大數據背景下高職高等數學信息化教學設計研究

劉蘭梅

【摘要】? ? 網絡既是學習的工具和載體，也是營造學習環境的重要手段。在這樣的背景下，高職高等院校面臨著教學改革等問題。就目前高職高等數學教學現狀，提出教學質量、教學模式、教學手段改革的突出問題，對教學內容進行信息化設計和研究，是提升教學質量的較好手段。在大數據的背景下，人工智能、3D技術、云計算等新興技術手段的應用為教學改革創造了契機。

【關鍵詞】? ? 大數據? ? 高等數學? ? 信息化教學? ? 教學設計

引言：

信息技術的迅速發展和創新，促使現代社會由工業化社會向信息化社會轉型。在向信息化社會轉型的過程中，傳統的學習理論、教學理念、師生關系、教學目標、教育管理、溝通模式、教學結構等都發生了一定的變化。隨著新興技術手段的不斷出現，應用于工業社會的學習和教學理論，已無法滿足對學生全方位多渠道教育的目的。信息化技術的發展，促使我們的教學與學習的時間界限、教學管理模式、教學與學習理念、學生活動方式都發生了改變，這也是推動高職高等數學信息化教學改革的強大動力。

高等數學是一門公共基礎必修課程，我們發現大多數高職高等數學教學課堂，還保留著傳統的教學方式和教學理念，在課堂設計和教學模式上都比較老套，這樣的教學模式存在很多實際問題。

為了追求更有效的教學模式，更優的教學方案，在比較先進的職業教育理念的指導下，我們對高職高等數學教學設計做出了深入的探索，對如何實現教學資源的合理利用，如何構建更合理科學的“三元一體化”高職數學教學模式做了更深入的探究。

我們在大數據背景下，結合高職高等數學教學目標和學生整體認知情況，以及已有的教學經驗，改變傳統單一的教學模式，對教學設計進行改革，提高學生的認知能力，為數學的學習實踐提供更寬廣的空間，讓學生真正的理解認識數學相關知識，運用數學知識解決實際數學問題，掌握高等數學思想，學習數學思維，獲得數學能力。

一、高職院校高等數學教學中存在的問題

1.1鑒于高職學生生源構成的復雜性，高職高等數學的教學設計是比較困難的

大部分高職學生在入學前期對高等數學是比較感興趣的，但對這種比較基礎的課程，很難保持恒久的學習動力。有部分學生在高中甚至于初中時，對學習數學已經出現了厭煩的情緒，這部分同學對數學基礎知識掌握較差，學習起來比較困難。所以在學習高等數學時，不會有特別高的興趣，因此在常規的教學過程中，分層教學是十分必要的。但是因為學生對數學認知差異大，又會給分層教學帶來比較高的難度，對教學設計的要求也更高。

1.2高等數學進行信息化教學設計比較單一，也沒有固定的設計模式

高等數學是面向全校的公共基礎課，全校的各類專業學生都要學習這門課程，不同專業對高等數學知識的需求也有一定的差異。

在實際的教學過程中，信息化教學僅僅是通過應用多媒體課件，對固有的實例進行信息化教學設計，但相關的特色案例教學資源挖掘還不是很多，理論知識的講解所占比重較大，難以提高學生的學習興趣，嚴重影響教學效果。

1.3信息化教學平臺的實踐場地比較缺乏

信息化教學平臺的搭建也是近些年來高職院校重要任務之一，但針對公共基礎課程的教學設計研究還是比較少的，尤其是搭建高等數學課程信息化教學平臺可借鑒的經驗少。鑒于高等數學課程的特殊性，與信息化進行有機結合有一定困難，并且也很難將高等數學這門課程和專業進行結合，因此在以往進行信息化教學平臺設計時，大多沒有取得實質性效果。

二、“三元一體化”信息化教學理念

我們常說的“三元一體化”教學理念是指將學生的學、教師的教、教學資源的活用進行有機融合。我們這里所說的教，不只是單純的教學，而是有方向性的教導，通過教師多年積累的經驗和先進的教學方法引導學生掌握適合自己的學習方法，培養學生的主體性和主動性。而學生在教師的引導下，對所學習的內容要進行主動的探究，發現學習內容的實質性和趣味性，積極地參與到教學過程中來。通過自主學習，創造更有效的學習模式。教學資源這一板塊貫穿學生和教師整個學習過程中，如何將教學資源優化、活用、整合，是我們教學過程中比較重要的環節，這也有助于提升教學效果，也是引導學生主動學習的重要途徑。三者看似是不同的個體，但他們在諸多方面有著有機融合的基礎，都是以學生的需求為展開點，通過對人的關注，倡導實現人的全面發展，這是三者追求的共同的終極價值。從本質上講，三者都是開放的，是在高職高等數學教學過程中不斷調整、不斷吸收、不斷充實的過程，當然我們的教學督學肯定也會受到教育資源的影響。因此只有三者之間互相滲透，才能更好的培養出具備綜合能力的人才。

三、大數據背景下高職高等數學信息化教學設計

3.1基于適應時代發展的需求，高職高等數學課堂設計做出調整

重構信息化的教學課程內容，是高職高等數學教學課程的要求。針對各專業大量的調研，分析在信息化背景下，高職數學教學的課程作用。通過豐富教學內容、樹立學習新觀念、夯實數學基礎、改變傳統學習觀念等方式，進一步優化信息化教學設計。

我們在高職高等數學教學課堂中，要立足現實，著眼未來，把比較穩定、成熟、易于學生理解的教學知識充實到教材中，將數學知識與實際問題結合起來，通過信息化的方式進行展示，將枯燥的知識變得更簡單易懂，實現應用數學理論知識解決實際問題、為專業打基礎的目的。在大數據的背景下，我們要將新的數學方法和理念通過信息化手段更好地融入數學教學過程中。

以我們的教材內容為例，高職院校在學習高等數學時，選取的教材是《高等數學》，我們在教學過程中要注意初等數學知識和高等數學知識的銜接，在《高等數學》教材的編寫上可以通過圖表等方式對內容進行復習，對初等數學知識進行回顧，夯實初等數學基礎知識，為學習高等數學打下良好的基礎。在進行數學理論的教學時，可以通過數學軟件、幾何畫板、實際背景等教學手段把抽象復雜的數學知識，變成直觀簡單的數學問題，便于學生更好的理解和應用。在高等數學學習時，要注意各章節內容與學生所學專業的結合。為了方便學生接受數學知識，在舉數學案例時可以選取和學生專業相近的內容，通過教學引導培養學生數學意識，教材章末可以通過數學建模和數學實驗的方式，提高學生學習的興趣。

3.2在實際的高等數學教學設計過程中，要考慮到數學內容嚴謹的邏輯性

在教學設計過程中，我們要尊重學生學習的認知規律。在整合教學資源的基礎上，創建合理的教學模式。在大數據的背景下，我們的教學模式也應該進行優化。要更好的利用信息化平臺，對大數據背景下高職高等數學信息化教學設計研究，有以下的想法和具體實施辦法：我們可以創建“2+1”的教學模式，具體包括應用數學、基礎數學、拓展教學。應用數學，是指將學習的數學基礎知識和簡單的應用案例與生活中涉及的數學實例相結合，輔助計算演練、數學實驗項目，還可以通過和專業教師探討的方式，結合不同專業的特點，擴充相應的數學實際案例。

基礎數學，是將教材每章理論知識部分進行信息整理，保證數學學習可以滿足各專業數學需求，在進行數學知識講解時，教師可以通過信息化的記憶，有效的輔助講解。拓展教學這部分的內容是針對數學基礎較好和學習能力較強的學生，這部分的教學大多是結合社會需求和專業需求，在基礎的教學基礎上，擴充一些數學思想和數學手段，使學生能夠更好的擁有數學能力，促使學生產生更強的數學學習興趣，了解信息化發展趨勢。

3.3在大數據背景下，利用以下方式對信息化教學設計進一步優化

第一，改革教學手段和方法，充分融合信息化資源。改變傳統的灌輸式教學，通過啟發式教學，促使學生更好的學習數學內容。一個良好的課堂教學氛圍，也能夠促使學生主動思考，這是提高高等數學教學效果真正有效的手段。我們傳統的教學過程中比較習慣應用灌輸式的教學方法，但這種方法并不利于學生掌握數學知識和學習數學內容。我們可以采用案例驅動的方式，將傳統的教學方式變化為啟發式教學，通過對問題逐層分析，利用數學案例，提問學生相關的數學問題。通過幾何畫板和多媒體等信息化教學手段進行講解和演示，一方面可以了解學生對已學數學知識的掌握程度，另一方面可以更自然的導入新的教學內容，同時也可以通過網絡平臺課程，讓學生通過自主練習的操作方法，對于數學知識理論產生更深的理解。

教學案例的設置要適合教學內容。通過有效、合理、科學的問題設置，可以達到更好的教學效果。問題的設置要承上啟下、循序漸進、溫故求新、先易后難，這也是我們的教學原則。通過這樣的手段，可以促使學生更好地鞏固和復習已學知識，也能引導學生展開數學思考，尋求解決問題的方式和辦法。

第二，應用信息化教學軟件，通過多種構建數學思維的方式，優化教學設計，提升學生學習高等數學的興趣。信息化教學軟件的出現，可以將我們的教學設計變得更加多樣化，學生的參與程度也會提高。例如通過合理利用思維導圖、多媒體課件、課程平臺、動畫游戲等軟件，可以將乏味的數學內容變得更加直觀、具體。通過數學模型的構建和數學游戲的設計，將學習的數學知識進行整理、分類、結合。不同的數學內容章節，可以進行不同的教學設計，例如在章末用思維導圖軟件，對基礎的數學實際案例進行延展，一方面指出準備的已有知識，另一方面指出如何解決問題的相關環節，更便于教師和學生的“導與學”。

四、教學結果反思

在大數據背景下，高職高等數學信息化教學設計是有重要的研究意義的。在傳統的數學教學理念基礎上，融入比較成熟穩定的信息化手段和資源，可以更好地促進學生學習數學的主動性和積極性。在教學設計過程中，最好采用交互、探究、自主、體驗式的教學方法，通過啟發式教學，激發學生學習欲望，加強學生綜合能力，拓寬學生獲得數學知識的渠道，達到高職高等數學教學的最終目標。

參? 考? 文? 獻

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