《大学数学教育信息化研究与建设》
教学成果鉴定证书
《大学数学教育信息化研究与建设》教学成果鉴定会于
鉴定专家组在听取成果内容报告、审阅有关材料、提问咨询的基础上,经过认真评议和论证,形成如下鉴定意见:
本成果针对我国高等教育快速进入大众化教育阶段后所面临的问题(如学生规模扩张带来的大班、多班教学问题、一校多区带来的教学管理、师生互动问题等)和当前大学数学教育所面临的问题(如认识与观念上的陈旧、教学模式的守旧、数学教育的普及化、学生课后的学习辅导问题等),将计算机信息技术与大学数学教学内容、数学思想方法、教学过程进行有机的整合,形成了全新的大学数学教育理念,即以计算机信息技术为手段,将大学数学教育的信息化建设延伸和拓展到教、学、考各个环节,并突破了长期制约数学教育乃至相关教育科研领域开展网络教学与在线交流的技术瓶颈——基于Web的数学公式编辑器,为大学数学的教学双方建设了课堂教学信息化系统、课后学习辅导信息化平台、师生互动信息化平台、试题库系统以及大学数学系列立体化教材等,构筑了全新的大学数学教育模式,取得了以下重要成果:
1、在课堂教学信息化系统建设方面,以Flash等多媒体开发工具开发建设了《大学数学系列多媒体教学系统》,该系列“教学系统”是大型的集成性、交互式和信息资源立体化的教学软件,内容模块包括了备课系统、多媒体教案、习题解答、综合训练、数学实验教学及与其配套的数学实验案例库等。系统功能上包括了长期开发积累的满足专业教学需求的多媒体教学动画演示功能、供教师在教学过程中进行手写板书的手写笔功能、供教师在教学过程中进行知识点交互和数学家介绍的系统导航功能、供教师备课和个性化的编辑修改功能、教学画面缩放功能、文件扩展链接功能等,此外,系统设计可使教师利用遥控鼠标在教室内进行移动教学。采用该系列“教学系统”进行课堂教学,既可以充分发挥信息化教学的优势,也能够很好地融入教师板书教学的个性化特色,配合教师的教学演讲,可以充分展示现代教学方式的优势,突破此前以粉笔加黑板或PPT演示为主的课堂教学模式,在提高教学效率、加大教学信息量、加强教学效果以及展现实验教学的交互过程等方面取得突出的成效,其开发建设水平在国内居于领先地位。目前,该系列“教学系统”已被国内高等院校广泛采用,得到了国内广大数学教师的认可。
2、在课后学习辅导信息化平台和师生互动信息化平台的建设方面,开发建设了《大学数学系列精品课程网站》,该网站包含数学教育资讯、课程建设和师生互动三大模块,它们分别承载着搭建学生的课后学习辅导平台、课程建设平台与师生互动交流平台三大任务。为完成上述系列《课程网站》的三大建设目标,本成果突出解决了下面两点:
(1) 基于长期的研发积累,开发建设了无需安装MathPlayer插件即可直接在IE浏览器使用的基于Web的可视化数学公式编辑器,它除实现了Mathtype等文档编辑器的全部功能外,还支持最常用的上下标快捷键输入,突破了长期制约数学教育领域开展网络教学与在线交流的技术瓶颈,其开发建设水平在国内外居于领先地位。基于Web的可视化数学公式编辑器在几乎所有科学领域的网络教育与网络交流中都有着十分重要的应用,它的开发建设在国内外均具有广阔的应用前景。
(2) 从专业建设的角度,开发了满足数学教育需求的基于Web的双语音双视频互动的在线交流平台。该平台采用P2P技术开发,最占带宽的语音视频数据通过P2P传递,不需经过服务器,服务器只起逻辑处理和文本信息转发的作用,因此它对服务器硬件的依附性低,不需要固定IP,在不增加各院校服务器建设的条件下,能同时支持万人以上在线互动。尤为突出的是该平台同时支持文字编辑、数学公式编辑和语音视频交流互动,满足各院校进行网络在线答疑和在线交流的需要,具有广阔的应用前景。
融入了上述基于Web的数学公式编辑器和在线交流平台成为该系列“课程网站”的独特的亮点。专家组一致认为,该系列“课程网站”在数学教育资讯建设的专业性、功能设计的实用性以及构建技术的先进性等方面,在国内同类精品课程网站的建设中具有领先地位。
3、在试题库系统建设方面,本成果开发建设的《大学数学试题库系统》包含高等数学、线性代数、概率论与数理统计三大模块,试题总量25000余道,可满足理工、经管、农林等普通本科院校和高职高专院校试题组卷的要求。该系统具有试题类型丰富、组卷功能强大以及成卷快速等特点,试题的查询预览、成卷后试卷的人工调整以及试卷和试题的编辑修改方便,试题库内建设了可容纳3300多套试卷的大容量试卷库,并提供了强大的二次开发功能,这些特点使该题库系统的建设达到国内领先水平。
4、在综合运用上述教育信息化建设成果方面,本成果首创融纸质教材、学习系统、教学系统、课程网站与试题库系统建设为一体的创新型“大学数学立体化教材”的建设模式,并将之付诸实践,并于2006年4月起在中国人民大学出版社正式出版了《大学数学系列立体化教材》: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)。该系列教材建设立意新颖,符合教育信息化发展的主流方向,两年多来,在国内取得广泛好评,据中国人民大学出版社的统计数据表明:迄今有遍及国内29个省市至少252所本科院校采用了该系列立体化教材。
5、在与国内高等院校数学同行共享我们所建设的教学资源与提供服务方面,本成果的研发团队自2005年起开始建设《数学教研网》(www.math123.cn),并采取开放的态度与全国同行共享建设的教学资源,尤其是在教学系统栏目中,免费开放了我们开发建设的所有课程的《大学数学系列多媒体教学系统》,这些在推动我国大学数学教育信息化的研究与建设方面起到了积极的作用。
本成果自2000年3月起进行了连续八年多的研究、开发、建设与实践,其研发历程恰恰与我国高等教育的规模扩张期同步,其中许多成果在历年的研究、建设与实践中反复锤炼、不断提升。本成果针对大学数学公共基础课程的各项建设具有广阔应用前景,对相关课程的建设能起到很好的辐射作用,其中如基于Web的公式编辑器、在线交流平台和师生互动平台的建设等均是大学理工、经管、农林等各专业的课程建设所急需的。