一、前言
教育信息化是21世纪大学教育改革的发展方向，信息资源立体化、多媒体的教育技术，将逐步替代以书本知识的静态传授为主的传统教学模式，用信息技术提高学习效率和学习效果，培养创新能力和实践能力将成为教育追求的目标。
大学数学立体化系列教材是在面向21世纪课程的教学改革实践中出生的，是一类新型的“教学资源库式”立体化教材，它主要包括了以下两方面的建设：一是教学资源的多元化、教学方式的现代化、教学知识的立体化；二是教、学、考多层次、全方位的建设。此类“新型教材”的使用在提高教学效率、增强教学效果、加大教学信息量、培养学生的数学应用与实践能力，学生的课后的学习辅导，优秀学生的提高训练，全方位提升学生的综合素质和创新能力等方面起到积极的作用。
二、教材建设现状
高等数学课程是大学教育的公共基础课程，目前，基于传统教学模式下，国内外对该类课程的教学已建设了大量的教材。但就该类课程的立体化教材而言，则尚无我们提出的同类教材。分析国内现有传统教材，在以下几方面尚有欠缺：
1、从教材体系上看，现行传统教材大多承袭了前苏联的教材体系，教学过于强调理论性及知识体系本身的严密性；而对数学历史、文化、思想触及甚少，对所传授知识的溯源、背景及其应用方面的介绍尚有较大欠缺；
2、大学数学所传授的知识均创造和形成于17世纪至19世纪期间，传统教材在如何教会学生应用数学的基本思想、原理和方法并借助计算机来解决当今社会面临的实际问题方面，即如何在教材建设中实用地融入数学实践训练环节（包含恰当地融入的数学建模思想介绍和数学实验教学等）以加强学生解决实际问题的能力、提高学生的科学素质等方面尚有很大的欠缺；
3、随着当今计算机和信息技术的迅速发展，如何将教育技术与信息技术相结合，设计出包括教师如何采用现代手段来教学、学生如何利用现代手段来学习等内容在内的立体化教材具有十分的紧迫性和重要性，而此类大学数学立体化教材目前在国内几乎还是一个空白。
三、教材版本
大学数学立体化教材的研发工作迄今已历时7年，期间历经多次升级改版，从2001年起，先后在全国200多所高等院校得到采用或试用。2007年经由中国人民大学出版社出版的大学数学立体化系列教材将包括下列课程版本：
大学本科部分：
高等数学(理工类)
线性代数(理工类)
概率论与数理统计(理工类)
微 积 分(经济类)
线性代数(经济类)
概率论与数理统计(经济类)
大学文科数学(文科类)
复变函数(理工类)
计算方法(理工类)
高职高专部分
高等数学(理工类)
线性代数(理工类)
概率论与数理统计(理工类)
微 积 分(经济类)
线性代数与概率统计(经济类)
注：下面的介绍主要针对大学本科部分教材版本而言，高职高专部分除内容和要求不同外，也保持了相类似功能和结构设计。
四、教材特色
大学数学立体化教材分参照大学数学各相应专业课程的教学大纲而编写，教材的编写具有下列特点：
(1) 书中融入了数学历史与数学文化的教育，使读者能在学习的过程中，窥探微积分这一近代数学中最伟大科学成就的形成和发展的概貌，领略数学文化的丰富多彩；
(2) 在重要概念引入之前，深刻、简明地阐述其产生的背景及应用的总体思想；
(3) 以评注方式对定理、概念、公式的理解、应用给出进一步的总结；
(4) 充分考虑教学的需要，依循序渐进的原则，以适当的难度梯度选编教学例题；
(5) 同步配合教学内容，简明实用地编写数学实验指导书。本课程共设计安排四个实验项目，每个实验项目包含若干个基础实验和综合实验，其中基础实验包括验证理解、数值计算、符号运算等类型的实验。而综合实验包括若干个可供选择的数学建模与实验问题。
与教材配套一体的《大学数学多媒体学习系统》是信息技术与教育技术相结合的一个产品，它采用Macromedia Flash 等多媒体开发软件、按动态仿真教学方式设计研制而成，是一套大型的集成性、交互式和信息资源立体化的学习软件，其中设计了多媒体教案、习题详解、数学实验、题型分析、综合练习、考研真题剖析等功能模块，内容包含从课程学习到考研提高的全部内容。系统具有以下主要特点：
(1) 多媒体教案：在教材的基础上，重新设计教学过程、制作大量的教学动画，以直观的方式揭示数学的思想本质，有助于加深学生对数学基本概念、原理和方法的理解；
(2) 习题详解：以动态解析方式给出了习题的求解过程，并逐题配备了相关知识点链接；
(3) 数学实验：以交互、集成方式，设计了数学实验教学演示系统和实验案例库；
(4) 题型分析：总结解题思路，并通过精选的例题揭示解题的一般规律和技巧；
(5) 综合练习：与题型分析相对应，设计了大量的针对性提高练习题，突出重点、难点，进一步开阔视野，拓宽知识面；
(6) 考研真题：收录历届数学一和数学二考研真题，并逐题作了深入剖析。
五、配套建设
比较完善的配套建设是《大学数学立体化教材》的重要特色之一。从2007年起，所有采用《大学数学立体化教材》的院校，根据其教材使用量情况可以免费享受下列全部或部分配套建设：
大学数学多媒体教学系统建设
《大学数学多媒体教学系统》是与《大学数学立体化教材》配套建设的供教师教学专用的系统软件，由中国人民大学出版社出版。它是一套大型的集成性、交互式和信息资源立体化的教学软件，它采用Macromedia Flash 等多媒体开发软件研制而成，内容与《大学数学立体化教材》相应课程配套。其主要功能模块包括多媒体教案、习题详解、数学实验、题型分析、历届考研真题剖析以及相关数学家简介等，其中按动态仿真教学方式设计了大量的多媒体教学动画，为提高教学效率、突破教学难点、增强教学效果奠定了良好基础。特别为教学系统设计的知识点交互层叠功能和手写笔功能为教师的课堂教学及其个性化带来极大的便利，此外，还为教师建设了可供修改的备课系统和实验案例库。
《大学数学多媒体教学系统》除包含《 大学数学多媒体学习系统》的主要功能模块外，还具有以下特点：
◆ 多媒体教案：教学过程设计更适合教师进行课堂教学，补充了类型丰富的教学例题供教师选用，增加了课堂练习环节
◆ 教学备课系统：搜集整理大量的教学资源和备课元素，可供教师修改选用，充分展现各位老师的个性化授课特点
◆ 鼠标笔、文件放大以及知识点层叠交互功能，使教师在采用多媒体教学的同时，可以很好地保持传统教学的优势
◆ 数学实验案例库与数学实验演示系统结合，可供教师现场与Mathematica系统交互进行实验演示
我校在使用过程中，又在其基础上进行了二次建设，在教学例题增补与选编、备课系统设计、数学实验与数学建模案例设计、课堂教学模式探讨等方面进行更深入的研究，使得系统更切合我校的专业特色，具有更好的实用价值。
大学数学精品课程网站建设
《大学数学精品课程网站》建设的目标是为全体学生提供优秀的学习平台。该网站包含教学动态发布、课程建设介绍、学习辅导答疑、学习论坛讨论、综合提高训练、数学实验与数学建模、数学史话与背景资源、师生互动、在线教学等栏目。网站管理方便，并具有很强的实用价值。
《大学数学精品课程网站》可直接安装到各院校的校园网上，并作为各院系自己的精品课程网站进行动态更新管理。采用由任课教师、所在院系和我们的专职团队共同管理的动态模式。教师可直接进入网站的后台管理系统，方便地对网站的有关栏目进行更新管理、发布消息、上传讨论、在线答疑等。网站的建设既可扩展学生的学习范围，又能增进师生间课后的教学交流。
大学数学试题库系统建设
《大学数学试题库系统》系统包含高等数学、线性代数、概率论与数理统计三大模块，题库总试题量25000余道，可满足理工、经管、农林、医学等普通本科院校和高职高专院校试题组卷的要求。该系统具有以下特点：
试题类型丰富
含选择题、填空题、计算题、证明题、综合应用题等，其中
高等数学试题总量为15400余道，含选择题1460余道，填空题1470余道，计算题、证明题、及应用题等综合题约12470余道；
高等数学试题总量为4600余道，含选择题520余道，填空题710余道，计算题、证明题、及应用题等综合题约3370余道；
高等数学试题总量为5000余道，含选择题730余道，填空题810余道，计算题、证明题、及应用题等综合题约3460余道；
组卷功能强大
教师只需要根据考试要求直接选择考点和题型，通过智能组卷按钮，几秒钟内即可生成试卷和相应的答卷
系统采用通用的Word浏览器，方便教师操作。通过预览，对不满意的试题，可进一步通过人工调整按钮，方便地对该试卷中的试题进行增、删与替换。
试卷的排版与修改
系统生成的试卷为Word格式文件，教师可以对生成的试卷方便地进行编辑排版，生成后试卷中的试题可直接Win2000等操作系统下进行编辑修改。
大容量试卷库
系统内设大容量试卷库，试卷库可存放3300余套各类试卷，库内存有数百套各类全真试卷，供用户参考；用户可将自组试卷或交流试卷存入该试卷库内。试卷库管理功能令用户方便地实现对库内的试卷进行调用、修改及增删。试卷库中增加了的试卷信息的导入与导出功能，方便不同院校用户进行试卷库信息的交流，也方便试卷库的升级。
二次开发功能强大
使用单位可对系统进行包括试题的添加、删除与替换，对试题的分类标识加注以及试题难度的重新区分等。
教育信息化是21世纪大学教育改革的发展方向，信息资源立体化、多媒体的教育技术，将逐步替代以书本知识的静态传授为主的传统教学模式，用信息技术提高学习效率和学习效果，培养创新能力和实践能力将成为教育追求的目标。
大学数学立体化系列教材是在面向21世纪课程的教学改革实践中出生的，是一类新型的“教学资源库式”立体化教材，它主要包括了以下两方面的建设：一是教学资源的多元化、教学方式的现代化、教学知识的立体化；二是教、学、考多层次、全方位的建设。此类“新型教材”的使用在提高教学效率、增强教学效果、加大教学信息量、培养学生的数学应用与实践能力，学生的课后的学习辅导，优秀学生的提高训练，全方位提升学生的综合素质和创新能力等方面起到积极的作用。
二、教材建设现状
高等数学课程是大学教育的公共基础课程，目前，基于传统教学模式下，国内外对该类课程的教学已建设了大量的教材。但就该类课程的立体化教材而言，则尚无我们提出的同类教材。分析国内现有传统教材，在以下几方面尚有欠缺：
1、从教材体系上看，现行传统教材大多承袭了前苏联的教材体系，教学过于强调理论性及知识体系本身的严密性；而对数学历史、文化、思想触及甚少，对所传授知识的溯源、背景及其应用方面的介绍尚有较大欠缺；
2、大学数学所传授的知识均创造和形成于17世纪至19世纪期间，传统教材在如何教会学生应用数学的基本思想、原理和方法并借助计算机来解决当今社会面临的实际问题方面，即如何在教材建设中实用地融入数学实践训练环节（包含恰当地融入的数学建模思想介绍和数学实验教学等）以加强学生解决实际问题的能力、提高学生的科学素质等方面尚有很大的欠缺；
3、随着当今计算机和信息技术的迅速发展，如何将教育技术与信息技术相结合，设计出包括教师如何采用现代手段来教学、学生如何利用现代手段来学习等内容在内的立体化教材具有十分的紧迫性和重要性，而此类大学数学立体化教材目前在国内几乎还是一个空白。
三、教材版本
大学数学立体化教材的研发工作迄今已历时7年，期间历经多次升级改版，从2001年起，先后在全国200多所高等院校得到采用或试用。2007年经由中国人民大学出版社出版的大学数学立体化系列教材将包括下列课程版本：
大学本科部分：
高等数学(理工类)
线性代数(理工类)
概率论与数理统计(理工类)
微 积 分(经济类)
线性代数(经济类)
概率论与数理统计(经济类)
大学文科数学(文科类)
复变函数(理工类)
计算方法(理工类)
高职高专部分
高等数学(理工类)
线性代数(理工类)
概率论与数理统计(理工类)
微 积 分(经济类)
线性代数与概率统计(经济类)
注：下面的介绍主要针对大学本科部分教材版本而言，高职高专部分除内容和要求不同外，也保持了相类似功能和结构设计。
四、教材特色
大学数学立体化教材分参照大学数学各相应专业课程的教学大纲而编写，教材的编写具有下列特点：
(1) 书中融入了数学历史与数学文化的教育，使读者能在学习的过程中，窥探微积分这一近代数学中最伟大科学成就的形成和发展的概貌，领略数学文化的丰富多彩；
(2) 在重要概念引入之前，深刻、简明地阐述其产生的背景及应用的总体思想；
(3) 以评注方式对定理、概念、公式的理解、应用给出进一步的总结；
(4) 充分考虑教学的需要，依循序渐进的原则，以适当的难度梯度选编教学例题；
(5) 同步配合教学内容，简明实用地编写数学实验指导书。本课程共设计安排四个实验项目，每个实验项目包含若干个基础实验和综合实验，其中基础实验包括验证理解、数值计算、符号运算等类型的实验。而综合实验包括若干个可供选择的数学建模与实验问题。
与教材配套一体的《大学数学多媒体学习系统》是信息技术与教育技术相结合的一个产品，它采用Macromedia Flash 等多媒体开发软件、按动态仿真教学方式设计研制而成，是一套大型的集成性、交互式和信息资源立体化的学习软件，其中设计了多媒体教案、习题详解、数学实验、题型分析、综合练习、考研真题剖析等功能模块，内容包含从课程学习到考研提高的全部内容。系统具有以下主要特点：
(1) 多媒体教案：在教材的基础上，重新设计教学过程、制作大量的教学动画，以直观的方式揭示数学的思想本质，有助于加深学生对数学基本概念、原理和方法的理解；
(2) 习题详解：以动态解析方式给出了习题的求解过程，并逐题配备了相关知识点链接；
(3) 数学实验：以交互、集成方式，设计了数学实验教学演示系统和实验案例库；
(4) 题型分析：总结解题思路，并通过精选的例题揭示解题的一般规律和技巧；
(5) 综合练习：与题型分析相对应，设计了大量的针对性提高练习题，突出重点、难点，进一步开阔视野，拓宽知识面；
(6) 考研真题：收录历届数学一和数学二考研真题，并逐题作了深入剖析。
五、配套建设
比较完善的配套建设是《大学数学立体化教材》的重要特色之一。从2007年起，所有采用《大学数学立体化教材》的院校，根据其教材使用量情况可以免费享受下列全部或部分配套建设：
大学数学多媒体教学系统建设
《大学数学多媒体教学系统》是与《大学数学立体化教材》配套建设的供教师教学专用的系统软件，由中国人民大学出版社出版。它是一套大型的集成性、交互式和信息资源立体化的教学软件，它采用Macromedia Flash 等多媒体开发软件研制而成，内容与《大学数学立体化教材》相应课程配套。其主要功能模块包括多媒体教案、习题详解、数学实验、题型分析、历届考研真题剖析以及相关数学家简介等，其中按动态仿真教学方式设计了大量的多媒体教学动画，为提高教学效率、突破教学难点、增强教学效果奠定了良好基础。特别为教学系统设计的知识点交互层叠功能和手写笔功能为教师的课堂教学及其个性化带来极大的便利，此外，还为教师建设了可供修改的备课系统和实验案例库。
《大学数学多媒体教学系统》除包含《 大学数学多媒体学习系统》的主要功能模块外，还具有以下特点：
◆ 多媒体教案：教学过程设计更适合教师进行课堂教学，补充了类型丰富的教学例题供教师选用，增加了课堂练习环节
◆ 教学备课系统：搜集整理大量的教学资源和备课元素，可供教师修改选用，充分展现各位老师的个性化授课特点
◆ 鼠标笔、文件放大以及知识点层叠交互功能，使教师在采用多媒体教学的同时，可以很好地保持传统教学的优势
◆ 数学实验案例库与数学实验演示系统结合，可供教师现场与Mathematica系统交互进行实验演示
我校在使用过程中，又在其基础上进行了二次建设，在教学例题增补与选编、备课系统设计、数学实验与数学建模案例设计、课堂教学模式探讨等方面进行更深入的研究，使得系统更切合我校的专业特色，具有更好的实用价值。
大学数学精品课程网站建设
《大学数学精品课程网站》建设的目标是为全体学生提供优秀的学习平台。该网站包含教学动态发布、课程建设介绍、学习辅导答疑、学习论坛讨论、综合提高训练、数学实验与数学建模、数学史话与背景资源、师生互动、在线教学等栏目。网站管理方便，并具有很强的实用价值。
《大学数学精品课程网站》可直接安装到各院校的校园网上，并作为各院系自己的精品课程网站进行动态更新管理。采用由任课教师、所在院系和我们的专职团队共同管理的动态模式。教师可直接进入网站的后台管理系统，方便地对网站的有关栏目进行更新管理、发布消息、上传讨论、在线答疑等。网站的建设既可扩展学生的学习范围，又能增进师生间课后的教学交流。
大学数学试题库系统建设
《大学数学试题库系统》系统包含高等数学、线性代数、概率论与数理统计三大模块，题库总试题量25000余道，可满足理工、经管、农林、医学等普通本科院校和高职高专院校试题组卷的要求。该系统具有以下特点：
试题类型丰富
含选择题、填空题、计算题、证明题、综合应用题等，其中
高等数学试题总量为15400余道，含选择题1460余道，填空题1470余道，计算题、证明题、及应用题等综合题约12470余道；
高等数学试题总量为4600余道，含选择题520余道，填空题710余道，计算题、证明题、及应用题等综合题约3370余道；
高等数学试题总量为5000余道，含选择题730余道，填空题810余道，计算题、证明题、及应用题等综合题约3460余道；
组卷功能强大
教师只需要根据考试要求直接选择考点和题型，通过智能组卷按钮，几秒钟内即可生成试卷和相应的答卷
系统采用通用的Word浏览器，方便教师操作。通过预览，对不满意的试题，可进一步通过人工调整按钮，方便地对该试卷中的试题进行增、删与替换。
试卷的排版与修改
系统生成的试卷为Word格式文件，教师可以对生成的试卷方便地进行编辑排版，生成后试卷中的试题可直接Win2000等操作系统下进行编辑修改。
大容量试卷库
系统内设大容量试卷库，试卷库可存放3300余套各类试卷，库内存有数百套各类全真试卷，供用户参考；用户可将自组试卷或交流试卷存入该试卷库内。试卷库管理功能令用户方便地实现对库内的试卷进行调用、修改及增删。试卷库中增加了的试卷信息的导入与导出功能，方便不同院校用户进行试卷库信息的交流，也方便试卷库的升级。
二次开发功能强大
使用单位可对系统进行包括试题的添加、删除与替换，对试题的分类标识加注以及试题难度的重新区分等。
