大數據背景下的高職數學教學改革初探

摘要：本文從大數據的背景出發，分析了當前高職數學教學存在的主要問題和原因，提出了利用大數據背景的優勢與資源為高職高度數學教學服務，并在這個背景下讓學生掌握基本的大數據分析思想和基本技能，從而養成良好的數學素養。

關鍵詞：大數據；高等數學；改革

中圖分類號：0171文獻標志碼：A

大數據時代的來臨，在眾多領域掀起變革的巨浪。當下大數據正悄悄影響到教育體系的每個層面，對于全世界的學習與教育活動，也必將產生極為深遠的影響。高職教育也將迎來大數據時代的嚴格挑戰，如何充分利用大數據信息時代的優勢使學生學到更多更好更實用的知識，如何讓學生形成大數據分析思想，掌握簡單的大數據分析能力為以后的工作、生活等 服務，成為了當下高職教育中不可回避的一個重要問題。

以工科為主的高職院校，高等數學作為一門必修基礎課程，在培養數學素養，鍛煉思維邏輯，為專業課的學習打基礎等方面扮演了不可或缺的角色。高等數學的學習不是簡單的理解為掌握數學這門工具，數學不僅要培養學生解決專業學習中的具體問題，還要培養學生自主學習能力、創新能力、分析問題和解決問題的能力，而目前的實際情況卻是與培養目標相差甚遠，數學課堂缺乏活力，學生學習數學的興趣普遍不高，上課普遍形成”睡覺+手機”模式，學習氛圍淡薄，師生互動很少，造成這種局面的原因是多方面的，大概可歸結于以下幾個原因：（1）學校對基礎課的重視程度不夠，高等數學課程迎來一砍再砍的局面，課時從開設兩學期變成開設一學期，有的專業甚至從開設一學期被砍到不開的局面。（2）學生基礎普遍較差，學習興趣不濃厚。（3）內容理論性強，缺乏吸引力，（4）上課形式單一，不能做到很好的互動，不能充分調動學習積極性。高職高等數學教學現狀亟待改善，充分利用大數據時代帶來的優勢資源，現代教學設備，教學方法，調整教學內容，運用現代教學方法等方式給高職高等數學注入新的動力。

一、利用大數據背景的優勢、資源為高職高等數學教學服務

（一）改變教學觀念

徹底改變教師高職數學只講微積分，數學理論性強，數學難教，完成任務式等陳舊觀念，通過培訓、會議、交流等形式讓教師認清到數學教學方法可以多樣化，教學內容可以適當調整，教學形式可以以教師為主體變成教師為主導，學生為主體的學習形式。徹底改變大部分學生的“數學無用論”的觀念，不僅通過理論基礎知識的學習，鍛煉其邏輯思維的能力，還可以通過相關軟件編程，畫圖，鍛煉其空間思維能力，同時通過回歸實際，用數學解決實際問題，解決專業問題，解決身邊的問題等方式，讓學生逐步體會到數學的實用性。態度是決定成敗的關鍵因素，態度不端正，什么都做不好，擁有認真積極向上的態度，難事也變易事。

（二）調整教學內容

數學知識普遍較理論性，但可以在理論知識學習中穿插實際知識，讓學生覺得數學不是純理論，也是比較接地氣，并且確實可以解決實際問題的。高等數學的學習可以分成幾個模塊，理論模塊，理論與實際結合模塊，軟件操作模塊等；在理論與實際結合模塊，可以通過數學建模的形式，舉數學與專業聯系的實例，比如會計專業，對極限的應用環節，可以舉復利模型的例子，不僅讓學生體會到復利與數學的聯系，更了解到投資的相關知識，增加知識層面的同時，更能從投資角度去看問題。經濟專業對于導數的應用，可以對邊際效益做拓展討論等等。同時也可以介紹實際問題，通過數學建模方法，利用軟件去求解，最后討論分析和總結，通過學生三五個一組搜索資料，建立模型，解決實際問題，切實體會到數學的實用性。

（三）實施多種教學方法

傳統教學方法幾乎都是老師講，學生聽，教師成了整節課的主體，大部分學生聽著聽著就睡覺，玩手機，幾乎不跟老師互動。現代教學方法中強調學生的主體地位，課前可以通過發送課前任務，觀看微課等形式讓學生自主完成相關內容的學習，課堂上老師對重難點做簡單、精煉的介紹、然后以小組討論的形式完成相關作業，并可通過線上答疑，qq群，微信等方式溝通交流討論。老師也可借助現代教學平臺，根據學生點擊微課，遞交作用的情況進行大數據分析，分析每節課的難點，哪些細節需要注意，哪些學生需要特別關注等等海量信息，既利用大數據信息化平臺為教學服務，也利用大數據分析手段優化教學方法和教學效果。當然數學知識的特殊性，并不是所有內容都適合應用現代化教學方法，可以采取傳統教學方式與現代教學方式相結合，對理論性較強較難理解的內容采取傳統教學方法與現代教學方法結合，對于容易理解，操作性較強的知識點則可運用現代教學方法。多種教學方法的結合，有利于調動學生的積極主動性，自主學習能力和團隊合作意識都能得到進一步提高。

（四）增加相關教學設備

目前，很多高職院校都沒有相關的數學實驗室，對數學軟件的教學也極度不重視，信息化教學環境下，數學實驗室的建設是提高學生數學實際操作能力必不可少的環節，學生可通過適當上數學實驗課的方式提高軟件操作能力，對基礎較好，對數學感興趣的同學，可逐步引導發展為數學建模參賽選手，對于基礎不好，對理論學習較難的同學，通過操作軟件解決計算問題也是一個不錯的教學方式。力爭做到各有所學，各有所得。不管是數學建模內容的教學，還是學生小組通過數學建模解決實際問題，都需要數學實驗室完成。

（五）不斷優化教學效果

教師可根據教學內容和不同模塊設置不同的考核方式，然后通過考核的數據分析學生的學習效果，根據數據分析結果不斷優化和調整教學策略，教學方法，從而不斷的提高學生的學習積極性和教學效果。不僅利用大數據的背景為教學服務，提高教學效果，同時也充分利用學生的學習數據來自主的改進教學方法，使教學效果達到更好的狀態。

二、讓學生掌握基本的數據分析等能力

（一）數據分析能力

在大數據時代，僅僅通過高等數學的學習，要求學生真正掌握大數據分析能力是不可行也是不可能的，但通過高等數學這門課程的學習，可以要學生了解到數據分析的一些特點，掌握簡單的，基本的一些數據分析能力，比如通過畫散點圖來觀察數據的趨勢，從直觀上對數據的狀態有一個感覺。通過簡單的擬合來求一些簡單的模型。這些基本能力的掌握可以對大數據處理形成一個正確的認識，更為一部分學生以后在這方面的發展打下基礎，為數學建模的學生墊定一些基本的數據分析技巧。

（二）空間思維想象能力

在上課期間穿插數學軟件課如（MATLAB，幾何畫圖）等的學習，軟件的學習不僅讓學生在理解理論知識的同時，還能運用現代數學軟件求解相關題型。理論與實操并重，這正符合高職學生的教學目標。同時讓學生學會基本的數學編程能力，畫圖能力，鍛煉他們的邏輯思維和空間想象能力，動手能力。

（三）總結分析，預測能力

通過對一些數據的處理，運用擬合，回歸等基本的數據分析方法，根據畫出相關圖形，對未來數據做預測等，形成系統的表達內容，不僅能鍛煉他們的文字表達能力，也能切實體會到對數據處理，預測，解決問題方面所帶來的自身能力的提高。

三、培養良好的數學學習氛圍，養成良好的數學素養

充分利用大數據時代帶來的海量優勢資源，為高職高等數學教學服務，這要求我們的制度要跟進，思路要跟進，方法要跟進，運用合適的教學手段和教學方法，講解理論與實際相結合的教學內容，充分發動學生的自主學習能力，鍛煉他們的動手能力，解決問題的能力，不僅要做到運用大數據為高職高等數學教學服務，要培養學生基本簡單的數學運算，數據處理能力，更要使我們的數學教學進入良性循環的軌道，實現我們的預期目標，釀造良好的數學文化氛圍，形成良好的數學素養。

參考文獻：

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作者簡介：黃玉蘭（1983），湖南婁底人，碩士，講師，研究方向：數學教育，數學規劃及其在物流中的應用。