大數據技術下大學數學改革實踐探析

夏飛，賈茗

（中南林業科技大學涉外學院，湖南長沙 410000）

隨著信息技術的數據革新和行業普及，大數據技術成為了信息時代背景下各行業的顯著標簽。其能夠將隱匿于行業中的海量信息和知識進行有效的挖掘和分析，為人類的社會經濟生活提供數據支持，促成行業的運行效率的提升和行業成果的實現，從而提高整個行業服務的集約化程度。高等教育作為知識傳播和問題前瞻的高端組成部分，其與整個時代思潮和技術的契合是歷史的挑戰與職責。合理地引進新的科學技術，運用新方法、新概念使傳統精粹和現代內涵相結合，是高等教育教學革新的重要手段。在大學數學教育中，因課程內容、學生基礎、授課形式等因素所造成的課堂效率低、學生接受困難、求知欲不強等問題。深化課堂改革成為高等教育工作者們的價值最求和目標導向。

1 大數據技術下大學數學改革的必要性

科技的進步和知識的更新速度不斷加快，為大學數學課堂授課形式及內涵拓展的革新提供了有效途徑。將大數據技術有效地引入大學數學教育的改革進程中，利用大數據的優勢，在實現課堂知識培養向能力培養的遷移，促成課堂架構從封閉性、被動型向開放性、主動型的轉變，豐富院校課堂教學內涵等方面提供了良好的技術支撐。大學數學中的高等數學、線性代數、概率論等課程總量豐富、邏輯繁復、不易理解等問題造成日常大學生學習中的畏難心理較為普遍。從數據層面上看，其教學成果的達成不容樂觀，也在一定層面上反映出其教學過程中的方式、內容的知識交互和教學手段的單一。大數據時代的到來，為大學數學的教學改革提供了具體的有效的探索方向。其可以有效實現大學數學教學課程與大數據服務的契合，通過對院校數學教學的基礎數據采集，存儲及預處理，實現院校內及院校間大學數學教育教研資源的數據優化和資源重組。以“平臺+應用+服務”的技術體系，為大學師生提供多維度的數據智能服務解決方案。深入挖掘院校的數學教育教研數據信息，將精準化的課程數據服務擺在院校師生面前。大數據對于大學的數學教學而言不僅是信息終端服務的多效呈現，更重要的是其將實現師生思維方式的革新，達成院校各學科、專業之間的思維碰撞和創新，從而達成數學教育本身內涵的實現和豐富。相對于傳統的“小數據”大學數學教學模式，其可以打破優勢數學資源分配中的時空限制，降低大學數學教育過程中的知識獲取和教學反饋的數據成本，實現基于課堂教學效果下的師生互助學習行為的全面評價。

2 大數據技術下大學數學改革實踐中所存在的問題

大學數學課堂教學改革的大數據實踐開始較早，得益于高等院校信息技術設備齊備和高端技術人才的匯聚，大數據數學課堂的革新有效地實現了數學教育在廣度、深度的內涵延展，突出了教學的學生個性化需求發展的支持，適應高等院校人才培養的多元化目標，在大學數學內容共建、研討交流、微課共享、質量評測等方面得到了較好的運用。而不可避免的是，院校大數據信息裝備的總量不足，大學數學教育師資的信息能力限制等問題。同時，在以大數據為只要技術手段的課程改革的追潮中，忽略了大數據課堂在大學數學文化內涵、課件共享、課程銜接上的作用。

2.1 設備總量不足

隨著大數據技術的普及，因其在大學數學教育中的優勢也開始在院校范圍內得到了良好的發展，開始了運行平臺的建設，并總結了大量的實踐數據。院校數學教育大數據構建層次與其設備總量與水平是呈現正比的，在一定時間內，仍需要院校的持續性投入，以實現數據服務基本功能的提升和課堂大數據優勢的凸顯，滿足整個院校數據的信息服務環節的剛性要求。

2.2 師資專業瓶頸

大學數學專業教師能夠集約化的大數據支撐下，能夠完成課堂呈現形式和平臺服務運用。而受限于自身信息技術能力的瓶頸，其對大數據高端應用服務的前瞻和創新能力不足，往往是需要通過模板的解構，完成自身的數據課堂建設。其應用水平的提升與院校大數據教研和信息技術的能力培訓有著極為密切的關系。

2.3 忽視數學文化內涵

一直以來,大學數學的課程內容課堂改革主要局限于數學的知識傳播和技能的革新，其對數學思想和精神，學生情感與價值觀等關注不足，在以大數據為支點的數學文化的內涵在大學數學教學中未能得到很好的體現。只關注知識層面的利導，忽視數學文化內涵挖掘，導致大學數學教育雖在一定程度上解決了課堂數學理論呈現形式的革新和抽象思維的具象化推到，但仍未有效地實現學生對課堂認知和學習態度的最終轉變。

3 大數據技術下大學數學實踐創新應用

3.1 大數據背景下大學數學教育的文化呈現

大數據背景下的大學學校教育，應充分地發掘和展示數學文化的源起和人類共同文化的關系。大學數學教育的工作者應關注這一母文化與其余子文化的關系，為大學數學文化內涵的多元化呈現尋找生長點。數學教育教學的本質決定了不能剝離于其他學科和文化滋養而獨立存在。著名數學家、沃爾夫獎獲得者匈牙利裔美國數學家拉克斯指出：“在微積分里，學生可以直接體會到數學是確切表達科學思想的語言，可以直接學到科學是深遠影響著數學發展的數學思想的源泉?！痹谥匾晹祵W作為基礎性學科的支撐作用的同時，關注自然科學、文學藝術、社會經濟對學科教育發展的需求及對學科本身的推動作用。

3.2 大數據背景下大學數學教育的平臺服務

大學數學自身的學科特點與大數據模式有著多維的契合點。充分利用計算機的交互性技術.可以形成一個全新的交流共享、聲像結合、問題研討的“平臺+應用+服務”的技術體系。學生經過了系統的相關學科學習能力探索之后，在大數據背景下課堂合作與探究平臺中，對問題展開有效的資料查閱、問題初步論述、以學生能動性行為促進課堂進程和教學成果的實現，學生也在問題的解決中達成對相關學科知識點的共融和思考。同時，在學生和學科教師的多維度互助互動中，將有效改變了學生對大學數學內容枯燥、學科抽象等傳統的認知。實現問題探索的主動性轉變，并在此前提下實現學科學習興趣、學習素養能力及最終學科成績的有效提升。

3.3 大數據背景下大學數學教育的課程銜接

部分高等院校的在實際的大學數學教育工作中面臨的不僅是學習興趣不足的問題，還包括應用學科專業學生的基礎數學能力不足的問題。這一現象導致在后續的大學數學教學工作中，必須將中學數學課程和大學數學課程的能力銜接作為課堂教學的基點。在大數據技術下實現學生學科基礎及問題解決能力的定向分析后，構建整個課堂內容及交換層次的精準定位。同時，海量的大數據資源也為隨時調閱和研討中學學段的內容提供了權威而便捷的服務。

綜上所述，高等院校把大數據作為在大學數學教育改革的新模式，以完備的設備支撐和人才團隊在大數據課堂的實踐中收獲了一定的成果，提高了學生在大學數學學習中的綜合能力層次。通過分層文化呈現、平臺服務、課程銜接等方式，將實現大學數學教育課堂改革的新突破。