大數(shù)據(jù)背景下高職高數(shù)教改探索

周蕾 朱長(zhǎng)新

摘? 要：高數(shù)作為一門基礎(chǔ)課程，在大數(shù)據(jù)時(shí)代如何適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展，值得我們?nèi)リP(guān)注。文章針對(duì)高數(shù)的現(xiàn)狀，以廣州科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院為例，探索了在大數(shù)據(jù)背景下高職高數(shù)的教改，并取得了不錯(cuò)的效果，最后給出了進(jìn)一步完善教改的方向。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù);高職高數(shù);教改

中圖分類號(hào)：G712? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2096-000X（2019）23-0133-03

Abstract： As a basic course， higher mathematics is worthy of our attention in how to adapt to the development of society in the era of big data.Based on the current situation of higher mathematics， this paper takes Guangzhou Vocational and Technical College of Science and Technology as an example to explore the teaching reform of higher vocational mathematics under the background of big data， and has achieved good results. Finally， it gives the direction of further improving the teaching reform.

Keywords： big data; Higher Vocational Mathematics; teaching reform

2015年，為全面推進(jìn)我國(guó)大數(shù)據(jù)發(fā)展和應(yīng)用，國(guó)務(wù)院印發(fā)了《促進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展行動(dòng)綱要》，標(biāo)志著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)[1]。2017年初，工信部編制了《大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2016-2020年）》。根據(jù)該規(guī)劃，預(yù)計(jì)到2020年大數(shù)據(jù)相關(guān)產(chǎn)品和服務(wù)業(yè)務(wù)收入突破1萬(wàn)億元。數(shù)據(jù)是國(guó)家基礎(chǔ)性戰(zhàn)略資源，是21世紀(jì)的“鉆石礦”，能不能挖掘資源中潛在的價(jià)值，成為這個(gè)時(shí)代能不能走向財(cái)富的首要條件。對(duì)數(shù)據(jù)的分析與處理是大數(shù)據(jù)技術(shù)核心，這些與數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)、計(jì)算機(jī)密切相關(guān)，如何應(yīng)用數(shù)學(xué)相關(guān)知識(shí)從海量數(shù)據(jù)中“淘金”，能否培養(yǎng)出合格優(yōu)秀的礦工——大數(shù)據(jù)相關(guān)人才，是國(guó)家、每一個(gè)行業(yè)和業(yè)務(wù)智能領(lǐng)域急需解決的問題。對(duì)高職類學(xué)校來(lái)說既是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)。

十九大明確提出要高度重視基礎(chǔ)課程的培養(yǎng)，基礎(chǔ)課程是原創(chuàng)力的基石。在大數(shù)據(jù)背景下很多高職院校根據(jù)高職教育的發(fā)展規(guī)律，已開始重視公共基礎(chǔ)課教學(xué)改革。面對(duì)大數(shù)據(jù)時(shí)代的沖擊，高等數(shù)學(xué)如何在高職院校中繼續(xù)“活下來(lái)”、“存下去”，“活得有價(jià)值，存得其所”，怎樣突出基礎(chǔ)課程的工具性、應(yīng)用型，這是我們必須面對(duì)的問題。本文以廣州科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院為例，探索了在大數(shù)據(jù)背景下高職高數(shù)的教改，并取得了不錯(cuò)的成果，最后給出了進(jìn)一步完善教改的方向。

一、高職數(shù)學(xué)教學(xué)的現(xiàn)狀

（一）高等數(shù)學(xué)教師教學(xué)積極性低

隨著高職院校的擴(kuò)招，學(xué)生生源質(zhì)量降低，學(xué)生普遍基礎(chǔ)較差，這成為教師在教學(xué)時(shí)的困難和障礙，再加上高數(shù)內(nèi)容多、課時(shí)被最大化壓縮，作為基礎(chǔ)課程但又不受重視，使教師的教學(xué)環(huán)境很是尷尬。所以更多情況下我們看到的是一本教材、一套教案、死板單調(diào)的教學(xué)方法一用便是數(shù)年，高數(shù)教師不免產(chǎn)生惰性缺乏教學(xué)激情，教學(xué)積極性低。其次職稱上升渠道慢，獲得政策和資金支持少，使教師的職業(yè)環(huán)境愈加艱難。

（二）學(xué)生學(xué)習(xí)積極性低

由于學(xué)生本身基礎(chǔ)差，對(duì)數(shù)學(xué)有強(qiáng)烈的畏難情緒，有些甚至是非常排斥;再加上合班上課人數(shù)多、上課進(jìn)度快、教師教學(xué)熱情不高、所學(xué)內(nèi)容脫離實(shí)際且枯燥又無(wú)趣，所以很多同學(xué)就認(rèn)定數(shù)學(xué)不好學(xué)、學(xué)不好、數(shù)學(xué)無(wú)用，平時(shí)上數(shù)學(xué)課僅僅是為了考勤，期末應(yīng)付考試，學(xué)習(xí)積極性自然也低。

事實(shí)上，師生雙方的積極性低、對(duì)高職教學(xué)現(xiàn)狀的不滿，給教學(xué)帶來(lái)了惡性循環(huán)，教學(xué)改革勢(shì)在必行。

二、教改具體措施

（一）激發(fā)教師職業(yè)熱情、加強(qiáng)教師素養(yǎng)

一直以來(lái)，高數(shù)教師在高職院校的存在感較低，受到不少歧視，學(xué)生對(duì)高數(shù)課程也是輕視的，導(dǎo)致高數(shù)教師的職業(yè)成就感低，教學(xué)熱情不足[2]?，F(xiàn)在鼓勵(lì)高數(shù)教師參與各專業(yè)課教師和企業(yè)相關(guān)人員共同制定的教學(xué)計(jì)劃過程，明確高數(shù)的教學(xué)目標(biāo)，共同討論和研究在大數(shù)據(jù)背景下科學(xué)的教學(xué)質(zhì)量關(guān)，從源頭提升教學(xué)質(zhì)量，不再閉門造車?yán)碚撓刃?，讓高?shù)教師也融入到“教師主流圈子”中。加強(qiáng)教師師資培訓(xùn)，提高教師業(yè)務(wù)素養(yǎng)，每年1月、7月定期組織教師進(jìn)行數(shù)學(xué)建模、數(shù)據(jù)挖掘等相關(guān)培訓(xùn)，鼓勵(lì)教師考取數(shù)據(jù)分析等相關(guān)職業(yè)資格證書，針對(duì)性地選派青年教師做訪問學(xué)者，組建高水平、結(jié)構(gòu)化教師創(chuàng)新團(tuán)隊(duì);依托大數(shù)據(jù)，完善學(xué)?；A(chǔ)教學(xué)設(shè)施，豐富教師的成長(zhǎng)空間，對(duì)網(wǎng)上資源進(jìn)行開發(fā)、利用，多渠道進(jìn)行教學(xué)，有針對(duì)性地刪減高數(shù)教材內(nèi)容、降低學(xué)習(xí)難度;完善教師評(píng)價(jià)體系，從教學(xué)、科研等多方面進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，對(duì)不合格的教師采取相應(yīng)措施，對(duì)優(yōu)秀的教師也應(yīng)及時(shí)給予獎(jiǎng)勵(lì)。只有教師積極性調(diào)動(dòng)起來(lái)了，素養(yǎng)提升了，才能更好的為學(xué)生服務(wù)，更有針對(duì)性地探討高數(shù)教改實(shí)施方案，才能做到有的放矢。

（二）理論聯(lián)系實(shí)際開展研究

在教學(xué)研究中，我們逐步認(rèn)識(shí)到傳統(tǒng)的“一刀切”的教學(xué)方式早已不能滿足學(xué)生的需求，從以下方面做了改革：

1. 分層走班式教學(xué)[3]：為了更好的提高教學(xué)效果，以學(xué)生入學(xué)時(shí)的高考數(shù)學(xué)成績(jī)?yōu)橐罁?jù)，以筆紙測(cè)驗(yàn)的方式，對(duì)學(xué)生進(jìn)行相關(guān)預(yù)備知識(shí)的測(cè)驗(yàn)，將學(xué)生分成三個(gè)層次（A、B、C）的教學(xué)班。學(xué)生根據(jù)各自的具體學(xué)習(xí)情況到不同的班級(jí)去上課，教師根據(jù)學(xué)生的不同層次重新優(yōu)化組合教學(xué)內(nèi)容，確定與其基礎(chǔ)相對(duì)應(yīng)的學(xué)習(xí)目標(biāo)。實(shí)施以來(lái)教學(xué)效果顯著，師生互動(dòng)良好，“學(xué)困生”的學(xué)習(xí)積極性有明顯的提升，數(shù)學(xué)畏難情緒不再那么強(qiáng)烈，學(xué)習(xí)信心大幅度提升;對(duì)“學(xué)優(yōu)生”而言也擴(kuò)大了知識(shí)面的需求。

2. 模塊式教學(xué)[4]：將教材內(nèi)容分成三個(gè)大系列的教學(xué)模塊，包括通用基礎(chǔ)模塊、應(yīng)用模塊和選修模塊。通用基礎(chǔ)模塊各個(gè)專業(yè)都適合，如函數(shù)與極限、一元函數(shù)微分學(xué)、一元函數(shù)的積分學(xué);應(yīng)用模塊則是針對(duì)不同專業(yè)、不同階段的高等數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)需求，按行政班級(jí)進(jìn)行教學(xué)，建立分專業(yè)的“按需學(xué)習(xí)”的持續(xù)教學(xué)模式，密切聯(lián)系實(shí)際，將新發(fā)現(xiàn)的教學(xué)素材融入教學(xué)中。以計(jì)算機(jī)軟件工程專業(yè)的學(xué)生為例，在學(xué)習(xí)了通用模塊內(nèi)容后，會(huì)根據(jù)專業(yè)需求，進(jìn)一步選取教授線性代數(shù)、常微分方程、積分變換等小模塊的內(nèi)容，輔以數(shù)學(xué)建模、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)等選修模塊，爭(zhēng)取基礎(chǔ)課程與專業(yè)課程做到“零距離”接觸。利用數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)軟件，將SPSS、SAS、Matlab等統(tǒng)計(jì)軟件引入到高等數(shù)學(xué)教學(xué)中。在軟件選取方面根據(jù)各專業(yè)的需求不同也會(huì)有所側(cè)重，除了要考慮所選軟件能否為高數(shù)自身的教學(xué)需求服務(wù)外，還需考慮這些軟件能否兼顧為學(xué)生后續(xù)課程的學(xué)習(xí)服務(wù)。用這些軟件可以將學(xué)生從繁瑣費(fèi)時(shí)的計(jì)算中解放出來(lái)，還能解決實(shí)際問題，極大地激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

3. 網(wǎng)絡(luò)反饋式教學(xué)：分層走班主要是用在通用模塊的教學(xué)，之后按專業(yè)需求進(jìn)行應(yīng)用模塊和選修模塊的學(xué)習(xí)。不管是前者還是后者，在教學(xué)過程中網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)模式都受到了師生的熱捧。大數(shù)據(jù)時(shí)代，教師鼓勵(lì)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)上的信息化教學(xué)資源（包括校園網(wǎng)和校外網(wǎng)），如各種慕課、網(wǎng)絡(luò)視頻、作業(yè)APP等選擇自己感興趣的內(nèi)容，跳轉(zhuǎn)到自己適合的難度，從而提高了學(xué)習(xí)效率，更重要的是學(xué)生沒有學(xué)習(xí)壓力，學(xué)習(xí)的時(shí)長(zhǎng)、時(shí)機(jī)、場(chǎng)合、回顧都可以自己控制。除課堂上解答學(xué)生的問題外，教師重視線上線下與學(xué)生的交流，根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)反饋情況來(lái)改善教學(xué)。

4. 分組式教學(xué)[5]：為了更好的提高學(xué)生的數(shù)學(xué)體驗(yàn)和興趣，我們?cè)诜謱幼甙嗍浇虒W(xué)的初始就探索了分組化的教學(xué)模式。我們將學(xué)生大致分成A、B、C三個(gè)層次，事實(shí)上，同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)能力也有差異，然后再將他們分成不同的小組。同一組的成員讓學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的學(xué)生帶動(dòng)學(xué)習(xí)能力弱的學(xué)生，極大化的縮小組員間的差距。隨著時(shí)間的推移，組間學(xué)生的差異也會(huì)愈加明顯，再通過組間優(yōu)秀學(xué)生的流動(dòng)，帶動(dòng)較差組隊(duì)的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)效率，極大化的縮小組間學(xué)生的差距，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，最終達(dá)到共同進(jìn)步的目的。

5. 項(xiàng)目式教學(xué)：所謂項(xiàng)目式教學(xué)就是一個(gè)以現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)為驅(qū)動(dòng)的實(shí)際項(xiàng)目貫穿于整個(gè)教學(xué)中，增加學(xué)生大數(shù)據(jù)意識(shí)，提高學(xué)生的數(shù)學(xué)建模和數(shù)據(jù)處理能力。大數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)源經(jīng)過分析挖掘到最終獲得價(jià)值一般經(jīng)過5個(gè)主要環(huán)節(jié)：數(shù)據(jù)準(zhǔn)備（采集）、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理（預(yù)處理）、計(jì)算處理（建模處理）、數(shù)據(jù)分析和知識(shí)展現(xiàn)（現(xiàn)實(shí)反饋），從中發(fā)現(xiàn)新知識(shí)、創(chuàng)造新價(jià)值。按照 “數(shù)學(xué)建?！被镜慕虒W(xué)框架，我們從這5個(gè)步驟去進(jìn)行了訓(xùn)練。數(shù)據(jù)源主要來(lái)自統(tǒng)計(jì)局季度數(shù)據(jù)、發(fā)改委季度數(shù)據(jù)、中國(guó)基金會(huì)數(shù)據(jù)庫(kù)、歷年數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽真題， 針對(duì)數(shù)據(jù)源構(gòu)建出的現(xiàn)實(shí)項(xiàng)目的特點(diǎn)，理論聯(lián)系實(shí)際，教授學(xué)生基本的理論知識(shí)和處理數(shù)據(jù)的基本軟件;再根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)（有人擅長(zhǎng)模型推導(dǎo)、有人擅長(zhǎng)算法編程、有人擅長(zhǎng)論文寫作）進(jìn)行分工協(xié)作。這些實(shí)操性的訓(xùn)練，很多時(shí)候是現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用，特別訓(xùn)練學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)有效查閱文獻(xiàn)資料、數(shù)據(jù)分析能力、靈活應(yīng)變和團(tuán)隊(duì)間團(tuán)結(jié)合作的能力，對(duì)培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才具有極大的幫助[6]。同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生參加數(shù)學(xué)建模比賽，以賽促教，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。

6. 校企合作：社會(huì)是最好的學(xué)校，到企業(yè)崗位中鍛煉是最好的教學(xué)方式。本著產(chǎn)教相融、互惠互利的原則，加強(qiáng)與企業(yè)的合作，充分發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)，進(jìn)行資源共享，通過數(shù)據(jù)軟件分析幫助企業(yè)解決實(shí)際問題，給出現(xiàn)實(shí)社會(huì)中相關(guān)意見和建議，促進(jìn)學(xué)生從“學(xué)校人”向“職業(yè)人”——數(shù)據(jù)分析師、數(shù)據(jù)咨詢師的轉(zhuǎn)變，得到了企業(yè)較好的評(píng)價(jià)。

（三）改革考核制度

學(xué)生最頭疼的莫過于期末考試了。教師應(yīng)采取更靈活的考核方式，有考試成績(jī)、論文成績(jī)和平時(shí)成績(jī)幾部分來(lái)確定學(xué)生的最終成績(jī)。即“線上”和“線下”結(jié)合。如在教學(xué)過程中引導(dǎo)學(xué)生參與慕課、微視頻等多種形式的學(xué)習(xí)打卡可以作為平時(shí)線上成績(jī)的一部分;期末筆試考試卷面成績(jī)占綜合成績(jī)的40%等。積極鼓勵(lì)學(xué)生獲得與數(shù)學(xué)和專業(yè)課相關(guān)的多類職業(yè)技能等級(jí)證書，如計(jì)算機(jī)軟件工程專業(yè)學(xué)生可以報(bào)考CDA數(shù)據(jù)分析師和數(shù)學(xué)咨詢師、會(huì)計(jì)專業(yè)可以考取統(tǒng)計(jì)師證（初級(jí)、中級(jí)、高級(jí)）和會(huì)計(jì)資格證等，持證學(xué)生可免試部分內(nèi)容。靈活多樣的考核方式使得到的最終成績(jī)比較全面，學(xué)生比較容易接受，符合大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下應(yīng)用型人才的培養(yǎng)要求，也最終達(dá)到了高職人才培養(yǎng)的目標(biāo)。

三、結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過上述的改革，我校取得了不錯(cuò)的成績(jī)。編寫出的高職《高等數(shù)學(xué)》、《數(shù)學(xué)建?！返认嚓P(guān)教材及相應(yīng)的課件、習(xí)題APP、線上精品課程、特別是線上精品講座受到了學(xué)生的大力歡迎，具體做法是由高數(shù)教師和專業(yè)課教師共同圍繞一個(gè)與專業(yè)課聯(lián)系緊密的高數(shù)知識(shí)點(diǎn)集體備課，由學(xué)生評(píng)教出的優(yōu)秀高數(shù)教師錄制完成。學(xué)生的高數(shù)成績(jī)期末通過率得到大幅提高，數(shù)學(xué)建模比賽獲國(guó)家級(jí)一等獎(jiǎng)。

在這些具體的高數(shù)教改成果背后是高數(shù)的更接地氣，學(xué)生能力的提高，是應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，只有這樣才能適應(yīng)大數(shù)據(jù)時(shí)代。該教改提高了師生的積極性，增加各專業(yè)的交叉能力，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解程度，培養(yǎng)了學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)的能力，極大地提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力、數(shù)據(jù)分析能力以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，可以在就業(yè)中具有更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。但在教改過程中，還有很多不盡如人意的地方，比如還需進(jìn)一步優(yōu)化數(shù)學(xué)教材、細(xì)化模塊化教學(xué)、加強(qiáng)數(shù)學(xué)理論與實(shí)踐的結(jié)合等，需要在以后的具體教學(xué)實(shí)踐中進(jìn)一步地探索和不斷完善，扎實(shí)地做好大數(shù)據(jù)時(shí)代原創(chuàng)力的基石。

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