金課建設(shè)背景下高職數(shù)學(xué)深度融合信息技術(shù)的教學(xué)模式探索

劉 君

人工智能上升為國(guó)家戰(zhàn)略高度后，面向AI 教育領(lǐng)域的優(yōu)質(zhì)平臺(tái)全面發(fā)展，融入智能化手段已成為現(xiàn)代教學(xué)的主要變化趨勢(shì)[1]。當(dāng)前各高校在融入信息技術(shù)的教學(xué)方面有一定的投入，但對(duì)高職數(shù)學(xué)教學(xué)所起到的作用有限，主要原因是當(dāng)前對(duì)信息技術(shù)與課程融合創(chuàng)新的具體環(huán)節(jié)缺乏探索。本文重點(diǎn)分析高職數(shù)學(xué)教學(xué)中深度融合信息技術(shù)的策略途徑，探索教學(xué)方法與模式的創(chuàng)新路徑，以期改善高職數(shù)學(xué)現(xiàn)狀，打造高職數(shù)學(xué)金課。

1 高職數(shù)學(xué)課程傳統(tǒng)教學(xué)的困境

1.1 缺乏創(chuàng)新，難以適應(yīng)當(dāng)前學(xué)情需要

面對(duì)當(dāng)前在手機(jī)、電腦、iPad 等屏幕下成長(zhǎng)的新一代學(xué)生時(shí)，傳統(tǒng)課堂不論是組織形式還是授課模式，大多是以教師為中心，模式缺乏創(chuàng)新，在提高教學(xué)效果和學(xué)習(xí)的主動(dòng)性方面顯得力不從心。大數(shù)據(jù)時(shí)代，通過各種智能化信息技術(shù)手段與高職數(shù)學(xué)課程教學(xué)結(jié)合，能夠引導(dǎo)學(xué)生形成主動(dòng)學(xué)習(xí)的習(xí)慣，濃厚的學(xué)習(xí)興趣，從而提高教學(xué)效果。

1.2 手段單一，難以滿足個(gè)性化的需要

作為一門公共基礎(chǔ)課程，高等數(shù)學(xué)主要服務(wù)于后續(xù)專業(yè)課程學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的基礎(chǔ)計(jì)算能力、應(yīng)對(duì)實(shí)際問題的建模能力和自主學(xué)習(xí)探究能力，對(duì)學(xué)生的后續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。當(dāng)前高職數(shù)學(xué)傳統(tǒng)的教師講、學(xué)生聽的現(xiàn)狀，難以體現(xiàn)以學(xué)生為中心的教學(xué)理念，尤其是人數(shù)較多的合班授課，忽略了學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展，在啟發(fā)式教學(xué)和精準(zhǔn)個(gè)性化教學(xué)方面，也難以發(fā)揮引導(dǎo)作用，從而難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

1.3 時(shí)空受限，難以實(shí)現(xiàn)多元性的需要

傳統(tǒng)課堂方式受教學(xué)課時(shí)與空間所限，師生、生生討論學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)有限[2]，難以滿足新工科建設(shè)、人工智能等國(guó)家戰(zhàn)略對(duì)人才數(shù)學(xué)能力要求?，F(xiàn)階段高職數(shù)學(xué)課程多數(shù)采用多媒體+黑板、教材+ 練習(xí)的模式，教師講授、學(xué)生練習(xí)，給予學(xué)生自主思考學(xué)習(xí)的時(shí)間較少。創(chuàng)新教學(xué)不僅需要師生間的配合，更需要教學(xué)硬件的支撐，比如小班教學(xué)、建設(shè)智慧課堂等。加之當(dāng)前高職基礎(chǔ)理論課時(shí)被大幅度縮減，在課時(shí)嚴(yán)重不足的現(xiàn)實(shí)情況下教師只能被迫趕進(jìn)度，教學(xué)中不得已而忽視了學(xué)生的基礎(chǔ)，自主性、合作學(xué)習(xí)的針對(duì)性，學(xué)習(xí)方式的多元性，導(dǎo)致數(shù)學(xué)課程的教學(xué)缺乏個(gè)性化和多元性。

2 智能化信息技術(shù)手段融入教學(xué)的幾個(gè)原則

2.1 強(qiáng)適用性

在高職數(shù)學(xué)教學(xué)中，智能化技術(shù)作為一種教學(xué)工具和手段，融入教學(xué)需要適用于教學(xué)效率與效果的提高。比如立體動(dòng)畫展示技術(shù)幫助學(xué)生更準(zhǔn)確直觀地理解重要公式與概念定理，數(shù)學(xué)建模軟件解決部分學(xué)生不會(huì)畫圖和計(jì)算困難等問題。技術(shù)的運(yùn)用要能夠有效解決傳統(tǒng)教學(xué)的痛點(diǎn)，增強(qiáng)學(xué)生數(shù)學(xué)邏輯思維、立體空間思維能力，有效培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力，最大限度發(fā)揮信息技術(shù)優(yōu)勢(shì)，提高教學(xué)效率。

2.2 易操作性

在智能化信息技術(shù)融合過程中，要保證所選用的信息技術(shù)穩(wěn)定可靠、智能簡(jiǎn)便，有效輔助教學(xué)解決傳統(tǒng)課堂難點(diǎn)。當(dāng)前多媒體技術(shù)已有廣泛應(yīng)用，在數(shù)學(xué)課程教學(xué)中，如果適當(dāng)使用信息技術(shù)輔助，能夠?qū)⒃境橄髲?fù)雜的定理公式原理直觀地展示出來，提高課堂效率[3]。比如超級(jí)計(jì)算器手機(jī)軟件等能夠幫助學(xué)生畫圖、計(jì)算導(dǎo)數(shù)與積分等，教師教學(xué)中可以通過動(dòng)畫視頻直觀形象展示函數(shù)變化率等抽象概念。

2.3 高綜合性

智能化信息技術(shù)融入教學(xué)需要綜合考慮切入點(diǎn)與實(shí)現(xiàn)的難易度。一方面根據(jù)教學(xué)目標(biāo)重新整合教學(xué)模塊，結(jié)合先進(jìn)的信息技術(shù)手段優(yōu)化課堂教學(xué)；另一方面通過分層教學(xué)、動(dòng)畫視頻、軟件展示、充分運(yùn)用線上教學(xué)平臺(tái)等教學(xué)組織方式，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，培養(yǎng)學(xué)生自主能力；三是技術(shù)使用需考慮教學(xué)效果和學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)全過程采集功能，以改進(jìn)教學(xué)策略，提高學(xué)習(xí)效果。

3 高職數(shù)學(xué)深度融合信息技術(shù)的教學(xué)模式策略

3.1 分層項(xiàng)目化，優(yōu)化教學(xué)過程

智慧教學(xué)與信息技術(shù)的融入，為數(shù)學(xué)課程提供了多種教學(xué)方式。整合教學(xué)模塊，通過創(chuàng)設(shè)情境教學(xué)，將課堂教學(xué)由教師講授向項(xiàng)目式、啟發(fā)探究性學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變。以學(xué)生自主學(xué)習(xí)與合作討論為主體，教師通過學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的反饋適時(shí)調(diào)整教學(xué)策略，有效實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)教學(xué)，更有針對(duì)性地解決學(xué)生的學(xué)習(xí)難點(diǎn)，提高課堂教學(xué)效率。教學(xué)過程中以學(xué)生為主體，實(shí)行分層教學(xué)，通過提煉總結(jié)、小組討論、師生評(píng)價(jià)、生生互評(píng)等方式科學(xué)評(píng)價(jià)，有效激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

3.2 結(jié)合多媒體，優(yōu)化教學(xué)手段

教師可以優(yōu)化教學(xué)手段，深度挖掘多媒體技術(shù)與智能信息化技術(shù)的融合方式，改變傳統(tǒng)靜態(tài)多媒體課件展示為動(dòng)態(tài)、多樣化方式。教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)要求，合理運(yùn)用動(dòng)畫、圖片、視頻等方式，動(dòng)態(tài)展示抽象的數(shù)學(xué)概念。例如導(dǎo)數(shù)定義、定積分的定義等內(nèi)容在課堂講授時(shí)，因涉及無限分割、極限趨近等抽象問題，靜態(tài)課件與板書難以直觀解釋定義，而結(jié)合動(dòng)畫、視頻動(dòng)態(tài)展示，就能夠使學(xué)生更直觀形象地理解概念，最大程度地發(fā)揮信息技術(shù)輔助教學(xué)的功能。

3.3 融入數(shù)學(xué)建模，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

選取實(shí)際應(yīng)用背景的案例開展數(shù)學(xué)實(shí)踐教學(xué)，融入建模方法和熱點(diǎn)問題優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。將數(shù)學(xué)建模思想方法融入教學(xué)，優(yōu)化教學(xué)形式和內(nèi)容，培養(yǎng)提高學(xué)生的創(chuàng)新應(yīng)用能力。教學(xué)中為學(xué)生提供充分的討論表達(dá)機(jī)會(huì)，引入建模軟件可有效攻克教學(xué)難點(diǎn)。設(shè)計(jì)“問題重述- 模型假設(shè)- 模型構(gòu)建- 模型求解-模型改進(jìn)”等主要過程，采取講練結(jié)合、線上線下同步、理論學(xué)習(xí)與軟件操作結(jié)合的方式。教學(xué)環(huán)節(jié)中設(shè)置小組討論匯報(bào)展示，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性與學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)語(yǔ)言表達(dá)、思考探究、歸納總結(jié)等應(yīng)用能力。

3.4 融合信息技術(shù)，拓展教學(xué)方式

融合先進(jìn)的智慧教學(xué)手段，針對(duì)教學(xué)知識(shí)點(diǎn)制作微課視頻資源，整合精品資源課與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，構(gòu)建開放互動(dòng)型、探究型等模式拓寬教學(xué)方式。依托智慧教學(xué)平臺(tái)，構(gòu)建包括數(shù)學(xué)工具、教學(xué)案例、建模軟件、微課視頻、素質(zhì)拓展等完善的教學(xué)資源庫(kù)。學(xué)生根據(jù)不同層次選擇合適的資源，利用線上教學(xué)平臺(tái)自主學(xué)習(xí)，結(jié)合數(shù)學(xué)工具和軟件，突破傳統(tǒng)教學(xué)的時(shí)空限制；教師實(shí)時(shí)指導(dǎo)，使學(xué)生明確學(xué)習(xí)任務(wù)，統(tǒng)計(jì)分析學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，并根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果給學(xué)生提供精準(zhǔn)化指導(dǎo)。

4 融合智能信息技術(shù)的幾個(gè)問題

4.1 選擇要有適用性

適用性是指信息技術(shù)選用既要滿足教學(xué)需要又需適合學(xué)生基礎(chǔ)。目前具備繪制函數(shù)圖形、統(tǒng)計(jì)分析、數(shù)學(xué)計(jì)算等功能的移動(dòng)端、電腦端軟件較多，通過數(shù)學(xué)軟件的運(yùn)算與驗(yàn)證，消除學(xué)生的畏難情緒，提高學(xué)習(xí)效率，通過工具的合理利用可降低學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的難度，提高學(xué)習(xí)興趣。

4.2 融合要有適度性

適度性是指不能完全依賴信息化技術(shù)和數(shù)學(xué)軟件。一方面，信息化手段主要作用是輔助教學(xué)，目的是為了解決傳統(tǒng)教學(xué)達(dá)不到理想教學(xué)效果的困難，但不能一味追求信息化，不顧實(shí)際教學(xué)需要，完全替代所有教學(xué)環(huán)節(jié)，使課堂無效信息量過大，不僅不能提升教學(xué)效果，反而影響教學(xué)。另一方面，學(xué)生不能過度依賴數(shù)學(xué)軟件代替思考和計(jì)算，教學(xué)中應(yīng)當(dāng)給學(xué)生充分的分析和思考的時(shí)間，培養(yǎng)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)與職業(yè)能力。

5 結(jié)語(yǔ)

深度融合互聯(lián)網(wǎng)、信息技術(shù)、數(shù)學(xué)建模思想與數(shù)學(xué)工具優(yōu)化教學(xué)模式，是提升教學(xué)質(zhì)量的有效手段。教師需要具備較強(qiáng)的信息化應(yīng)用能力，科學(xué)運(yùn)用多媒體技術(shù)、數(shù)學(xué)建模工具、手機(jī)軟件、微課視頻、線上教學(xué)平臺(tái)等優(yōu)化課堂教學(xué)。改變以往學(xué)生被動(dòng)聽課的局面，提高自主性，激發(fā)主動(dòng)性、體現(xiàn)個(gè)性化，通過教師引導(dǎo)、實(shí)時(shí)互動(dòng)和全過程的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)采集，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化教學(xué)，同時(shí)融入建模案例優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，不斷提高學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力，全面提高人才綜合素質(zhì)能力。