面.
实验二：动态图形的演示（15′）
教师活动：介绍动态图形命令与参数方程作图命令,分析动画的形成格式,让学生绘制二次曲面的动态形成过程.
学生活动：1．学习数学软件Mathematic二次曲面动态绘图命令；
2．根据程序命令及参数方程,选取合适参数绘制动态二次曲面,进一步了解曲面的形成过程.
(五)专业探索（课中30′）
教师活动：1.结合专业特点引入直纹面的概念,并指出二次曲面中的直纹面；
2.预先准备好制作材料和工具,通过引导学生观察单叶双曲面的构成,再通过网络搜索制作方法,确作方案,最后完成作品；
3.播放3D打印建筑视频.建筑一栋曲面建筑,只需要输入方程,构建模型,然后点击打印.此方法可降低曲面建筑的工程成本.
学生活动：1．掌握直纹面的概念,了解曲面建筑的工程构建；
2．通过网络搜索制作方法,确作方案,利用材料和工具完成单叶双曲面的制作.
3.观看视频,思考3D打印建筑的未来与发展.
(六)拓展任务（课后）
教师活动：1．布置拓展任务,利用群及时了解学生任务的完成情况,并获取学生对教学的反馈意见；
2．带领学生走进智能3D打印中心,利用三维软件构建模型,打印9种二次曲面的实体模型,让学生领略科技带来的便捷与魅力.
学生活动：1．自主完成拓展任务一：观看纪录片及小说,了解高迪的不朽人生；评选最佳建筑审美奖活动；
2．走进智能3D打印中心,完成拓展任务二：利用3D打印机打印出9种二次曲面的实体模型；
3.在任务的完成过程中积极与教师沟通学习过程中的困难与想法.
四、效果反思
本案例突破了传统的教学模式,借助现代化信息手段,使教学更加多样化；借鉴翻转课堂的教学理念,培养学生自我学习的能力与意识；教学内容与专业相结合,实现了基础课服务于专业的目标；充分利用信息化技术与资源,使学生在实验与实践中掌握知识；设计相应课后拓展任务,为学生的可持续发展助力.在教学设计的6个阶段里,学生自主地“学、说、赛、验、做、思”,充分体现了学生的主体性,突出了“以生为本”.
信息化技术的发展日新月异,掀起了一轮又一轮的教育改革,但如何利用好这些信息技术,真正地帮助学生更好地学习,是教育者始终要思考的问题,否则信息化教学只能更多地停留在技术层面,学生也只是眼花缭乱地接受信息技术,而不是接受知识.高等数学老师要适应信息时代的发展,及时转换教师应扮演的角色,加强信息化课程内容建设,使教学更符合学生的认知和需求.
参考文献：
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信息化教学论文参考资料：
总结：本文论述了适合高等数学和教学设计和信息化论文写作的大学硕士及关于信息化教学本科毕业论文，相关信息化教学开题报告范文和学术职称论文参考文献。
