摘要：随着数字化时代的到来，高等数学教学面临着新的机遇与挑战。本文旨在探讨在数字化背景下，高等数学教学新方法的探索与实践，通过分析传统教学模式的局限性，结合数字化技术的优势，提出了一系列创新的教学方法，并通过实际案例验证其有效性，为提升高数教学质量提供一定的有益参考。

关键词：数字化时代；高等数学；教学新方法

一、引言

高等数学作为高校理工科专业的重要基础课程，对学生的逻辑思维和解决问题的能力培养起着关键作用。然而，传统的高数教学模式往往存在一些问题，如教学方法单一、学生参与度低、教学效果不理想等。在数字化时代，利用先进的技术手段和教学理念改进高数教学方法显得尤为重要。

二、传统高数教学模式的局限性

（一）教学方式较为枯燥

传统的教学方式往往以教师讲授为主，学生只能被动接受知识，缺乏主动思考和探索的机会。这种“填鸭式”教学难以激发学生的学习兴趣和积极性，导致学习效果不佳。

（二）教学内容抽象难懂

高等数学的概念和定理一般较为抽象，与现实生活和专业需求的结合不够紧密，使学生感到所学知识与实际脱节。并且传统的教学手段难以将其直观地展示给学生，导致学生理解困难，容易产生畏难情绪。

（三）个体差异关注不足

在大班教学中，由于班级学生数量较多，教师难以根据每个学生的学习进度和特点进行有针对性的指导，无法满足不同学生的学习需求。

三、数字化技术在高数教学中的优势

（一）丰富教学资源

数字化平台提供了海量的教学资料，包括多媒体课件、动画演示、在线课程等，使教学内容更加丰富多样，有助于学生从不同角度理解知识点。

（二）增强可视化效果

借助数学软件和图形工具，可以将抽象的数学概念和公式转化为直观的图像和动态演示，帮助学生更好地理解和掌握。例如，在高等数学的定积分概念教学中，可以利用在线数学绘图工具，如Desmos或Geogebra，动态展示曲边梯形的面积如何通过分割、近似、求和、取极限的过程转化为定积分。学生能够直观地看到随着分割的细化，近似值逐渐逼近精确值，从而更好地理解定积分的本质。在讲解多元函数的偏导数时，使用数学动画软件制作三维图形的旋转和切面变化，清晰展示当一个自变量固定，函数值随另一个自变量的变化情况，帮助学生直观感受偏导数的几何意义。

（三）实现个性化学习

通过在线学习平台的数据分析，能够了解学生的学习情况，为学生推送个性化的学习内容和练习，提高学习效率。例如，利用智能辅导系统，为学生提供个性化的学习路径和实时反馈。系统根据学生的答题情况和学习进度，自动推送针对性的练习题和辅导资料。

四、数字化时代高数教学的新方法

（一）翻转课堂教学法

教师提前将教学视频、课件等资料上传至网络平台，学生在课前自主学习，课堂上则主要进行讨论、答疑和实践活动。这种方法能够培养学生的自主学习能力，提高课堂参与度。

（二）基于数学软件的实验教学法

引入如 Mathematica、Matlab 等数学软件，让学生通过实际操作来验证和探索数学定理，培养学生的实践能力和创新思维。

（三）线上线下混合教学模式

将线上自主学习与线下课堂教学相结合，充分发挥两者的优势。线上学习拓展了学习的时间和空间，线下教学则加强了师生之间的面对面交流和互动。

五、新方法的实践案例

（一）在某高校的高等数学课程中实施翻转课堂

教师将课程内容制作成简短的教学视频，并设置相关的预习问题。课堂上，学生分组讨论预习中遇到的问题，教师进行引导和总结。通过这种方式，学生的学习积极性明显提高，对知识的理解也更加深入。

（二）利用数学软件开展实验教学

在讲解函数的极值和最值问题时，让学生使用数学软件绘制函数图像，通过观察图像的变化来寻找极值和最值点。学生在实践中不仅掌握了知识点，还提高了运用数学工具解决问题的能力。

（三）采用线上线下混合教学模式

线上部分，学生通过在线课程完成基础知识的学习和测试；线下部分，教师针对重点难点进行深入讲解，并组织小组项目和案例分析。这种模式有效地提高了教学效果，学生的成绩有了显著提升。

六、实践效果与反思

（一）实践效果

首先经过实践发现数字化教学方式确实增强了教学的趣味性和吸引力。通过多媒体课件、动画演示、虚拟实验等丰富多样的形式，原本抽象晦涩的数学概念和定理变得更加直观易懂，极大地激发了学生的学习兴趣和积极性。其次，数字化教学拓展了学习资源和渠道。在线课程、教学平台、数学软件等为学生提供了随时随地学习的可能，打破了时间和空间的限制，使学生能够根据自己的节奏和需求进行自主学习。再者，数字化教学促进了教学互动。在线讨论区、答疑平台等让学生能够更方便地与教师和同学交流，及时解决学习中遇到的问题，提高了学习效果。

（二）反思

虽然，数字化教学方式带来了很多好的效果，但是也存在一些需要反思的地方。例如，部分学生可能过度依赖数字化资源，缺乏独立思考和深入探究的能力。而且，数字化教学对网络和设备有一定要求，如果网络不稳定或设备出现故障，可能会影响教学的正常进行。另外，教师在数字化教学中面临着新的挑战，需要不断提升自身的信息技术水平和教学设计能力，以更好地发挥数字化教学的优势。。

七、结论

数字化时代为高等数学教学带来了新的机遇和挑战。通过探索和实践新的教学方法，如翻转课堂、实验教学和混合教学模式，能够有效地提高高数教学质量，培养学生的数学素养和创新能力。然而，在实践过程中，还需要不断总结经验，解决出现的问题，充分发挥数字化技术的优势，为高等数学教学的改革与发展注入新的活力。

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