大數(shù)據(jù)技術(shù)下大學(xué)數(shù)學(xué)改革實踐探析

夏飛，賈茗

（中南林業(yè)科技大學(xué)涉外學(xué)院，湖南長沙 410000）

隨著信息技術(shù)的數(shù)據(jù)革新和行業(yè)普及，大數(shù)據(jù)技術(shù)成為了信息時代背景下各行業(yè)的顯著標(biāo)簽。其能夠?qū)㈦[匿于行業(yè)中的海量信息和知識進(jìn)行有效的挖掘和分析，為人類的社會經(jīng)濟(jì)生活提供數(shù)據(jù)支持，促成行業(yè)的運行效率的提升和行業(yè)成果的實現(xiàn)，從而提高整個行業(yè)服務(wù)的集約化程度。高等教育作為知識傳播和問題前瞻的高端組成部分，其與整個時代思潮和技術(shù)的契合是歷史的挑戰(zhàn)與職責(zé)。合理地引進(jìn)新的科學(xué)技術(shù)，運用新方法、新概念使傳統(tǒng)精粹和現(xiàn)代內(nèi)涵相結(jié)合，是高等教育教學(xué)革新的重要手段。在大學(xué)數(shù)學(xué)教育中，因課程內(nèi)容、學(xué)生基礎(chǔ)、授課形式等因素所造成的課堂效率低、學(xué)生接受困難、求知欲不強等問題。深化課堂改革成為高等教育工作者們的價值最求和目標(biāo)導(dǎo)向。

1 大數(shù)據(jù)技術(shù)下大學(xué)數(shù)學(xué)改革的必要性

科技的進(jìn)步和知識的更新速度不斷加快，為大學(xué)數(shù)學(xué)課堂授課形式及內(nèi)涵拓展的革新提供了有效途徑。將大數(shù)據(jù)技術(shù)有效地引入大學(xué)數(shù)學(xué)教育的改革進(jìn)程中，利用大數(shù)據(jù)的優(yōu)勢，在實現(xiàn)課堂知識培養(yǎng)向能力培養(yǎng)的遷移，促成課堂架構(gòu)從封閉性、被動型向開放性、主動型的轉(zhuǎn)變，豐富院校課堂教學(xué)內(nèi)涵等方面提供了良好的技術(shù)支撐。大學(xué)數(shù)學(xué)中的高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率論等課程總量豐富、邏輯繁復(fù)、不易理解等問題造成日常大學(xué)生學(xué)習(xí)中的畏難心理較為普遍。從數(shù)據(jù)層面上看，其教學(xué)成果的達(dá)成不容樂觀，也在一定層面上反映出其教學(xué)過程中的方式、內(nèi)容的知識交互和教學(xué)手段的單一。大數(shù)據(jù)時代的到來，為大學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)改革提供了具體的有效的探索方向。其可以有效實現(xiàn)大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)課程與大數(shù)據(jù)服務(wù)的契合，通過對院校數(shù)學(xué)教學(xué)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集，存儲及預(yù)處理，實現(xiàn)院校內(nèi)及院校間大學(xué)數(shù)學(xué)教育教研資源的數(shù)據(jù)優(yōu)化和資源重組。以“平臺+應(yīng)用+服務(wù)”的技術(shù)體系，為大學(xué)師生提供多維度的數(shù)據(jù)智能服務(wù)解決方案。深入挖掘院校的數(shù)學(xué)教育教研數(shù)據(jù)信息，將精準(zhǔn)化的課程數(shù)據(jù)服務(wù)擺在院校師生面前。大數(shù)據(jù)對于大學(xué)的數(shù)學(xué)教學(xué)而言不僅是信息終端服務(wù)的多效呈現(xiàn)，更重要的是其將實現(xiàn)師生思維方式的革新，達(dá)成院校各學(xué)科、專業(yè)之間的思維碰撞和創(chuàng)新，從而達(dá)成數(shù)學(xué)教育本身內(nèi)涵的實現(xiàn)和豐富。相對于傳統(tǒng)的“小數(shù)據(jù)”大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)模式，其可以打破優(yōu)勢數(shù)學(xué)資源分配中的時空限制，降低大學(xué)數(shù)學(xué)教育過程中的知識獲取和教學(xué)反饋的數(shù)據(jù)成本，實現(xiàn)基于課堂教學(xué)效果下的師生互助學(xué)習(xí)行為的全面評價。

2 大數(shù)據(jù)技術(shù)下大學(xué)數(shù)學(xué)改革實踐中所存在的問題

大學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)改革的大數(shù)據(jù)實踐開始較早，得益于高等院校信息技術(shù)設(shè)備齊備和高端技術(shù)人才的匯聚，大數(shù)據(jù)數(shù)學(xué)課堂的革新有效地實現(xiàn)了數(shù)學(xué)教育在廣度、深度的內(nèi)涵延展，突出了教學(xué)的學(xué)生個性化需求發(fā)展的支持，適應(yīng)高等院校人才培養(yǎng)的多元化目標(biāo)，在大學(xué)數(shù)學(xué)內(nèi)容共建、研討交流、微課共享、質(zhì)量評測等方面得到了較好的運用。而不可避免的是，院校大數(shù)據(jù)信息裝備的總量不足，大學(xué)數(shù)學(xué)教育師資的信息能力限制等問題。同時，在以大數(shù)據(jù)為只要技術(shù)手段的課程改革的追潮中，忽略了大數(shù)據(jù)課堂在大學(xué)數(shù)學(xué)文化內(nèi)涵、課件共享、課程銜接上的作用。

2.1 設(shè)備總量不足

隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的普及，因其在大學(xué)數(shù)學(xué)教育中的優(yōu)勢也開始在院校范圍內(nèi)得到了良好的發(fā)展，開始了運行平臺的建設(shè)，并總結(jié)了大量的實踐數(shù)據(jù)。院校數(shù)學(xué)教育大數(shù)據(jù)構(gòu)建層次與其設(shè)備總量與水平是呈現(xiàn)正比的，在一定時間內(nèi)，仍需要院校的持續(xù)性投入，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)服務(wù)基本功能的提升和課堂大數(shù)據(jù)優(yōu)勢的凸顯，滿足整個院校數(shù)據(jù)的信息服務(wù)環(huán)節(jié)的剛性要求。

2.2 師資專業(yè)瓶頸

大學(xué)數(shù)學(xué)專業(yè)教師能夠集約化的大數(shù)據(jù)支撐下，能夠完成課堂呈現(xiàn)形式和平臺服務(wù)運用。而受限于自身信息技術(shù)能力的瓶頸，其對大數(shù)據(jù)高端應(yīng)用服務(wù)的前瞻和創(chuàng)新能力不足，往往是需要通過模板的解構(gòu)，完成自身的數(shù)據(jù)課堂建設(shè)。其應(yīng)用水平的提升與院校大數(shù)據(jù)教研和信息技術(shù)的能力培訓(xùn)有著極為密切的關(guān)系。

2.3 忽視數(shù)學(xué)文化內(nèi)涵

一直以來,大學(xué)數(shù)學(xué)的課程內(nèi)容課堂改革主要局限于數(shù)學(xué)的知識傳播和技能的革新，其對數(shù)學(xué)思想和精神，學(xué)生情感與價值觀等關(guān)注不足，在以大數(shù)據(jù)為支點的數(shù)學(xué)文化的內(nèi)涵在大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中未能得到很好的體現(xiàn)。只關(guān)注知識層面的利導(dǎo)，忽視數(shù)學(xué)文化內(nèi)涵挖掘，導(dǎo)致大學(xué)數(shù)學(xué)教育雖在一定程度上解決了課堂數(shù)學(xué)理論呈現(xiàn)形式的革新和抽象思維的具象化推到，但仍未有效地實現(xiàn)學(xué)生對課堂認(rèn)知和學(xué)習(xí)態(tài)度的最終轉(zhuǎn)變。

3 大數(shù)據(jù)技術(shù)下大學(xué)數(shù)學(xué)實踐創(chuàng)新應(yīng)用

3.1 大數(shù)據(jù)背景下大學(xué)數(shù)學(xué)教育的文化呈現(xiàn)

大數(shù)據(jù)背景下的大學(xué)學(xué)校教育，應(yīng)充分地發(fā)掘和展示數(shù)學(xué)文化的源起和人類共同文化的關(guān)系。大學(xué)數(shù)學(xué)教育的工作者應(yīng)關(guān)注這一母文化與其余子文化的關(guān)系，為大學(xué)數(shù)學(xué)文化內(nèi)涵的多元化呈現(xiàn)尋找生長點。數(shù)學(xué)教育教學(xué)的本質(zhì)決定了不能剝離于其他學(xué)科和文化滋養(yǎng)而獨立存在。著名數(shù)學(xué)家、沃爾夫獎獲得者匈牙利裔美國數(shù)學(xué)家拉克斯指出：“在微積分里，學(xué)生可以直接體會到數(shù)學(xué)是確切表達(dá)科學(xué)思想的語言，可以直接學(xué)到科學(xué)是深遠(yuǎn)影響著數(shù)學(xué)發(fā)展的數(shù)學(xué)思想的源泉?！痹谥匾晹?shù)學(xué)作為基礎(chǔ)性學(xué)科的支撐作用的同時，關(guān)注自然科學(xué)、文學(xué)藝術(shù)、社會經(jīng)濟(jì)對學(xué)科教育發(fā)展的需求及對學(xué)科本身的推動作用。

3.2 大數(shù)據(jù)背景下大學(xué)數(shù)學(xué)教育的平臺服務(wù)

大學(xué)數(shù)學(xué)自身的學(xué)科特點與大數(shù)據(jù)模式有著多維的契合點。充分利用計算機的交互性技術(shù).可以形成一個全新的交流共享、聲像結(jié)合、問題研討的“平臺+應(yīng)用+服務(wù)”的技術(shù)體系。學(xué)生經(jīng)過了系統(tǒng)的相關(guān)學(xué)科學(xué)習(xí)能力探索之后，在大數(shù)據(jù)背景下課堂合作與探究平臺中，對問題展開有效的資料查閱、問題初步論述、以學(xué)生能動性行為促進(jìn)課堂進(jìn)程和教學(xué)成果的實現(xiàn)，學(xué)生也在問題的解決中達(dá)成對相關(guān)學(xué)科知識點的共融和思考。同時，在學(xué)生和學(xué)科教師的多維度互助互動中，將有效改變了學(xué)生對大學(xué)數(shù)學(xué)內(nèi)容枯燥、學(xué)科抽象等傳統(tǒng)的認(rèn)知。實現(xiàn)問題探索的主動性轉(zhuǎn)變，并在此前提下實現(xiàn)學(xué)科學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)素養(yǎng)能力及最終學(xué)科成績的有效提升。

3.3 大數(shù)據(jù)背景下大學(xué)數(shù)學(xué)教育的課程銜接

部分高等院校的在實際的大學(xué)數(shù)學(xué)教育工作中面臨的不僅是學(xué)習(xí)興趣不足的問題，還包括應(yīng)用學(xué)科專業(yè)學(xué)生的基礎(chǔ)數(shù)學(xué)能力不足的問題。這一現(xiàn)象導(dǎo)致在后續(xù)的大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)工作中，必須將中學(xué)數(shù)學(xué)課程和大學(xué)數(shù)學(xué)課程的能力銜接作為課堂教學(xué)的基點。在大數(shù)據(jù)技術(shù)下實現(xiàn)學(xué)生學(xué)科基礎(chǔ)及問題解決能力的定向分析后，構(gòu)建整個課堂內(nèi)容及交換層次的精準(zhǔn)定位。同時，海量的大數(shù)據(jù)資源也為隨時調(diào)閱和研討中學(xué)學(xué)段的內(nèi)容提供了權(quán)威而便捷的服務(wù)。

綜上所述，高等院校把大數(shù)據(jù)作為在大學(xué)數(shù)學(xué)教育改革的新模式，以完備的設(shè)備支撐和人才團(tuán)隊在大數(shù)據(jù)課堂的實踐中收獲了一定的成果，提高了學(xué)生在大學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的綜合能力層次。通過分層文化呈現(xiàn)、平臺服務(wù)、課程銜接等方式，將實現(xiàn)大學(xué)數(shù)學(xué)教育課堂改革的新突破。