人工智能时代下高等数学课程改革的研究

刘晓婷

（沈阳城市学院，辽宁 沈阳 110112）

改革开放40 年来，我国高等教育综合改革成果颇为显著。2018 年《智能教育背景下的教学教育改革》被列为2018 年的重点选题计划。高等数学作为一门基础课程是很多学科的必修课程和入门课程，在人工智能的环境下，高等数学更为其他学科课程的学习提供了更多的可能。对于民办大学，培养具有创新能力的应用型人才需要紧跟教育改革的步伐。2015 年，沈阳城市学院被辽宁省列为首批应用型大学建设试点单位，多年来，学校以“坚持育人为本，注重能力培养”为办学理念，注重培养应用型人才，并以岗位能力形成为核心的职业情景化的人才培养模式将人才培养目标定位于服务社会、适合社会经济发展。本文以沈阳城市学院为例，针对培养应用型人才，对高等数学课堂教育教学改革进行研究。

作为大学生眼中，最难得学科的“高等数学”从出现就自带光环，很多学生对其“敬而远之”。信息时代，学生已经不能接受过于死板的教学手段，这就要求高校教师与时俱进，将高等数学课程顺应时代的发展。高数作为公共必修课，学生人数较多，教室容量较大，教师无法照顾到每一位学生。作为民办高校，我校的数学课堂相对各大高校已经有了相应的改革措施，例如学生会熟练使用mathtype，这对提升学生的学习兴趣有很大的帮助。

一、在传统教学手段的基础上，采取鼓励机制培养学生自主学的能力

在人工智能的背景下，教师需要摒弃部分传统的教学方法和教学手段才能更好的适应时代的发展，这就要求教师要重新树立自己在教育教学过程中的角色。鉴于高等数学知识的逻辑性和严谨性，其公理化定义和公式较多，无法很好地实施分组教学和实验实训，但是可以通过进行鼓励机制让学生更好的参与到教育教学过程中。因此，对于每节课堂，除了传统的知识点讲授之外，还应设有相应的习题时间。在学生解答习题的过程，采取鼓励机制，按照习题的难易程度，挑选出解题最快、最准确的前几名同学，增加平时成绩的分数。这样在传统的讲授式教学方法中，增加了学生的学习兴趣，学生为了获得更多的平时成绩则会更加积极主动的学习。采取鼓励机制，能更好地培养学生自主学的能力，这也与我校“自主学，动手学”的实践化教学体系相符合。

二、通过练习法，培养学生动手学的能力

很多人理解的高等数学课堂就是传统的课堂。教师讲，学生听。教师在讲台上一味地讲知识，而忽略学生接受知识的程度和听课状态。高等数学作为一门公共基础必修课，每个教学班的人数较多，学生坐在大阶梯教室中的各个角落，教师也就无法顾及到教室中的每一位学生。授课教师可以清楚地了解坐在前三排学生的知识掌握程度，对于坐在教室后方和角落的同学，我们通常忘记一个方法就是提问。提问是一种典型又非偶然的掌握学生学情的一种方法，被提问的学生很大程度的代表了该学生所坐位置区域的学情。除此之外，我们在中小学常采用的方法是让学生到黑板来做题。首先把练习题布置下去，然后提前告知会以提问的形式把学生请到讲台前进行答题并为大家解题。这样为学生的课堂学习增加相应的压力，同时也培养了学生自主学、动手学的能力。

三、将计算机语言引入到高等数学课堂

作为一个应用型大学，主要是以培养应用型人才为主。教师在讲授数学知识的同时应当与时俱进。在这个以“人工智能”为热潮的时代，高等数学也应当跟上时代的潮流。目前，我校高等数学的基础课程为《高等数学》《线性代数》《概率论与数理统计》，专业数学领域中有一门专业叫做应用数学，该专业是以数学课程为基础并且偏向于计算机语言的专业。应用数学是将数学知识、定理、公式学以致用。如前文所说，数学是计算机的一门工具，计算机语言则是数学这门工具的具体实现者。在这样的一个大数据时代下，我们需要使用计算机语言进行复杂庞大的数据计算，因此可以将MATLAB、SQL、以及C 语言按照不同的专业需求相应的引入到高等数学的课堂教学中。以《线性代数》为例，作为最为抽象的一门数学学科，在图像处理和机器学习领域中，《线代》的用途是无处不在。例如，一张图片我们可以用《线代》中矩阵来表示，矩阵可以以计算机语言的形式生成，我们若是要处理这张图片，那就是对生成的数字矩阵进行处理。因此，在传统的高等数学课堂中，相应的引入计算机语言，既能够提高学生的学习兴趣，又能够培养学生学以致用的观念，让学生认识到，数学不是简单的概念、公式以及定理。

四、结束语

在高校教育改革的大潮流下，高等数学作为一门基础必修课程其课程改革也是必然的趋势。在当今人人都“人工智能”的时代中，数学作为一种计算机工具其教学改革更应该顺应社会需求。培养应用型人才也已经成为高校培养大学生的一种趋势，摆在高校教育者前面的任务是艰巨而又繁重的，[3]这对教育者来说是一种挑战，对学校来说也是一个挑战。在高校课程改革面前，需要学校、学院各方通力合作，培养出应用型人才也将是一个永恒的课题。