大數(shù)據(jù)背景下高職高等數(shù)學(xué)信息化教學(xué)設(shè)計(jì)研究

劉蘭梅

【摘要】? ? 網(wǎng)絡(luò)既是學(xué)習(xí)的工具和載體，也是營(yíng)造學(xué)習(xí)環(huán)境的重要手段。在這樣的背景下，高職高等院校面臨著教學(xué)改革等問(wèn)題。就目前高職高等數(shù)學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀，提出教學(xué)質(zhì)量、教學(xué)模式、教學(xué)手段改革的突出問(wèn)題，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行信息化設(shè)計(jì)和研究，是提升教學(xué)質(zhì)量的較好手段。在大數(shù)據(jù)的背景下，人工智能、3D技術(shù)、云計(jì)算等新興技術(shù)手段的應(yīng)用為教學(xué)改革創(chuàng)造了契機(jī)。

【關(guān)鍵詞】? ? 大數(shù)據(jù)? ? 高等數(shù)學(xué)? ? 信息化教學(xué)? ? 教學(xué)設(shè)計(jì)

引言：

信息技術(shù)的迅速發(fā)展和創(chuàng)新，促使現(xiàn)代社會(huì)由工業(yè)化社會(huì)向信息化社會(huì)轉(zhuǎn)型。在向信息化社會(huì)轉(zhuǎn)型的過(guò)程中，傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)理論、教學(xué)理念、師生關(guān)系、教學(xué)目標(biāo)、教育管理、溝通模式、教學(xué)結(jié)構(gòu)等都發(fā)生了一定的變化。隨著新興技術(shù)手段的不斷出現(xiàn)，應(yīng)用于工業(yè)社會(huì)的學(xué)習(xí)和教學(xué)理論，已無(wú)法滿足對(duì)學(xué)生全方位多渠道教育的目的。信息化技術(shù)的發(fā)展，促使我們的教學(xué)與學(xué)習(xí)的時(shí)間界限、教學(xué)管理模式、教學(xué)與學(xué)習(xí)理念、學(xué)生活動(dòng)方式都發(fā)生了改變，這也是推動(dòng)高職高等數(shù)學(xué)信息化教學(xué)改革的強(qiáng)大動(dòng)力。

高等數(shù)學(xué)是一門公共基礎(chǔ)必修課程，我們發(fā)現(xiàn)大多數(shù)高職高等數(shù)學(xué)教學(xué)課堂，還保留著傳統(tǒng)的教學(xué)方式和教學(xué)理念，在課堂設(shè)計(jì)和教學(xué)模式上都比較老套，這樣的教學(xué)模式存在很多實(shí)際問(wèn)題。

為了追求更有效的教學(xué)模式，更優(yōu)的教學(xué)方案，在比較先進(jìn)的職業(yè)教育理念的指導(dǎo)下，我們對(duì)高職高等數(shù)學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)做出了深入的探索，對(duì)如何實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的合理利用，如何構(gòu)建更合理科學(xué)的“三元一體化”高職數(shù)學(xué)教學(xué)模式做了更深入的探究。

我們?cè)诖髷?shù)據(jù)背景下，結(jié)合高職高等數(shù)學(xué)教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生整體認(rèn)知情況，以及已有的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，改變傳統(tǒng)單一的教學(xué)模式，對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行改革，提高學(xué)生的認(rèn)知能力，為數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)實(shí)踐提供更寬廣的空間，讓學(xué)生真正的理解認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)相關(guān)知識(shí)，運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際數(shù)學(xué)問(wèn)題，掌握高等數(shù)學(xué)思想，學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)思維，獲得數(shù)學(xué)能力。

一、高職院校高等數(shù)學(xué)教學(xué)中存在的問(wèn)題

1.1鑒于高職學(xué)生生源構(gòu)成的復(fù)雜性，高職高等數(shù)學(xué)的教學(xué)設(shè)計(jì)是比較困難的

大部分高職學(xué)生在入學(xué)前期對(duì)高等數(shù)學(xué)是比較感興趣的，但對(duì)這種比較基礎(chǔ)的課程，很難保持恒久的學(xué)習(xí)動(dòng)力。有部分學(xué)生在高中甚至于初中時(shí)，對(duì)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)已經(jīng)出現(xiàn)了厭煩的情緒，這部分同學(xué)對(duì)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)掌握較差，學(xué)習(xí)起來(lái)比較困難。所以在學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)時(shí)，不會(huì)有特別高的興趣，因此在常規(guī)的教學(xué)過(guò)程中，分層教學(xué)是十分必要的。但是因?yàn)閷W(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)認(rèn)知差異大，又會(huì)給分層教學(xué)帶來(lái)比較高的難度，對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)的要求也更高。

1.2高等數(shù)學(xué)進(jìn)行信息化教學(xué)設(shè)計(jì)比較單一，也沒(méi)有固定的設(shè)計(jì)模式

高等數(shù)學(xué)是面向全校的公共基礎(chǔ)課，全校的各類專業(yè)學(xué)生都要學(xué)習(xí)這門課程，不同專業(yè)對(duì)高等數(shù)學(xué)知識(shí)的需求也有一定的差異。

在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中，信息化教學(xué)僅僅是通過(guò)應(yīng)用多媒體課件，對(duì)固有的實(shí)例進(jìn)行信息化教學(xué)設(shè)計(jì)，但相關(guān)的特色案例教學(xué)資源挖掘還不是很多，理論知識(shí)的講解所占比重較大，難以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，嚴(yán)重影響教學(xué)效果。

1.3信息化教學(xué)平臺(tái)的實(shí)踐場(chǎng)地比較缺乏

信息化教學(xué)平臺(tái)的搭建也是近些年來(lái)高職院校重要任務(wù)之一，但針對(duì)公共基礎(chǔ)課程的教學(xué)設(shè)計(jì)研究還是比較少的，尤其是搭建高等數(shù)學(xué)課程信息化教學(xué)平臺(tái)可借鑒的經(jīng)驗(yàn)少。鑒于高等數(shù)學(xué)課程的特殊性，與信息化進(jìn)行有機(jī)結(jié)合有一定困難，并且也很難將高等數(shù)學(xué)這門課程和專業(yè)進(jìn)行結(jié)合，因此在以往進(jìn)行信息化教學(xué)平臺(tái)設(shè)計(jì)時(shí)，大多沒(méi)有取得實(shí)質(zhì)性效果。

二、“三元一體化”信息化教學(xué)理念

我們常說(shuō)的“三元一體化”教學(xué)理念是指將學(xué)生的學(xué)、教師的教、教學(xué)資源的活用進(jìn)行有機(jī)融合。我們這里所說(shuō)的教，不只是單純的教學(xué)，而是有方向性的教導(dǎo)，通過(guò)教師多年積累的經(jīng)驗(yàn)和先進(jìn)的教學(xué)方法引導(dǎo)學(xué)生掌握適合自己的學(xué)習(xí)方法，培養(yǎng)學(xué)生的主體性和主動(dòng)性。而學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，對(duì)所學(xué)習(xí)的內(nèi)容要進(jìn)行主動(dòng)的探究，發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容的實(shí)質(zhì)性和趣味性，積極地參與到教學(xué)過(guò)程中來(lái)。通過(guò)自主學(xué)習(xí)，創(chuàng)造更有效的學(xué)習(xí)模式。教學(xué)資源這一板塊貫穿學(xué)生和教師整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程中，如何將教學(xué)資源優(yōu)化、活用、整合，是我們教學(xué)過(guò)程中比較重要的環(huán)節(jié)，這也有助于提升教學(xué)效果，也是引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的重要途徑。三者看似是不同的個(gè)體，但他們?cè)谥T多方面有著有機(jī)融合的基礎(chǔ)，都是以學(xué)生的需求為展開(kāi)點(diǎn)，通過(guò)對(duì)人的關(guān)注，倡導(dǎo)實(shí)現(xiàn)人的全面發(fā)展，這是三者追求的共同的終極價(jià)值。從本質(zhì)上講，三者都是開(kāi)放的，是在高職高等數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中不斷調(diào)整、不斷吸收、不斷充實(shí)的過(guò)程，當(dāng)然我們的教學(xué)督學(xué)肯定也會(huì)受到教育資源的影響。因此只有三者之間互相滲透，才能更好的培養(yǎng)出具備綜合能力的人才。

三、大數(shù)據(jù)背景下高職高等數(shù)學(xué)信息化教學(xué)設(shè)計(jì)

3.1基于適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的需求，高職高等數(shù)學(xué)課堂設(shè)計(jì)做出調(diào)整

重構(gòu)信息化的教學(xué)課程內(nèi)容，是高職高等數(shù)學(xué)教學(xué)課程的要求。針對(duì)各專業(yè)大量的調(diào)研，分析在信息化背景下，高職數(shù)學(xué)教學(xué)的課程作用。通過(guò)豐富教學(xué)內(nèi)容、樹立學(xué)習(xí)新觀念、夯實(shí)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、改變傳統(tǒng)學(xué)習(xí)觀念等方式，進(jìn)一步優(yōu)化信息化教學(xué)設(shè)計(jì)。

我們?cè)诟呗毟叩葦?shù)學(xué)教學(xué)課堂中，要立足現(xiàn)實(shí)，著眼未來(lái)，把比較穩(wěn)定、成熟、易于學(xué)生理解的教學(xué)知識(shí)充實(shí)到教材中，將數(shù)學(xué)知識(shí)與實(shí)際問(wèn)題結(jié)合起來(lái)，通過(guò)信息化的方式進(jìn)行展示，將枯燥的知識(shí)變得更簡(jiǎn)單易懂，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用數(shù)學(xué)理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題、為專業(yè)打基礎(chǔ)的目的。在大數(shù)據(jù)的背景下，我們要將新的數(shù)學(xué)方法和理念通過(guò)信息化手段更好地融入數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中。

以我們的教材內(nèi)容為例，高職院校在學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)時(shí)，選取的教材是《高等數(shù)學(xué)》，我們?cè)诮虒W(xué)過(guò)程中要注意初等數(shù)學(xué)知識(shí)和高等數(shù)學(xué)知識(shí)的銜接，在《高等數(shù)學(xué)》教材的編寫上可以通過(guò)圖表等方式對(duì)內(nèi)容進(jìn)行復(fù)習(xí)，對(duì)初等數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行回顧，夯實(shí)初等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，為學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)打下良好的基礎(chǔ)。在進(jìn)行數(shù)學(xué)理論的教學(xué)時(shí)，可以通過(guò)數(shù)學(xué)軟件、幾何畫板、實(shí)際背景等教學(xué)手段把抽象復(fù)雜的數(shù)學(xué)知識(shí)，變成直觀簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)問(wèn)題，便于學(xué)生更好的理解和應(yīng)用。在高等數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)時(shí)，要注意各章節(jié)內(nèi)容與學(xué)生所學(xué)專業(yè)的結(jié)合。為了方便學(xué)生接受數(shù)學(xué)知識(shí)，在舉數(shù)學(xué)案例時(shí)可以選取和學(xué)生專業(yè)相近的內(nèi)容，通過(guò)教學(xué)引導(dǎo)培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)意識(shí)，教材章末可以通過(guò)數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的方式，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

3.2在實(shí)際的高等數(shù)學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)過(guò)程中，要考慮到數(shù)學(xué)內(nèi)容嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬓?/p>

在教學(xué)設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們要尊重學(xué)生學(xué)習(xí)的認(rèn)知規(guī)律。在整合教學(xué)資源的基礎(chǔ)上，創(chuàng)建合理的教學(xué)模式。在大數(shù)據(jù)的背景下，我們的教學(xué)模式也應(yīng)該進(jìn)行優(yōu)化。要更好的利用信息化平臺(tái)，對(duì)大數(shù)據(jù)背景下高職高等數(shù)學(xué)信息化教學(xué)設(shè)計(jì)研究，有以下的想法和具體實(shí)施辦法：我們可以創(chuàng)建“2+1”的教學(xué)模式，具體包括應(yīng)用數(shù)學(xué)、基礎(chǔ)數(shù)學(xué)、拓展教學(xué)。應(yīng)用數(shù)學(xué)，是指將學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和簡(jiǎn)單的應(yīng)用案例與生活中涉及的數(shù)學(xué)實(shí)例相結(jié)合，輔助計(jì)算演練、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，還可以通過(guò)和專業(yè)教師探討的方式，結(jié)合不同專業(yè)的特點(diǎn)，擴(kuò)充相應(yīng)的數(shù)學(xué)實(shí)際案例。

基礎(chǔ)數(shù)學(xué)，是將教材每章理論知識(shí)部分進(jìn)行信息整理，保證數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)可以滿足各專業(yè)數(shù)學(xué)需求，在進(jìn)行數(shù)學(xué)知識(shí)講解時(shí)，教師可以通過(guò)信息化的記憶，有效的輔助講解。拓展教學(xué)這部分的內(nèi)容是針對(duì)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較好和學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)的學(xué)生，這部分的教學(xué)大多是結(jié)合社會(huì)需求和專業(yè)需求，在基礎(chǔ)的教學(xué)基礎(chǔ)上，擴(kuò)充一些數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)手段，使學(xué)生能夠更好的擁有數(shù)學(xué)能力，促使學(xué)生產(chǎn)生更強(qiáng)的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣，了解信息化發(fā)展趨勢(shì)。

3.3在大數(shù)據(jù)背景下，利用以下方式對(duì)信息化教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)一步優(yōu)化

第一，改革教學(xué)手段和方法，充分融合信息化資源。改變傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)，通過(guò)啟發(fā)式教學(xué)，促使學(xué)生更好的學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)內(nèi)容。一個(gè)良好的課堂教學(xué)氛圍，也能夠促使學(xué)生主動(dòng)思考，這是提高高等數(shù)學(xué)教學(xué)效果真正有效的手段。我們傳統(tǒng)的教學(xué)過(guò)程中比較習(xí)慣應(yīng)用灌輸式的教學(xué)方法，但這種方法并不利于學(xué)生掌握數(shù)學(xué)知識(shí)和學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)內(nèi)容。我們可以采用案例驅(qū)動(dòng)的方式，將傳統(tǒng)的教學(xué)方式變化為啟發(fā)式教學(xué)，通過(guò)對(duì)問(wèn)題逐層分析，利用數(shù)學(xué)案例，提問(wèn)學(xué)生相關(guān)的數(shù)學(xué)問(wèn)題。通過(guò)幾何畫板和多媒體等信息化教學(xué)手段進(jìn)行講解和演示，一方面可以了解學(xué)生對(duì)已學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)的掌握程度，另一方面可以更自然的導(dǎo)入新的教學(xué)內(nèi)容，同時(shí)也可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)課程，讓學(xué)生通過(guò)自主練習(xí)的操作方法，對(duì)于數(shù)學(xué)知識(shí)理論產(chǎn)生更深的理解。

教學(xué)案例的設(shè)置要適合教學(xué)內(nèi)容。通過(guò)有效、合理、科學(xué)的問(wèn)題設(shè)置，可以達(dá)到更好的教學(xué)效果。問(wèn)題的設(shè)置要承上啟下、循序漸進(jìn)、溫故求新、先易后難，這也是我們的教學(xué)原則。通過(guò)這樣的手段，可以促使學(xué)生更好地鞏固和復(fù)習(xí)已學(xué)知識(shí)，也能引導(dǎo)學(xué)生展開(kāi)數(shù)學(xué)思考，尋求解決問(wèn)題的方式和辦法。

第二，應(yīng)用信息化教學(xué)軟件，通過(guò)多種構(gòu)建數(shù)學(xué)思維的方式，優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)，提升學(xué)生學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的興趣。信息化教學(xué)軟件的出現(xiàn)，可以將我們的教學(xué)設(shè)計(jì)變得更加多樣化，學(xué)生的參與程度也會(huì)提高。例如通過(guò)合理利用思維導(dǎo)圖、多媒體課件、課程平臺(tái)、動(dòng)畫游戲等軟件，可以將乏味的數(shù)學(xué)內(nèi)容變得更加直觀、具體。通過(guò)數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建和數(shù)學(xué)游戲的設(shè)計(jì)，將學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行整理、分類、結(jié)合。不同的數(shù)學(xué)內(nèi)容章節(jié)，可以進(jìn)行不同的教學(xué)設(shè)計(jì)，例如在章末用思維導(dǎo)圖軟件，對(duì)基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)實(shí)際案例進(jìn)行延展，一方面指出準(zhǔn)備的已有知識(shí)，另一方面指出如何解決問(wèn)題的相關(guān)環(huán)節(jié)，更便于教師和學(xué)生的“導(dǎo)與學(xué)”。

四、教學(xué)結(jié)果反思

在大數(shù)據(jù)背景下，高職高等數(shù)學(xué)信息化教學(xué)設(shè)計(jì)是有重要的研究意義的。在傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)理念基礎(chǔ)上，融入比較成熟穩(wěn)定的信息化手段和資源，可以更好地促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的主動(dòng)性和積極性。在教學(xué)設(shè)計(jì)過(guò)程中，最好采用交互、探究、自主、體驗(yàn)式的教學(xué)方法，通過(guò)啟發(fā)式教學(xué)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)欲望，加強(qiáng)學(xué)生綜合能力，拓寬學(xué)生獲得數(shù)學(xué)知識(shí)的渠道，達(dá)到高職高等數(shù)學(xué)教學(xué)的最終目標(biāo)。

參? 考? 文? 獻(xiàn)

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