基于“信息技术+核心素养”的高等数学教学探索研究

摘要：本文对目前高职院校高等数学教学中出现的问题进行深入分析，阐述了高等数学教学中运用信息技术提升学生核心素养的必要性，并基于“信息技术+核心素养”的高等数学教学进行了探索研究。

关键词：信息技术;核心素养;高等数学

1绪论

信息技术具有强大的教育教学功能，教育工作者要充分利用信息技术，要以信息化手段带动教学模式和教学评价方式的改革和创新，基于信息化技术，带动教学从内容、模式到评价的全面变革。在这种背景下，如何充分利用信息技术的优势，实现共建共享优质教育资源的目的，提升高职学生的核心素养与能力，已经成为教育工作者关注的焦点。

核心素养明确了高职学生应该具备的素养和能力，是高职院校高等数学教学改革的重要指导思想，如何在高等数学教学中利用信息技术培养学生的核心素养是当前高职数学教师研究的内容，也是高职院校高等数学教学探索的方向。

2高职院校中高等数学教学存在的问题分析

高等数学是高职院校学生必学的一门公共基础课程，它是培养学生核心素质必不可少的组成部分，但是在目前的高职院校高等数学教学中存在一些问题。

2.1教学内容体系陈旧

当前高职院校的高等数学的教材，教学内容体系仍然陈旧，结构未做大的调整，缺乏与相关专业课的渗透。高职数学教师一般是在基础教学部，基本不懂专业知识，与各专业的沟通、与专业的联系也不够，与人才培养目标的结合不够，因此不能结合学生的专业进行相对应的教学，特别是教学内容的选取，因缺乏与专业课程的沟通，难以发挥基础课程服务于专业课程的特性，导致学生学习数学的动力不够等现象，难以培养学生的核心素养。

2.2课程的教学方法和手段单一

目前大部分高职院校数学教师依旧使用教师为主、学生为辅的教学模式，从根本上讲仍使用传统的教学方法，教学手段单一，一些高职院校的高等数学教学虽有一定的改革，在教学过程中仅仅通过信息技术获取信息或呈现信息，很多信息不能有效地转变成学生内在的知识。这种教学环境下，学生只能被动地接受知识，缺乏互动性和参与性，不能有效地调动学生的主观能动性，严重影响高等数学的教学质量和学生的学习效果。

2.3学生的学习动力不够

高职院校学生对所学数学知识掌握的情况相对较差，学习的适应性较弱，综合运用的能力较差，进入高职院校后，高等数学教学中仍然以教师为中心讲授知识，学生被动学习知识，学生普遍感觉高等数学的理论知识深奥、难懂、难学，当要用所学的数学知识去解决专业或生活中的实际问题时，不知如何从实际问题中抽象出数学问题，并且分析问题以及解決问题的能力不高。在借助信息技术手段对数学进行探索性学习时，学生表现出的能力相当薄弱，所以在高等数学学习中有畏难情绪，学习高等数学的兴趣不高，学习难以坚持下来，学习的精神也难以发挥出来。

3高等数学教学中运用信息技术提升学生核心素养的必要性

（1）开展基于“信息技术+核心素养”的高等数学教学研究是培养高职学生运用数学的意识和提高学生运用数学的能力的有效途径。信息技术的教学手段，特别是数学软件的运用能够让高职学生着重掌握数学的基本概念和基本方法，从而让学生更好地理解数学的作用，掌握用数学软件解决专业问题、现实问题的手段。经过适当的训练，能让学生形成用数学分析问题的意识，提高学生通过数学解决问题的能力，为培养具有创新意识和创新能力的高素质人才奠定基础。

（2）开展基于“信息技术+核心素养”的高等数学教学研究是提升高职学生核心素养的新探索。通过信息技术手段提供丰富多样的教学资源，可以突破课堂的时间和空间的限制，在网络教学平台上更加全面地为学生提供诸如数学思维、数学历史、数学家及其精神、数学应用、数学美等数学文化知识，深度挖掘数学课堂的思政育人功效，为提升学生数学文化和核心素养提供有效途径。

（3）开展基于“信息技术+核心素养”的高等数学教学研究是对现代高等数学课程体系的进一步完善和优化。当前高等数学课程正面临着诸如课程学时较少，课程标准不统一，生源类型多样等诸多现实困难，信息技术的发展为解决这些矛盾提供了有效的手段，信息技术在课程教学中的融合渗透必将进一步完善现有的高等数学课程体系，优化课程教学内容，丰富课程内涵，为促进课程改革和人才培养质量提供支撑。

4基于“信息技术+核心素养”的高等数学教学探索研究

有效地实现信息技术和高职数学课程教学的深度融合。改变营造一种新型的教学环境，采用先进的教学手段，完善高职数学教学内容，改进教学模式和方法，提高数学教师的教育教学能力。利用信息技术培养核心素养，充分调动高职学生学习数学的动力，鼓励学生对问题从多个的角度、不同的方面去观察思考、分析总结，从而把学生的主动性与创造性较充分地调动出来，提高学生数学的学习兴趣和教师数学教学的效果。

4.1教学内容体系的优化

要激发高职学生学习高等数学的兴趣，就必须在课堂教学中突出数学知识在专业上的作用，让学生知道数学是学好专业课的前提和基础。高等数学教师应加强和专业教师的沟通交流，真正找到数学基础课程和专业课程的结合点，结合专业特点以及学生的具体情况选定教学内容，科学地对教学内容进行必要的更新和优化，并通过视频、动画等方式在教学中直观地呈现出来。

比如，我院经贸学院会计专业的高等数学课程，在理论应用和实践拓展方面要多选择经济方面的案例。例如将我院学生在创业街面包店创业的视频呈现给学生，将学生置于问题情境中，根据平时销售的数据分析如何给一款肉松面包定价，才能获得最大的日利润，引导学生将实际创业问题转化为数学问题，让学生用所学数学知识去分析和解决实际专业问题，让学生发现数学的实用性，这样学生在走向社会才能融合不同的学科知识和技能解决真实且复杂的问题。

同时，通过信息技术手段，丰富教学平台中的教学资源库，挖掘数学发展史、数学文化等内容，通过讲述中国古代数学家勤奋刻苦、现代数学家求真创新的故事，提高学生学习的兴趣，激发学生学习的热情，有利于加强学生数学思想方法的学习，培养学生实事求是、刻苦钻研、严谨认真、勇于探索、不断创新的精神，培养学生的核心素养，实现学生的全面发展。

4.2课程教学模式的创新

在高等数学课程与信息技术相融合后，学生根据网络教学平台上提供的视频、微课等在课前进行自主预习并独立完成测试题，小组成员也可根据小组协同任务进行分析、讨论和解决问题，这将充分调动学生的积极性和参与度.培养他们相互激发、团结协作的合作精神。在课堂的教学中，将翻转课堂和传统的教学模式进行结合，积极转变课程教学模式，激发学生的学习动力，培养学生的创新精神。

在课程教学中，将数学建模与高职数学教学进行有机整合。由于数学类课程抽象性、逻辑性强的固有特点，学生往往对知识理解不透彻，应用数学的能力薄弱等问题。我们拟通过将数学软件与高等数学課程教学进行有机整合解决上述矛盾。将数学知识、数学建模和数学实验相融合，借助多种信息化手段，形成新的教学模式，学生在发现问题、分析问题、解决问题中内化知识，提升素养。

例如，在理论应用环节中，观看一段公路铁路双运输模式的视频，国内常见的双运输模式中如何设置公路和铁路运输节点是节省运输成本的关键点，创设问题情境，给出求运费最少经典案例，设问：要使货物从供货点运到工厂的总运输费用最少，公路和铁路交接处的中转站点该如何选取？根据动画演示引导学生分析问题，建立总运费数学模型。模型求解先由学生手工推算，求解过程发现，模型中函数的二阶导数计算复杂，为此引入MATLAB软件求解二阶导数，前后对比让学生感受到MATLAB软件能化繁为简，突破教学难点。根据唯一极值即为最值的原理得到最小值点，即求出总运费最少点。最后，教师引导学生归纳用导数解决经济最优化问题数学建模的思路和求解方法。

在实践拓展环节中，观看我院大学生在校园创业街面包店创业的视频案例，创设实际的案例问题情境，针对某款肉松面包如何合理定价的问题，采用任务驱动法创设两个协同任务，发布协同任务一：如何建立肉松面包利润的数学模型？启发小组学生整理并处理数据（见图1），分析问题，用设问的方式引导学生建立面包利润的数学模型并上传至平台，挑选两小组成员上台讲解分享，教师针对学生的共性问题点评补充，并详细讲解面包利润模型;接着发布协同任务二：如何求解利润模型？学生借助MATLAB软件绘图功能，并画出成本与利润图（见图2），学生可直观地观察面包利润随销售量的变化情况，得到此款肉松面包获得最大日利润时面包的价格。

4.3教学评价方式的改革

教学评价的改革和高等数学课程改革是同步的，要想使发展高职学生核心素养的目标真正实现，关键在于探究如何改革高等数学现有的评价方式。针对目前高职院校招生方式的多样性，可以使用分层教学和注重过程性的考核方式。对于传统的知识型高等数学的考试，笔试考试是一种简单高效的考查方式，对于以提升学生核心素养的高等数学教学来说，单纯的笔试考试有一定的局限性，融合笔试考试和计算机的考试将会是考查形式的一种趋势.基于信息技术的评价为收集和分析学生的表现提供了便捷，信息技术能对学生的活动过程和成效进行及时多方互动和评价，信息技术能更好地探究过程和评价过程。比如在教学平台中，老师和学生能共同看到学生的活动过程，同学之间可以互动评价自己和其他同学的学习过程，这个过程为评价提供了具体且真实的依据。融入信息技术开展评价是评价方式改革发展的动力，这样评价改革能更好地支持高等数学课程改革。

5结语

随着社会的不断发展和进步，教育信息化为优质教育提供了丰富的教育资源，信息技术为培养高职学生的核心素养提供了新的手段，探索以“信息技术+核心素养”的高职数学教学改革，不断优化教学内容体系，实践新型教育教学模式和探索科学的教学评价方式，将充分调动了学生学习的积极性，提升学生应用所学的数学知识解决专业问题的核心能力，培养具有社会责任感、严谨细致和创新精神的核心素养的新型技术创新型人才。

作者简介：谢小韦（1981— ），女，江苏如皋人，南京铁道职业技术学院副教授，研究方向：数学教育、数学建模。