大數(shù)據(jù)技術(shù)在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中的應(yīng)用

劉子龍

摘? ?要：在大學(xué)教育體系中，數(shù)學(xué)學(xué)科是一門邏輯嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)科?；A(chǔ)薄弱的學(xué)生，在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)時(shí)，往往比較吃力，甚至有畏懼心理。文章通過前期對于學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的分析和研究得知，目前大部分的數(shù)學(xué)教學(xué)效果情況并不樂觀，教學(xué)內(nèi)容以及手段相對單一。因此，為了可以進(jìn)一步提升數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的效果，讓學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)成績有所提高，教師在數(shù)學(xué)教學(xué)過程中，可以融入大數(shù)據(jù)技術(shù)。

關(guān)鍵詞：教育大數(shù)據(jù);數(shù)學(xué)課堂教學(xué);教育改革

隨著我國經(jīng)濟(jì)的日益發(fā)展和高等教育事業(yè)的進(jìn)步，為了適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展需求，各大高校在具體的發(fā)展階段，也強(qiáng)化了對教育體系的革新和優(yōu)化。在這種背景下，大學(xué)的一切工作都要為培養(yǎng)創(chuàng)新型、創(chuàng)業(yè)型人才的根本任務(wù)服務(wù)。因此，在今后的數(shù)學(xué)教學(xué)工作進(jìn)行和開展階段，應(yīng)該強(qiáng)化對大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用，保證在全面提升教學(xué)有效性的同時(shí)，還可以為學(xué)生今后的發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

1? ? 大數(shù)據(jù)技術(shù)在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中的作用分析

新形態(tài)下，科學(xué)技術(shù)水平提升速度的不斷加快，也使得大學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)變得豐富多樣，授課的形式以及內(nèi)涵有了進(jìn)一步的拓展。在數(shù)學(xué)教學(xué)中，有效地借助大數(shù)據(jù)技術(shù)的優(yōu)勢，可以達(dá)到課堂知識培養(yǎng)朝著能力培養(yǎng)方面轉(zhuǎn)變，保證教學(xué)工作的開展可以具有較強(qiáng)的開放性以及主動性，讓課堂的內(nèi)容可以更加豐富和多元。同時(shí)，由于大學(xué)數(shù)學(xué)本身所涵蓋的內(nèi)容廣泛，再加上很多內(nèi)容十分抽象且邏輯縝密，教師所應(yīng)用的教學(xué)方式又十分單一，最終使得數(shù)學(xué)教學(xué)效果一直無法得到提升[1]。在大數(shù)據(jù)時(shí)代下，科學(xué)的應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，就可以有效且合理地解決這一問題。在教學(xué)中，可以讓數(shù)學(xué)課程與大數(shù)據(jù)技術(shù)有效融合，通過對數(shù)學(xué)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的采集以及處理，能夠讓數(shù)學(xué)教育資源被高效地整合。

在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中，合理將大數(shù)據(jù)技術(shù)融入其中，可以結(jié)合實(shí)際教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)建“平臺+應(yīng)用+服務(wù)”的技術(shù)體系，具體如圖1所示，為學(xué)生以及教師提供更多的數(shù)據(jù)智能服務(wù)解決方案，并對院校的數(shù)學(xué)教育教研數(shù)據(jù)信息進(jìn)行深入挖掘，保證可以為學(xué)校師生提供精準(zhǔn)的課程數(shù)據(jù)服務(wù)[2]。由此可見，針對大數(shù)據(jù)技術(shù)來說，將其合理地應(yīng)用在大學(xué)數(shù)學(xué)課堂上，不僅是信息終端服務(wù)的多方面呈現(xiàn)，最為關(guān)鍵的就是要達(dá)到教師以及學(xué)生思維方式優(yōu)化的目的，讓數(shù)學(xué)教育本身可以得到不斷的豐富以及優(yōu)化，盡可能地突破對以往空間以及時(shí)間的局限，降低學(xué)生獲取知識的成本。

2? ? 高校本科課程教育面臨的問題和挑戰(zhàn)

為了適應(yīng)高校本科的定位，數(shù)學(xué)課程的教學(xué)改革迫在眉睫，且面臨諸多實(shí)際的問題和多方面的挑戰(zhàn)：（1）大部分專業(yè)文、理兼招，學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)具有顯著性差異。（2）從授課的課時(shí)看，課程改革較大幅度削減了相關(guān)對數(shù)學(xué)要求高的課程，增加了教師教學(xué)的兩難性，專注于數(shù)學(xué)的推理與證明則課時(shí)不夠，學(xué)生難以消化;簡化數(shù)學(xué)的推導(dǎo)過程直接應(yīng)用則學(xué)生根本無法達(dá)到經(jīng)濟(jì)問題抽象為數(shù)學(xué)模型或應(yīng)用相關(guān)模型方法的能力。（3）教師缺少學(xué)生專業(yè)的相關(guān)知識，使得數(shù)學(xué)教學(xué)無法與學(xué)生的專業(yè)知識相關(guān)聯(lián)。（4）由于課程課時(shí)的不足以及硬件設(shè)施等因素，沒有相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課程，學(xué)生對分析軟件的了解不足[3]。（5）從學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度而言，學(xué)生對教學(xué)方式的選擇也體現(xiàn)了時(shí)代性，根據(jù)調(diào)查僅有1%的學(xué)生接受教師授課滿堂灌的方式，30%的學(xué)生喜歡老師占主導(dǎo)的教學(xué)方式，62%的學(xué)生要求學(xué)生是主角，教師進(jìn)行配合的學(xué)習(xí)方式，自主學(xué)習(xí)的學(xué)生則占7%，說明現(xiàn)在的大學(xué)生是一個(gè)充滿求知激情又極具自我意識的新一代大學(xué)生群體。

3? ? 教育大數(shù)據(jù)的特點(diǎn)分析

所謂的教育大數(shù)據(jù)，其主要是指面向教育學(xué)過程時(shí)空的多種類型的全樣本數(shù)據(jù)結(jié)合。針對教育大數(shù)據(jù)而言，除了是建設(shè)教育大數(shù)據(jù)中心以外，還是分析全過程學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)。與以往方法收集的教育數(shù)據(jù)相比，對于教育大數(shù)據(jù)來說，其具有較強(qiáng)的連續(xù)性、綜合性、實(shí)質(zhì)性以及自然性，并利用不同的應(yīng)用程序來分析以及處理相對復(fù)雜的數(shù)據(jù)。同時(shí)，在以往的數(shù)據(jù)收集過程中，往往都是階段性數(shù)據(jù)，并且大多在用戶知情的情況下進(jìn)行收集，較為常見的方法就是統(tǒng)計(jì)分析法。但是，對于教育大數(shù)據(jù)來說，其收集的是整個(gè)教育教學(xué)過程中，靜態(tài)以及動態(tài)的所有數(shù)據(jù)，能夠在不對教師以及學(xué)生活動進(jìn)行干擾的基礎(chǔ)上，連續(xù)記錄整個(gè)教學(xué)活動的所有數(shù)據(jù)[4]。

4? ? 大數(shù)據(jù)技術(shù)在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中的應(yīng)用分析

4.1? 利用大數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)因材施教。

教育大數(shù)據(jù)是在某一段時(shí)間內(nèi)，對學(xué)生的學(xué)習(xí)行為和知識掌握情況進(jìn)行收集。收集的過程即教育大數(shù)據(jù)不斷增加的過程，涵蓋了學(xué)生學(xué)習(xí)的方方面面。例如可以借助大數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和分析，了解學(xué)生的發(fā)展水平、學(xué)習(xí)能力、課程掌握水平以及學(xué)習(xí)特點(diǎn)，進(jìn)而在對學(xué)生大數(shù)據(jù)詳細(xì)了解的基礎(chǔ)上，對學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)行針對性的指導(dǎo)。學(xué)習(xí)能力較差則培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)習(xí)慣;課程知識掌握較差，則可以針對性開展教學(xué)指導(dǎo)工作，彌補(bǔ)學(xué)生學(xué)習(xí)中的短板之處;學(xué)生喜歡實(shí)操訓(xùn)練，則可以給予學(xué)生更多的課上自由時(shí)間來進(jìn)行上機(jī)訓(xùn)練學(xué)習(xí)。教育大數(shù)據(jù)背景下的針對性教學(xué)工作，對學(xué)生的全面發(fā)展具有最重要的意義。

4.2? 利用大數(shù)據(jù)，促進(jìn)學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)

數(shù)據(jù)收集和分析是促進(jìn)學(xué)生形成良好學(xué)習(xí)習(xí)慣的基礎(chǔ)。通過對教育大數(shù)據(jù)的分析，可以將學(xué)習(xí)與學(xué)生的日常生活聯(lián)系起來。與此同時(shí)產(chǎn)生的大量的教育數(shù)據(jù)，將為準(zhǔn)確分析學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)態(tài)度以及發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)過程中存在的問題奠定基礎(chǔ)，進(jìn)而保障學(xué)生能夠?qū)崿F(xiàn)個(gè)性化的學(xué)習(xí)。幫助教師設(shè)計(jì)出更適合學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)容和模式，根據(jù)不同學(xué)生的需求和學(xué)習(xí)風(fēng)格來開展個(gè)性化的教學(xué)，將學(xué)習(xí)變成個(gè)性化行為，更好地滿足每個(gè)學(xué)生的需求，促進(jìn)每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)。

4.3? 有效構(gòu)建“平臺+應(yīng)用+服務(wù)”的技術(shù)體系

針對大學(xué)數(shù)學(xué)而言，其本身與大數(shù)據(jù)模式就有非常多的契合點(diǎn)。因此，在實(shí)際的數(shù)學(xué)課堂教學(xué)工作進(jìn)行和開展過程中，應(yīng)該對計(jì)算機(jī)的交互性技術(shù)進(jìn)行充分的應(yīng)用，讓其可以形成一個(gè)相對全新的交流共享結(jié)合以及聲像結(jié)合等于一體的“平臺+應(yīng)用+服務(wù)”體系。在學(xué)習(xí)階段，學(xué)生在經(jīng)過了系統(tǒng)的相關(guān)學(xué)科學(xué)習(xí)能力探索以后，在依托大數(shù)據(jù)技術(shù)的合作以及探究平臺中，可以針對遇到的問題，快速地對相關(guān)資料進(jìn)行查找，對問題進(jìn)行初步的研究和談?wù)?，可以更進(jìn)一步促進(jìn)課堂教學(xué)效率的提升，讓學(xué)生通過自主的解決的問題，實(shí)現(xiàn)相關(guān)學(xué)科知識點(diǎn)共融的目的[5]。此外，借助大數(shù)據(jù)技術(shù)，教師與學(xué)生在進(jìn)行多維度互助以及互動中，可以對優(yōu)化數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容的枯燥性，讓相對抽象的數(shù)學(xué)知識更加簡單化，不斷提升學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣，強(qiáng)化學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。

5? ? 結(jié)語

大數(shù)據(jù)技術(shù)不僅會涵蓋海量數(shù)據(jù)信息，還可以對潛在的有價(jià)值信息進(jìn)行挖掘。并且，大數(shù)據(jù)技術(shù)也可以憑借自身的特點(diǎn)，借助數(shù)據(jù)驅(qū)動，快速地發(fā)現(xiàn)以及解決問題。因此，在開展過程中今后的數(shù)學(xué)課堂教學(xué)工作，教師應(yīng)該積極地對大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行選擇以及利用，能夠?qū)鹘y(tǒng)教學(xué)工作作為側(cè)重點(diǎn)，有效且科學(xué)地對教學(xué)方案以及計(jì)劃進(jìn)行制定，合理地對知識進(jìn)行傳播，以便學(xué)生可以對知識點(diǎn)進(jìn)行更好的理解。

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