智慧教育环境下大学数学教学改革实践探索

李爱平

【摘要】近年来，我国高度重视教育信息化和智慧校园建设，这就需要高校教师重新思考如何进行教学改革实践.国家也鼓励教师充分利用信息技术改革教育模式，促进教育服务信息化.基于此，文章从结合新型智慧教育环境、加强课程建设、加强过程评估、提升大学数学教师信息素养四个方面探讨了智慧教育环境下大学数学教学改革实践.

【关键词】教学改革实践；大学数学；智慧教育环境

智慧教育属于现代教育中较为创新与优质的一种教育方式，是指在教育、教学管理和研究中，融入现代教育技术，以促进教育的改革和发展.智慧化、网络化、数字化和多媒体是智慧教育的技术特征，而交互、共享、开放和协作是其核心特征.智慧教育是利用现代教育技术改变传统的教学模式、教育理念、教学内容和方法以及学习模式，从而通过教育信息化促进教育改革和现代化.智慧教育的个性化模式最终将取代传统的教育模式.而如何在智慧教育背景下推广现代教育技术，使教学与教育高度融合，不断提高学生的创新创造力和自主学习能力，成为每一位大学教师必须面对的问题.

一、结合新型智慧教育环境，推动高校数学教育体系转型

（一）调整课程设置，优化教学目标

大学数学教师在制订教学计划时必须不断优化教育目标，根据学生学习的不同专业体现课程专业性和实用性的特点.教师必须调整自己的角色.在传统教育中，教师是教学活动的主体，学生缺乏学习主动性，而在智慧教育中，学生是课堂的主体，教师成为学生学习的引导者.

（二）充分利用智慧教室，调整教学内容

首先，教师可以充分利用一些互联网平台.比如，创建一个QQ群或微信群.上课前，教师可以把下一节课知识的思维导图发给学生，也可以将下一课的知识点记录在小视频中，供学生预览.教师还可以利用雨课堂、学习通等教学平台上传一些教学资源，扩展学生的学习途径，还可以依据学生的实际情况优化教学内容，如实行“翻转课堂+对分课堂”等教学模式，在这种情况下，教师与学生之间可以开展线上联合线下的教学与学习方式.需要注意的是，小視频不是一门微观课程，它强调某些知识的清晰度，而不需要太多的旁征博引，教师只确保知识的精细程度即可.其次，大学数学教师可以充分利用这两个软件，就学生学习中一些常见的问题以及学生的问题反馈等进行在线沟通.教师可以在每天固定的时间在线回答问题，并在其余时间将在线平台进行屏蔽，以避免师生在其中浪费太多时间.最后，教师可在微信上建立公众号，定期发布有关的科学研究成果、先进专业知识、经典示例前沿知识等.教师也可以在教学过程中分享感受和想法，以提高学生的参与度.

（三）构建线上线下混合教学模式的高级数学智慧课程

教师在使用智慧教育方法时应体现出灵活性，目的是将传统学习方法的优势与在线学习的优势结合起来，发挥教师的引导作用，监督教学过程，充分体现学生作为学习主体的主动性，使学习落到实处.

与QQ和微信轻松、无监督的学习氛围相比，雨课堂可以监控学生课前、课中和课后的学习情况，保持师生互动，提高学生学习效率.上课前，教师可以使用此平台向学生发布预习作业.教师可以在平台上查看学生的预习效果，以便提前了解学生学习情况，为课堂教学做好准备.发布的内容可以是由教师精心设计的微课或收集到的丰富的学习资源.例如，在讨论函数的复合运算时，教师可以在平台中加入一张齿轮传动的动态图，以加深学生对复合函数概念的理解.课堂上，教师需要加强师生互动，解决学生学习中的常见问题，也可以让学生进行小组讨论，并派代表在讲台上分享讨论结果.需要注意的是，教师应该将舞台交给学生，让学生充分解释所学内容，然后对学生所说的内容进行有针对性的评论.课后，教师要加强监督和指导，可以通过智慧教学平台发布作业和分步测试，或及时发布相关问题，以满足学生的个人需求.

笔者在班级中进行了一年多雨课堂环境下混合式教学的实践，通过总结发现：第一，教师必须为课程设计新的教学视频；第二，在使用雨课堂课件进行教学时，教师应通过匿名发布等功能大大改善学生的学习体验；第三，教师可以按时发送测试，并以更准确、完整和自动化的方式获取有关学生学习过程的数据，这样的定期评估会更可靠.实践表明，雨课堂智慧平台可以收集整个教学周期的教学数据，有助于教师及时了解学生的学习情况，并针对数据进行分析，以提高教学效率.

二、加强课程建设，推进大学数学课程综合改革

Matlab软件可用于解决计算问题，可通过大量示例展示数学思想、数学方法和应用示例，并深入探索各种课程的含义.在此基础上，笔者引入了Matlab和课堂教学软件.动态教学可减少数学概念的模糊性，提高学生的空间想象力.

（一）传播数学思想，提高数学素养

教师通过Matlab演示可以将教学内容方便地呈现在课堂上，加深学生对微积分计算的理解，使学生有效掌握这部分知识，从而通过教学目标的实现提高教学效果，还可以对教学起到补充作用.对于“无限个无穷小未必是无穷小”这一理论的讲解，教师也可通过使用Matlab计算极限和实验演示进行解释，使学生理解极限的概念.

（二）阐释科学精神，提升人文素养

在使用Matlab计算函数增量和微分函数的同时，作为大学数学教师，笔者还介绍了微积分的建立过程中牛顿、莱布尼茨的贡献，以帮助学生理解和掌握微积分知识的主要内容.

（三）结合数学建模，开发应用潜力

与传统数学教学不同，教师在教学中还应渗透数学建模的思想和方法，结合建模思想提升学生的实际应用能力，最大限度地开发学生潜能.

三、加强过程评估，建立立体化教学体系

教师可通过在线和离线评估的方式，鼓励学生在数学学习研究期间保持认真和积极的态度，改变既往以期末考试取得好分数为目标的学习态度，将考试与核心评估相结合，具体包括课堂讨论、日常工作、出勤、在线测试等.

（一）过程考核

学生参与在线学习后会留下丰富的学习数据，这些数据构成了教师评估学生在线学习的重要内容.评估指标主要包括：课前学习态度（进度、总持续时间、问题反馈、在线书面笔记等）、对课堂学习的贡献（出勤率、课堂测试等）、对学习的贡献（和教师之间的互动、有时间限制的答题等）和课后学习的效果（章节作业、答题细节、考试成绩等）.过程考核包括8项在线测试，在线测试涉及使用Matlab解决现实环境中的数学问题.视频学习的最高分数为10分，如果超过总持续时间的60%，即可获得10分.在每节课结束时，教师应在讨论区通过提出问题组织学生讨论数学的发展历史，并与课程中提到的相关数学问题进行联系，引导学生发现学习数学的乐趣，在学习数学的过程中汲取积极思想，帮助自己建立正确的三观.随后，教师可以鼓励学生在讨论区回复或发布有价值的信息，对于回复或发布有价值信息的学生，可以将他们的常规分数提高1～5分.

（二）线下评价

线下评价是对学生在数学课上的实际学习行为进行的评估.线下评价主要关注学生在课堂上的学习状态（能够积极参与师生交流，积极回答问题，在回答问题时思维清晰，敢于提问；能够积极参与小组学习活动，掌握所学知识，实现学习目标，等等）、自我评估（对自己学习情况的客观评估）和学习成果（家庭作业成绩、期中和期末考试成绩等）.

（三）期末综合测试

在期末综合测试中，教师可以让学生使用Matlab解决特定的数学建模问题，让学生在抽象的数学模型中分析复杂的具体问题，使用Matlab设计解决模型，并验证模型的适用性，帮助学生将抽象的数学知识与模型相结合.由此，学生不仅可以巩固基础知识，还可以提高自己的数学思维能力，提升在实际情境中分析与解决问题的能力，还可提高理解科学研究内涵的能力.

四、从教师个人角度出发，提升大学数学教师信息素养的策略

全面推进智慧教育，提升大学数学教师的信息素养尤为重要.大学数学教师的信息素养水平是实施大学数学学科智慧教育的决定性因素，也是数学教师核心技能的重要表现.因此，为了适应智慧教育时代的发展，大学数学教师应具备较强的信息素养，在教学中融入新时代的信息技术，形成具有新教育时代特点的教育理念，积极适应智慧教育的新要求，进行更高水平的智慧教育.

（一）通过信息技术加强教师队伍建设

智慧教育思想是学校组织教师进行信息化教学培训的前提.首先，学校可以邀请学校内外的信息技术专家对数学教师进行专业知识培训，包括理论知识、技术操作、实地教学等，让数学教师就将信息技术深入融入该学科教学达成共识，有效提高教师的教学效率和信息素养.第二，开展分层分类系统化培训.学校可以通过问卷调查研究不同年龄和学科教师的信息素养水平，并根据数学教师的教学需求和差异制订有针对性的培训计划.第三，定期组织信息技术教学技能竞赛和交流活动.学校应为数学教师组织交流活动，如计算机教学技能竞赛、将信息技术融入课堂的交流、教学讲习班等，使他们能够探索、交流教学经验，共同学习和进步.此外，教育研究对于改革和加强信息化教学是必要的.它可加强数学和人工智能的交叉整合，进一步完善实验教学体系和创新实践教学模式；改进质量控制体系，加强教学管理.

（二）更新教学理念，提升信息素养

教学理念是提升信息素养的先决条件，大学数学教师只有不断更新自己的教学理念，加深对信息技术的理解，才能提升信息素养.第一，理解信息素养的确切含义.信息素养不是一项独特的技能，其本质是由知识、技能和态度组成的综合能力，这种能力需要通过积极的知识和实践来发展与改进.大学数学教师应积极分析和理解信息素养的含义，在理解信息素养含义的基础上，应用先进的教学理念整合信息技术和课程教学.第二，进一步提高教师对信息技术的敏感性.教师可以从发现信息、识别信息、选择信息等技能开始，逐步提高自己对信息技术的使用能力.第三，大学数学教师应该进一步加深自身对信息素养的理解.思想是行动的基础，如果教师忽视自身的信息素养，认识不到信息素养在智慧教育发展中的决定性作用，就会阻碍智慧教育的发展.总之，大学数学教师应积极适应信息时代发展，把握信息时代本质，摒弃过时的教学理念，激发对现代教育技术的兴趣和热情，坚持人与技术的融合，跟上时代步伐，将现代教育技术应用于数学教学，积极应对教育挑战.

（三）提高大学数学教师的信息技术应用能力

從教师个人的角度来看，学校有必要将教师从知识传授者转变为学习引导者，创新使用新的教学方法和思想，提高大学数学教师深入整合现代信息技术和教学的能力，鼓励教师探索新形式的智慧教学，让信息技术服务于高等数学教学，以适应信息时代的教学要求，还要鼓励数学教师积极参加全国高校数学微型课程教学设计竞赛、全国高校教师教学创新竞赛等，以提高教师的信息技术应用能力.

结 语

简而言之，在当前的时代，使用智慧环境和工具改革大学数学教学是一种趋势，教师和学生应尽早发挥其作用.笔者建议，在智慧教育环境下，大学数学教师应根据社会需求确定教学目标，以课堂理论教学为主线重新组织教学内容，创新教学方法、评估方法.此外，学校应提供良好的数字教学环境，建立信息素养评估和激励机制，加强大学教师提高信息素养的内在动机，使其能够更好地应对信息化教学挑战，同时促进专业发展.因此，随着现代信息技术的不断发展和高等数学课程的改革，越来越多的教师和学者将加入智慧数学教育行列，最终实现从传统教学向智慧教学的过渡.

【参考文献】

[1]杨鹤，刘盼盼.基于滞后序列的智慧学习环境下课堂师生互动行为分析[J].湖北第二师范学院学报，2023，40（2）：75-80.

[2]郭炯，丁添.面向数学学科能力培养的智慧课堂技术应用行为分析研究[J].中国电化教育，2023（2）：134-141.

[3]罗晓峰，宋盼盼.基于智慧教育的高质量新型数学教与学体系构建与应用研究[J].中国教育学刊，2023（S1）：166-167，170.

[4]张越.智慧教育环境下学习资源推送服务模型的构建[J].山西财经大学学报，2022，44（S2）：109-111.