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

劉 君

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

1 高職數(shù)學課程傳統(tǒng)教學的困境

1.1 缺乏創(chuàng)新，難以適應當前學情需要

面對當前在手機、電腦、iPad 等屏幕下成長的新一代學生時，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，在提高教學效果和學習的主動性方面顯得力不從心。大數(shù)據(jù)時代，通過各種智能化信息技術(shù)手段與高職數(shù)學課程教學結(jié)合，能夠引導學生形成主動學習的習慣，濃厚的學習興趣，從而提高教學效果。

1.2 手段單一，難以滿足個性化的需要

作為一門公共基礎(chǔ)課程，高等數(shù)學主要服務(wù)于后續(xù)專業(yè)課程學習，培養(yǎng)學生的基礎(chǔ)計算能力、應對實際問題的建模能力和自主學習探究能力，對學生的后續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。當前高職數(shù)學傳統(tǒng)的教師講、學生聽的現(xiàn)狀，難以體現(xiàn)以學生為中心的教學理念，尤其是人數(shù)較多的合班授課，忽略了學生的個性化發(fā)展，在啟發(fā)式教學和精準個性化教學方面，也難以發(fā)揮引導作用，從而難以激發(fā)學生的學習興趣。

1.3 時空受限，難以實現(xiàn)多元性的需要

傳統(tǒng)課堂方式受教學課時與空間所限，師生、生生討論學習的機會有限[2]，難以滿足新工科建設(shè)、人工智能等國家戰(zhàn)略對人才數(shù)學能力要求。現(xiàn)階段高職數(shù)學課程多數(shù)采用多媒體+黑板、教材+ 練習的模式，教師講授、學生練習，給予學生自主思考學習的時間較少。創(chuàng)新教學不僅需要師生間的配合，更需要教學硬件的支撐，比如小班教學、建設(shè)智慧課堂等。加之當前高職基礎(chǔ)理論課時被大幅度縮減，在課時嚴重不足的現(xiàn)實情況下教師只能被迫趕進度，教學中不得已而忽視了學生的基礎(chǔ)，自主性、合作學習的針對性，學習方式的多元性，導致數(shù)學課程的教學缺乏個性化和多元性。

2 智能化信息技術(shù)手段融入教學的幾個原則

2.1 強適用性

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

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、智能簡便，有效輔助教學解決傳統(tǒng)課堂難點。當前多媒體技術(shù)已有廣泛應用，在數(shù)學課程教學中，如果適當使用信息技術(shù)輔助，能夠?qū)⒃境橄髲碗s的定理公式原理直觀地展示出來，提高課堂效率[3]。比如超級計算器手機軟件等能夠幫助學生畫圖、計算導數(shù)與積分等，教師教學中可以通過動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)融入教學需要綜合考慮切入點與實現(xiàn)的難易度。一方面根據(jù)教學目標重新整合教學模塊，結(jié)合先進的信息技術(shù)手段優(yōu)化課堂教學；另一方面通過分層教學、動畫視頻、軟件展示、充分運用線上教學平臺等教學組織方式，調(diào)動學生的積極性，培養(yǎng)學生自主能力；三是技術(shù)使用需考慮教學效果和學生學習數(shù)據(jù)全過程采集功能，以改進教學策略，提高學習效果。

3 高職數(shù)學深度融合信息技術(shù)的教學模式策略

3.1 分層項目化，優(yōu)化教學過程

智慧教學與信息技術(shù)的融入，為數(shù)學課程提供了多種教學方式。整合教學模塊，通過創(chuàng)設(shè)情境教學，將課堂教學由教師講授向項目式、啟發(fā)探究性學習轉(zhuǎn)變。以學生自主學習與合作討論為主體，教師通過學習數(shù)據(jù)的反饋適時調(diào)整教學策略，有效實現(xiàn)精準教學，更有針對性地解決學生的學習難點，提高課堂教學效率。教學過程中以學生為主體，實行分層教學，通過提煉總結(jié)、小組討論、師生評價、生生互評等方式科學評價，有效激發(fā)學習興趣。

3.2 結(jié)合多媒體，優(yōu)化教學手段

教師可以優(yōu)化教學手段，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態(tài)、多樣化方式。教師根據(jù)教學目標要求，合理運用動畫、圖片、視頻等方式，動態(tài)展示抽象的數(shù)學概念。例如導數(shù)定義、定積分的定義等內(nèi)容在課堂講授時，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)合動畫、視頻動態(tài)展示，就能夠使學生更直觀形象地理解概念，最大程度地發(fā)揮信息技術(shù)輔助教學的功能。

3.3 融入數(shù)學建模，優(yōu)化教學內(nèi)容

選取實際應用背景的案例開展數(shù)學實踐教學，融入建模方法和熱點問題優(yōu)化教學內(nèi)容。將數(shù)學建模思想方法融入教學，優(yōu)化教學形式和內(nèi)容，培養(yǎng)提高學生的創(chuàng)新應用能力。教學中為學生提供充分的討論表達機會，引入建模軟件可有效攻克教學難點。設(shè)計“問題重述- 模型假設(shè)- 模型構(gòu)建- 模型求解-模型改進”等主要過程，采取講練結(jié)合、線上線下同步、理論學習與軟件操作結(jié)合的方式。教學環(huán)節(jié)中設(shè)置小組討論匯報展示，充分調(diào)動學生的積極性與學習熱情，培養(yǎng)語言表達、思考探究、歸納總結(jié)等應用能力。

3.4 融合信息技術(shù)，拓展教學方式

融合先進的智慧教學手段，針對教學知識點制作微課視頻資源，整合精品資源課與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，構(gòu)建開放互動型、探究型等模式拓寬教學方式。依托智慧教學平臺，構(gòu)建包括數(shù)學工具、教學案例、建模軟件、微課視頻、素質(zhì)拓展等完善的教學資源庫。學生根據(jù)不同層次選擇合適的資源，利用線上教學平臺自主學習，結(jié)合數(shù)學工具和軟件，突破傳統(tǒng)教學的時空限制；教師實時指導，使學生明確學習任務(wù)，統(tǒng)計分析學生學習數(shù)據(jù)，并根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果給學生提供精準化指導。

4 融合智能信息技術(shù)的幾個問題

4.1 選擇要有適用性

適用性是指信息技術(shù)選用既要滿足教學需要又需適合學生基礎(chǔ)。目前具備繪制函數(shù)圖形、統(tǒng)計分析、數(shù)學計算等功能的移動端、電腦端軟件較多，通過數(shù)學軟件的運算與驗證，消除學生的畏難情緒，提高學習效率，通過工具的合理利用可降低學生學習數(shù)學的難度，提高學習興趣。

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)學軟件。一方面，信息化手段主要作用是輔助教學，目的是為了解決傳統(tǒng)教學達不到理想教學效果的困難，但不能一味追求信息化，不顧實際教學需要，完全替代所有教學環(huán)節(jié)，使課堂無效信息量過大，不僅不能提升教學效果，反而影響教學。另一方面，學生不能過度依賴數(shù)學軟件代替思考和計算，教學中應當給學生充分的分析和思考的時間，培養(yǎng)數(shù)學核心素養(yǎng)與職業(yè)能力。

5 結(jié)語

深度融合互聯(lián)網(wǎng)、信息技術(shù)、數(shù)學建模思想與數(shù)學工具優(yōu)化教學模式，是提升教學質(zhì)量的有效手段。教師需要具備較強的信息化應用能力，科學運用多媒體技術(shù)、數(shù)學建模工具、手機軟件、微課視頻、線上教學平臺等優(yōu)化課堂教學。改變以往學生被動聽課的局面，提高自主性，激發(fā)主動性、體現(xiàn)個性化，通過教師引導、實時互動和全過程的學習數(shù)據(jù)采集，實現(xiàn)精準化教學，同時融入建模案例優(yōu)化教學內(nèi)容，不斷提高學生的實踐應用能力，全面提高人才綜合素質(zhì)能力。