趙艷敏（許昌學(xué)院數(shù)學(xué)與統(tǒng)計學(xué)院，河南許昌461000）

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微電影融入高校理科課程教學(xué)的探索
——以微電影輔助微積分教學(xué)為例*

趙艷敏
（許昌學(xué)院數(shù)學(xué)與統(tǒng)計學(xué)院，河南許昌461000）

摘要：高校理科課程因其理論的抽象性、復(fù)雜性等而難學(xué)難教。微電影是一種有效的新型載體，將理科課程中晦澀難懂的理論分析融入生動形象的小故事中，并以微電影的形式予以展示，用以輔助課堂教學(xué)，將是一種新穎的、易激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的教學(xué)手段。具體地，本文從微電影輔助微積分課堂教學(xué)的實(shí)踐和探索經(jīng)驗出發(fā)，論證了微電影輔助高校理科課程教學(xué)的可行性和高效性。

關(guān)鍵詞：微電影；理科課程；微積分；教學(xué)改革

一、微電影應(yīng)用于高校理科課程教學(xué)的可行性

微電影（micro film）相對于電影而言，因其制作迅速、短小精悍、播放方便而成為人們十分喜歡的藝術(shù)載體。微電影這種載體形式的優(yōu)勢和特點(diǎn)，也越來越多地被應(yīng)用于各個領(lǐng)域。借助于微電影這一媒介的傳播力和藝術(shù)感染力，可以達(dá)到更好地展示某一觀點(diǎn)、理論的目的。就其在高校理科教學(xué)中的應(yīng)用而言，也將會有較好的發(fā)展前景。尤其是對于處理高校理科教學(xué)中的冗繁的理論知識點(diǎn)，會起到富有實(shí)效的輔助作用。

在信息、網(wǎng)絡(luò)如此發(fā)達(dá)的當(dāng)下，為提高教學(xué)效率，已有很多成熟的借助于多媒體進(jìn)行的教學(xué)模式涌現(xiàn)，如時下比較流行的微課、慕課。微課依托課堂教學(xué)視頻呈現(xiàn)內(nèi)容，它們圍繞一個主題展開，同時還包含與該教學(xué)主題相關(guān)的教學(xué)設(shè)計、素材課件、教學(xué)反思等內(nèi)容，已成為師生喜愛的教學(xué)形式。慕課（MOOC）是基于網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)的開放課程，目前資源豐富，可以同時學(xué)習(xí)到國內(nèi)外優(yōu)秀教師、專家的授課。我們計劃也要充分利用網(wǎng)絡(luò)信息資源和傳播載體，做出輔助理工科課程課堂教學(xué)和學(xué)生自主學(xué)習(xí)的優(yōu)秀微電影。

眾所周知，日本的動漫做得比較好，近年來，他們利用漫畫，闡釋了一些自然科學(xué)的基礎(chǔ)理論，寓教于樂，發(fā)揮了漫畫的優(yōu)勢，如：由科學(xué)出版社出版的《漫畫微積分》、《漫畫微分方程》、《漫畫統(tǒng)計學(xué)》、《漫畫量子力學(xué)》、《漫畫半導(dǎo)體》等一系列書籍，將晦澀的理論以漫畫的形式呈現(xiàn)，通俗易通。當(dāng)然，各個高校均可利用自己的資源優(yōu)勢，做出有特色、受歡迎的知識傳播形式和載體。以許昌學(xué)院為例，許昌學(xué)院在數(shù)學(xué)教育和戲劇影視文學(xué)方面都做得比較好，我們就計劃聯(lián)合起來，發(fā)揮各自的特長，進(jìn)行深入的教學(xué)改革。我們的微積分微電影制作團(tuán)隊成立于2013年，團(tuán)隊中有經(jīng)驗豐富的影視制作專業(yè)教師、動畫設(shè)計專業(yè)教師、專業(yè)課優(yōu)秀教師，從專業(yè)知識和表現(xiàn)形式兩方面的融合開展實(shí)踐，取得了良好的效果。

二、理科學(xué)習(xí)現(xiàn)狀和教學(xué)效果分析

（一）學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高

目前，對于高校學(xué)生而言，理科課程理論知識冗繁、枯燥，加之理科的專業(yè)課程開設(shè)也比較集中，一學(xué)期要同時攻克幾門課程，學(xué)生學(xué)習(xí)任務(wù)也比較繁重。從學(xué)生的課堂表現(xiàn)和作業(yè)情況來看，學(xué)生容易產(chǎn)生倦怠，課程學(xué)習(xí)興趣不高，學(xué)習(xí)不扎實(shí)而且容易造成惡性循環(huán)。舉例來說，“高等數(shù)學(xué)”課程對于理工科計劃考研的學(xué)生而言，是決定考研成敗的關(guān)鍵，但就期末考試成績來看，不及格率仍然是比較高。由此可見，學(xué)生即便是非常清楚這些課程的重要性，但枯燥無味的理論還是讓他們望而卻步，難以有濃郁的學(xué)習(xí)興趣，自主學(xué)習(xí)效率較低。

（二）課堂教學(xué)形式單一

教師課堂教學(xué)方面，一般以板書為主，或板書與PPT展示相結(jié)合的形式來闡述教學(xué)內(nèi)容。對于理科課程教學(xué)而言，課時安排非常緊湊，例如，“高等數(shù)學(xué)”課程的授課課時雖然各個學(xué)校不盡相同，但普遍偏少，按照規(guī)定的時間把完成教學(xué)內(nèi)容實(shí)屬不易，這也導(dǎo)致了課堂上師生之間的互動交流不多。教學(xué)形式的單一化也使課堂較為枯燥，降低教學(xué)效率。

三、微電影融入理科課程教學(xué)的實(shí)踐——以微積分為例

（一）微電影和微積分的特點(diǎn)

微電影短小、精悍，有其獨(dú)特的表現(xiàn)形式，許昌學(xué)院在制作微電影方面較有優(yōu)勢，匯集了很多出色的專家學(xué)者以及相關(guān)的制作團(tuán)隊。我們以微積分知識的微電影制作為例，對于微電影融入理科課程教學(xué)進(jìn)行探索和實(shí)踐。

微積分是高等數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)和核心內(nèi)容，具有十分重要的理論價值和應(yīng)用背景，如，它在電磁學(xué)、生物學(xué)、天文學(xué)、化學(xué)、力學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等自然科學(xué)以及社會科學(xué)中都具有極其廣泛的應(yīng)用，自該理論被提出就備受關(guān)注，得到了高度評價。例如，馮·諾依曼說“微積分是近代數(shù)學(xué)中最偉大的成就，對它的重要性無論做怎樣的估計，都不會過分”；著名數(shù)學(xué)家R.Courant贊微積分為“人類思想的偉大成果之一，它處于自然科學(xué)與人文科學(xué)之間的地位，成為高等教育的一種特別有效的工具”；著名數(shù)學(xué)家Kline稱微積分是“繼歐氏幾何之后，全部數(shù)學(xué)中的一個最大的創(chuàng)造”。微積分的主要內(nèi)容包括函數(shù)、極限、微分學(xué)、積分學(xué)及其應(yīng)用。微積分的基本研究對象是函數(shù)，而極限則是微積分理論中的基本概念，積分和微分實(shí)質(zhì)上是特定過程下的特定形式的極限。17世紀(jì)，牛頓和萊布尼茲基于前人工作，從直觀的無窮小量出發(fā)，創(chuàng)立了微積分（稱之為“第一代微積分”），但沒有給出嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦碚摗５搅?9世紀(jì)，柯西和魏爾斯特拉斯基于極限理論，把微積分建立在極限理論的基礎(chǔ)上（稱之為“第二代微積分”），另外，實(shí)數(shù)理論的建立使得極限擁有嚴(yán)格的理論基礎(chǔ)，進(jìn)而使得微積分理論體系越來越完善，但推理較為繁瑣，不便于理解和掌握。近些年來，林群院士開始致力于建立一種新的、理論嚴(yán)謹(jǐn)且直觀易懂的微積分理論知識體系。在林先生的著作《微積分快餐》中，一張圖概括了微積分的內(nèi)涵，并將微積分的三大核心內(nèi)容：牛頓-萊布尼茨公式、泰勒公式和歐拉-馬克勞林公式，統(tǒng)一于一個哲學(xué)公式。林先生非常注重這套理論在實(shí)際教學(xué)中的教學(xué)方法和教學(xué)效果，他強(qiáng)調(diào)，教師應(yīng)先向?qū)W生介紹微積分理論的思想和原理，而后再講授具體的證明和推理，既簡潔明了又嚴(yán)謹(jǐn)深刻，同時緊密聯(lián)系微積分理論在諸多領(lǐng)域中的應(yīng)用給出示例，集理論與應(yīng)用于一體。

（二）微積分系列微電影的制作

許昌學(xué)院微積分微電影制作團(tuán)隊在林群院士的指導(dǎo)下，意欲將新的微積分理論及其重要思想以微電影的形式呈現(xiàn)，讓學(xué)生參與到微電影的制作和拍攝中，讓他們愿意學(xué)、學(xué)得會、學(xué)后能夠也樂于進(jìn)行更為深入的思考。關(guān)于微積分的教學(xué)方法改革已有諸多的討論和研究，但我們認(rèn)為學(xué)習(xí)興趣是任何新的教學(xué)方法有效實(shí)施的前提，尤其是對于像“高等數(shù)學(xué)”等內(nèi)容繁多、課時有限、理論抽象的高校理科理論課程，更應(yīng)該注意激發(fā)學(xué)生課前預(yù)習(xí)、課堂學(xué)習(xí)、課后復(fù)習(xí)的學(xué)習(xí)興趣和自覺性。基于此目的，我們制作了“微積分故事系列微電影”，讓學(xué)生參與拍攝，教師進(jìn)行指導(dǎo)，輔助課堂教學(xué)的效果較好。進(jìn)一步地，我們擬開展更大范圍的實(shí)踐。

具體的拍攝制作流程如下：

1.由“高等數(shù)學(xué)”教學(xué)經(jīng)驗豐富的教師帶領(lǐng)學(xué)生設(shè)計劇本的理論講解內(nèi)容。

2.由編劇老師創(chuàng)設(shè)理論講解的情境，并與“高等數(shù)學(xué)”任課教師溝通、交流，確認(rèn)情境是否適合、貼切，進(jìn)而做出微積分微電影的拍攝劇本。

3.組織拍攝并制作相關(guān)的動漫插入微電影，尤其是理論表達(dá)需要有公式展示的時候，適當(dāng)?shù)膭勇_(dá)到較好的效果，不至于給人一種理論性很強(qiáng)、較為枯燥的感覺。

（三）微積分系列微電影的應(yīng)用

關(guān)于微積分系列微電影的應(yīng)用，我們以許昌學(xué)院為例來介紹情況。許昌學(xué)院是在地方師范?？频幕A(chǔ)上，于2002年升格為省屬全日制普通本科院校，升本10余年來，得到了快速發(fā)展，目前學(xué)校有59個本科專業(yè)和16個?？茖I(yè)，涵蓋理學(xué)、工學(xué)、文學(xué)、史學(xué)、法學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、管理學(xué)、教育學(xué)、藝術(shù)學(xué)、醫(yī)學(xué)等十個學(xué)科門類，已成為一所理工為主、多科協(xié)調(diào)、富有特色的綜合性應(yīng)用型本科院校。面向全校開設(shè)的“高等數(shù)學(xué)”課程分為了三類，一是，面向理工科非數(shù)學(xué)專業(yè)的所有專業(yè)開設(shè)，具有的一定深度和廣度；二是，面向經(jīng)濟(jì)、管理類各專業(yè)開設(shè)，具有較明確的應(yīng)用背景；三是，面向文史類部分專業(yè)開設(shè)，相對簡單，重點(diǎn)介紹一元微積分相關(guān)知識。對于不同的授課對象，選擇的教材，教學(xué)大綱，教學(xué)內(nèi)容及重點(diǎn)均不相同，但基礎(chǔ)理論和思想具有一致性。在微積分系列微電影制作的第一階段，我們先就微積分的思想、重要知識點(diǎn)進(jìn)行拍攝，具有普適性，適用于全校本、?？聘鲗I(yè)的學(xué)生使用。第二階段制作的微電影，基于更為深入的微積分知識塊，適用于理工類和經(jīng)管類。第三階段，正在籌備中的系列微電影從兩個方面入手，一是，將微積分涉及的各領(lǐng)域的應(yīng)用介紹得更為具體；二是，微積分知識的深入介紹。

目前，我們拍攝的系列微電影在各專業(yè)使用情況較好，學(xué)生觀看的積極性比較高，在進(jìn)入課堂學(xué)習(xí)之前，能夠全面地了解微積分理論的思想較為重要，它為學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦碚摰於肆己玫幕A(chǔ)。

微積分微電影的制作、使用對于其他理科課程的而言也是類似的。在各類自然科學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)中，專家、教師們都在做著不同程度的推動和努力，最基本的宗旨都是化難為易、化繁為簡、寓教于樂。例如，近幾年，掀起的鼓勵兒童閱讀自然科學(xué)繪本的熱潮，甚至連“量子物理學(xué)”等公認(rèn)的對于高校大學(xué)生也是較為難學(xué)的課程，也推出了以兒童為主要閱讀對象的繪本。從兒童到大學(xué)生，自然科學(xué)的學(xué)習(xí)越來越重要，同時我們可以看到，各個階段所要學(xué)習(xí)的自然科學(xué)知識都在試圖以更為豐富的表現(xiàn)形式來降低它的理解和學(xué)習(xí)難度。

四、結(jié)束語

以微電影為傳播載體，將冗繁的高校理科課程理論呈現(xiàn)，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，輔助課堂教學(xué)，提高教學(xué)效率。并以微電影融入微積分的教學(xué)為例，注重理論知識的思想和實(shí)質(zhì)的闡述，詳細(xì)論述了其可行性和有效性。

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Abstract:Owing to complex and abstract theory，it is very difficult to learn and teach science curriculum. Micro film is a novel and effective carrier. Obscure theory analysis in the science curriculum can be put into vivid stories and displayed in the form of micro film，which may be applied to assist classroom teaching . This process will be a new method，which can easily stimulate learning interest of students in teaching. In particular，the current article demonstrates the feasibility and high efficiency of micro films for assisting teaching of science curriculum in universities，based on the practice and experience of micro film in assisting classroom teaching of calculus.

Keywords:micro film；science curriculum；calculus；teaching reform

中圖分類號：G642

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：2096-000X（2016）11-0080-02

*基金項目：許昌學(xué)院教學(xué)改革研究項目資助（No.02014010）。

作者簡介：趙艷敏（1979-），女，河南鄢陵，博士，副教授，研究方向為微分方程數(shù)值解法、數(shù)學(xué)教育。