大数据背景下高职高等数学信息化教学设计研究

刘兰梅

【摘要】    网络既是学习的工具和载体，也是营造学习环境的重要手段。在这样的背景下，高职高等院校面临着教学改革等问题。就目前高职高等数学教学现状，提出教学质量、教学模式、教学手段改革的突出问题，对教学内容进行信息化设计和研究，是提升教学质量的较好手段。在大数据的背景下，人工智能、3D技术、云计算等新兴技术手段的应用为教学改革创造了契机。

【关键词】    大数据    高等数学    信息化教学    教学设计

引言：

信息技术的迅速发展和创新，促使现代社会由工业化社会向信息化社会转型。在向信息化社会转型的过程中，传统的学习理论、教学理念、师生关系、教学目标、教育管理、沟通模式、教学结构等都发生了一定的变化。随着新兴技术手段的不断出现，应用于工业社会的学习和教学理论，已无法满足对学生全方位多渠道教育的目的。信息化技术的发展，促使我们的教学与学习的时间界限、教学管理模式、教学与学习理念、学生活动方式都发生了改变，这也是推动高职高等数学信息化教学改革的强大动力。

高等数学是一门公共基础必修课程，我们发现大多数高职高等数学教学课堂，还保留着传统的教学方式和教学理念，在课堂设计和教学模式上都比较老套，这样的教学模式存在很多实际问题。

为了追求更有效的教学模式，更优的教学方案，在比较先进的职业教育理念的指导下，我们对高职高等数学教学设计做出了深入的探索，对如何实现教学资源的合理利用，如何构建更合理科学的“三元一体化”高职数学教学模式做了更深入的探究。

我们在大数据背景下，结合高职高等数学教学目标和学生整体认知情况，以及已有的教学经验，改变传统单一的教学模式，对教学设计进行改革，提高学生的认知能力，为数学的学习实践提供更宽广的空间，让学生真正的理解认识数学相关知识，运用数学知识解决实际数学问题，掌握高等数学思想，学习数学思维，获得数学能力。

一、高职院校高等数学教学中存在的问题

1.1鉴于高职学生生源构成的复杂性，高职高等数学的教学设计是比较困难的

大部分高职学生在入学前期对高等数学是比较感兴趣的，但对这种比较基础的课程，很难保持恒久的学习动力。有部分学生在高中甚至于初中时，对学习数学已经出现了厌烦的情绪，这部分同学对数学基础知识掌握较差，学习起来比较困难。所以在学习高等数学时，不会有特别高的兴趣，因此在常规的教学过程中，分层教学是十分必要的。但是因为学生对数学认知差异大，又会给分层教学带来比较高的难度，对教学设计的要求也更高。

1.2高等数学进行信息化教学设计比较单一，也没有固定的设计模式

高等数学是面向全校的公共基础课，全校的各类专业学生都要学习这门课程，不同专业对高等数学知识的需求也有一定的差异。

在实际的教学过程中，信息化教学仅仅是通过应用多媒体课件，对固有的实例进行信息化教学设计，但相关的特色案例教学资源挖掘还不是很多，理论知识的讲解所占比重较大，难以提高学生的学习兴趣，严重影响教学效果。

1.3信息化教学平台的实践场地比较缺乏

信息化教学平台的搭建也是近些年来高职院校重要任务之一，但针对公共基础课程的教学设计研究还是比较少的，尤其是搭建高等数学课程信息化教学平台可借鉴的经验少。鉴于高等数学课程的特殊性，与信息化进行有机结合有一定困难，并且也很难将高等数学这门课程和专业进行结合，因此在以往进行信息化教学平台设计时，大多没有取得实质性效果。

二、“三元一体化”信息化教学理念

我们常说的“三元一体化”教学理念是指将学生的学、教师的教、教学资源的活用进行有机融合。我们这里所说的教，不只是单纯的教学，而是有方向性的教导，通过教师多年积累的经验和先进的教学方法引导学生掌握适合自己的学习方法，培养学生的主体性和主动性。而学生在教师的引导下，对所学习的内容要进行主动的探究，发现学习内容的实质性和趣味性，积极地参与到教学过程中来。通过自主学习，创造更有效的学习模式。教学资源这一板块贯穿学生和教师整个学习过程中，如何将教学资源优化、活用、整合，是我们教学过程中比较重要的环节，这也有助于提升教学效果，也是引导学生主动学习的重要途径。三者看似是不同的个体，但他们在诸多方面有着有机融合的基础，都是以学生的需求为展开点，通过对人的关注，倡导实现人的全面发展，这是三者追求的共同的终极价值。从本质上讲，三者都是开放的，是在高职高等数学教学过程中不断调整、不断吸收、不断充实的过程，当然我们的教学督学肯定也会受到教育资源的影响。因此只有三者之间互相滲透，才能更好的培养出具备综合能力的人才。

三、大数据背景下高职高等数学信息化教学设计

3.1基于适应时代发展的需求，高职高等数学课堂设计做出调整

重构信息化的教学课程内容，是高职高等数学教学课程的要求。针对各专业大量的调研，分析在信息化背景下，高职数学教学的课程作用。通过丰富教学内容、树立学习新观念、夯实数学基础、改变传统学习观念等方式，进一步优化信息化教学设计。

我们在高职高等数学教学课堂中，要立足现实，着眼未来，把比较稳定、成熟、易于学生理解的教学知识充实到教材中，将数学知识与实际问题结合起来，通过信息化的方式进行展示，将枯燥的知识变得更简单易懂，实现应用数学理论知识解决实际问题、为专业打基础的目的。在大数据的背景下，我们要将新的数学方法和理念通过信息化手段更好地融入数学教学过程中。

以我们的教材内容为例，高职院校在学习高等数学时，选取的教材是《高等数学》，我们在教学过程中要注意初等数学知识和高等数学知识的衔接，在《高等数学》教材的编写上可以通过图表等方式对内容进行复习，对初等数学知识进行回顾，夯实初等数学基础知识，为学习高等数学打下良好的基础。在进行数学理论的教学时，可以通过数学软件、几何画板、实际背景等教学手段把抽象复杂的数学知识，变成直观简单的数学问题，便于学生更好的理解和应用。在高等数学学习时，要注意各章节内容与学生所学专业的结合。为了方便学生接受数学知识，在举数学案例时可以选取和学生专业相近的内容，通过教学引导培养学生数学意识，教材章末可以通过数学建模和数学实验的方式，提高学生学习的兴趣。

3.2在实际的高等数学教学设计过程中，要考虑到数学内容严谨的逻辑性

在教学设计过程中，我们要尊重学生学习的认知规律。在整合教学资源的基础上，创建合理的教学模式。在大数据的背景下，我们的教学模式也应该进行优化。要更好的利用信息化平台，对大数据背景下高职高等数学信息化教学设计研究，有以下的想法和具体实施办法：我们可以创建“2+1”的教学模式，具體包括应用数学、基础数学、拓展教学。应用数学，是指将学习的数学基础知识和简单的应用案例与生活中涉及的数学实例相结合，辅助计算演练、数学实验项目，还可以通过和专业教师探讨的方式，结合不同专业的特点，扩充相应的数学实际案例。

基础数学，是将教材每章理论知识部分进行信息整理，保证数学学习可以满足各专业数学需求，在进行数学知识讲解时，教师可以通过信息化的记忆，有效的辅助讲解。拓展教学这部分的内容是针对数学基础较好和学习能力较强的学生，这部分的教学大多是结合社会需求和专业需求，在基础的教学基础上，扩充一些数学思想和数学手段，使学生能够更好的拥有数学能力，促使学生产生更强的数学学习兴趣，了解信息化发展趋势。

3.3在大数据背景下，利用以下方式对信息化教学设计进一步优化

第一，改革教学手段和方法，充分融合信息化资源。改变传统的灌输式教学，通过启发式教学，促使学生更好的学习数学内容。一个良好的课堂教学氛围，也能够促使学生主动思考，这是提高高等数学教学效果真正有效的手段。我们传统的教学过程中比较习惯应用灌输式的教学方法，但这种方法并不利于学生掌握数学知识和学习数学内容。我们可以采用案例驱动的方式，将传统的教学方式变化为启发式教学，通过对问题逐层分析，利用数学案例，提问学生相关的数学问题。通过几何画板和多媒体等信息化教学手段进行讲解和演示，一方面可以了解学生对已学数学知识的掌握程度，另一方面可以更自然的导入新的教学内容，同时也可以通过网络平台课程，让学生通过自主练习的操作方法，对于数学知识理论产生更深的理解。

教学案例的设置要适合教学内容。通过有效、合理、科学的问题设置，可以达到更好的教学效果。问题的设置要承上启下、循序渐进、温故求新、先易后难，这也是我们的教学原则。通过这样的手段，可以促使学生更好地巩固和复习已学知识，也能引导学生展开数学思考，寻求解决问题的方式和办法。

第二，应用信息化教学软件，通过多种构建数学思维的方式，优化教学设计，提升学生学习高等数学的兴趣。信息化教学软件的出现，可以将我们的教学设计变得更加多样化，学生的参与程度也会提高。例如通过合理利用思维导图、多媒体课件、课程平台、动画游戏等软件，可以将乏味的数学内容变得更加直观、具体。通过数学模型的构建和数学游戏的设计，将学习的数学知识进行整理、分类、结合。不同的数学内容章节，可以进行不同的教学设计，例如在章末用思维导图软件，对基础的数学实际案例进行延展，一方面指出准备的已有知识，另一方面指出如何解决问题的相关环节，更便于教师和学生的“导与学”。

四、教学结果反思

在大数据背景下，高职高等数学信息化教学设计是有重要的研究意义的。在传统的数学教学理念基础上，融入比较成熟稳定的信息化手段和资源，可以更好地促进学生学习数学的主动性和积极性。在教学设计过程中，最好采用交互、探究、自主、体验式的教学方法，通过启发式教学，激发学生学习欲望，加强学生综合能力，拓宽学生获得数学知识的渠道，达到高职高等数学教学的最终目标。

参  考  文  献

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