大數(shù)據(jù)時代提升本科生數(shù)學(xué)應(yīng)用與實踐能力的研究

馮鑫鑫 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)渤海學(xué)院基礎(chǔ)課部

隨著大數(shù)據(jù)和云計算等技術(shù)的發(fā)展，高校數(shù)學(xué)教學(xué)改革中強調(diào)了對本科生的數(shù)學(xué)應(yīng)用與實踐能力進行提升。大學(xué)生以后是要為社會進行服務(wù)的，以后的就業(yè)崗位脫離不了基于數(shù)學(xué)和物理的大數(shù)據(jù)體系，培養(yǎng)他們數(shù)據(jù)分析能力和數(shù)據(jù)挖掘能力，提高動手實踐性是當(dāng)前大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的重點。本文通過論述當(dāng)前本科生教學(xué)中存在的問題，提出提高本科生數(shù)學(xué)應(yīng)用與實踐能力策略，希望對本科生發(fā)展提供幫助。

一、當(dāng)前本科生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中存在的問題

1.課堂教學(xué)模式單一，不利于學(xué)生數(shù)學(xué)素質(zhì)提升

本科生的認知能力已經(jīng)非常全面，現(xiàn)代社會越來越需要技能型的人才，在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中充分鍛煉學(xué)生應(yīng)用能力非常重要。但是相關(guān)的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，本科生數(shù)學(xué)教學(xué)中教師很少利用大數(shù)據(jù)去指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，學(xué)生不知道如何收集、分析和整理有價值的信息，利用數(shù)學(xué)知識解決實際問題的能力較弱。造成上述現(xiàn)象原因之一就是教師數(shù)學(xué)教學(xué)模式比較傳統(tǒng)，忽視了學(xué)生的發(fā)展性和主體性，應(yīng)試化程度比較嚴重，在課堂上注重高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率論等基礎(chǔ)理論的授課，不能將具體的知識點與實踐案例結(jié)合教學(xué)，學(xué)生主動思維意識淡薄，大數(shù)據(jù)思想在他們心中只是一個概念，課堂效率非常低下。

2.教學(xué)方法單一、學(xué)生積極性不高

基于大數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)教學(xué)，要求教師積極的創(chuàng)新教學(xué)方法，將大數(shù)據(jù)思想融入教學(xué)中，比如在教學(xué)數(shù)學(xué)知識時可以穿插一些基于大數(shù)據(jù)的JavaSE 開發(fā)、超大集群調(diào)優(yōu)、大數(shù)據(jù)項目實戰(zhàn)的講解，讓學(xué)生懂得大數(shù)據(jù)對于數(shù)學(xué)的重要性。在實際的調(diào)查中，我們發(fā)現(xiàn)本科生數(shù)學(xué)教學(xué)方法比較單一，一般過程為教師講解、學(xué)生記憶理解、教師提問、學(xué)生回答過程，教師按照課本內(nèi)容進行講解，不允許課堂過度討論，數(shù)學(xué)教學(xué)中強調(diào)數(shù)學(xué)知識系統(tǒng)的完整性，實踐環(huán)節(jié)欠缺，不利于學(xué)生綜合素質(zhì)的提升。

二、大數(shù)據(jù)時代提升本科生數(shù)學(xué)應(yīng)用與實踐能力策略

1.課程內(nèi)容適當(dāng)創(chuàng)新

結(jié)合大數(shù)據(jù)的思想，教師要創(chuàng)新本科生數(shù)學(xué)課程，增加一些提高學(xué)生實踐能力的課程，可以將數(shù)學(xué)實驗課和數(shù)學(xué)建模課程作為一門獨立的課程納入本科數(shù)學(xué)課程教學(xué)計劃中，比如隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展，計算機強大的計算功能和數(shù)據(jù)處理功能成為很多高新企業(yè)研發(fā)的對象，教師可以利用計算機對數(shù)學(xué)問題進行直觀的解釋和仿真模擬，像MATLAB、MATHCAD 等實用的數(shù)學(xué)軟件對于提高學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力幫助是很大的。以計算機系統(tǒng)為實驗工具，以數(shù)學(xué)理論為實驗原理，讓學(xué)生將所學(xué)的數(shù)學(xué)知識用于實際的數(shù)學(xué)建模中，將公式套入生活實際模塊中，提高學(xué)生的興趣，增加他們創(chuàng)新創(chuàng)造力。由于這些課程都是一些比較抽象和難以理解的課程，在教學(xué)中教師要循序漸進進行，必要的時候可以根據(jù)本科生的學(xué)情進行分層次教學(xué)，讓他們及時消化吸收。

2.教學(xué)形式適當(dāng)轉(zhuǎn)變

大數(shù)據(jù)時代數(shù)學(xué)教學(xué)更多依靠的是網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，將線上和線下的資源進行結(jié)合。在線上教學(xué)中，教師可以給學(xué)生安排一些實踐性的數(shù)學(xué)題目，讓學(xué)生自己通過搜集、整理和分析材料，找到解決問題的方式，在課上教師將學(xué)生的問題進行歸納，將一些學(xué)生難以理解的實踐問題制作成微課，系統(tǒng)講解，提高學(xué)生的理解力。同時教師也可以采用數(shù)學(xué)情境教學(xué)方法，將一些看似抽象的問題進行形象化教學(xué)，比如數(shù)形結(jié)合教學(xué)、整體和局部教學(xué)、分角色教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)等，建立以學(xué)生為主體的教學(xué)氛圍，讓學(xué)生的頭腦整堂課都在進行思考，把零散的知識點組合成連貫的知識系統(tǒng)，這些對于學(xué)生系統(tǒng)掌握相關(guān)知識有很大的幫助。有效地提高了教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。

3.轉(zhuǎn)變教學(xué)評價手段

大數(shù)據(jù)時代要求每個人都必須具有團隊意識，在教學(xué)中教師要轉(zhuǎn)變模式，將課堂充分交給學(xué)生，自己角色由傳統(tǒng)的教學(xué)主導(dǎo)者變?yōu)橐龑?dǎo)者和解惑者，讓學(xué)生通過自學(xué)、互學(xué)和展學(xué)達到提高自己實踐能力的目的，提高課堂互動探究性，充分肯定他們的意見，讓數(shù)學(xué)課堂變得高效化。教師要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)課堂評價方式，摒棄“唯成績論”思想，從多方面對學(xué)生實施評價，不只關(guān)注學(xué)生理論成績，更是要注重學(xué)生的數(shù)學(xué)建模能力、動手實踐能力、團隊合作意識等，讓學(xué)生看到自己身上的優(yōu)點和缺點，從而有針對性的補強。

三、結(jié)語

綜上所述，當(dāng)前本科生數(shù)學(xué)教學(xué)中存在的問題還是很多的，主要與教學(xué)模式單一，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高有關(guān)，他們的應(yīng)用和實踐能力不強。下一步，教師要適當(dāng)創(chuàng)新數(shù)學(xué)課程內(nèi)容，融入一些比如數(shù)學(xué)實驗和建模課內(nèi)容，提高動手能力，創(chuàng)新教學(xué)模式，以學(xué)生為本，關(guān)注學(xué)生課堂表現(xiàn)，提高數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。