云计算、大数据的发展, 海量的数据互通共享, 这就要求大学生在以后的工作中数据分析能力和数据挖掘能力成为必须具备的素质, 而这些能力可以通过高等数学课程体系的学习来获得和得到提高。然而传统的数学教学在课程体系、课程设置方面都存在重视理论的学习, 实践环节欠缺;重视教师传授, 轻视学生的自主学习能力的培养。本文结合大数据技术等现代信息, 对应用型本科院校大学生的数学素质做简要分析, 对新时代高校高等数学的教学改革提出一些新的思考。
数学素质的重要体现是数学思想, 它的核心是数学思维能力, 理科生在应用数学思维, 数学知识解决问题的能力比文科生要高, 在数学建模型方面的综合能力也比文科生高。多渠道收集、分析与整理数据信息的能力, 已经成为大学生的基本素质。据调查显示, 部分学生的数学计算能力不足, 学生们的数学实践能力普遍较差。
大学数学中的高等数学、线性代数、概率论等课程内容丰富、逻辑复杂、晦涩难懂等问题, 让一部分大学生在学习过程中的产生畏难心理, 在传统的数学教学中强调数学知识系统的完整性, 实践环节欠缺;重视教师传授知识的权威性, 学生自主学习能力的培养欠缺。从数据层面上看, 教学效果不容乐观。大数据时代的到来, 为大学数学的教学提供了有效地探索方向。
大数据技术的快速发展使大学数学的教学不断与时俱进, 创新思路, 为了适应大数据时代社会对应用型人才的需求, 针对传统的教学出现的问题, 应用型本科院校数学课程在教学内容、教学方法、教学手段等方面要考虑进行改革。
首先, 将大学生必修的高等数学、线性代数、概率论与数理统计这三门课程中的重要的基本理论知识组合成基础课, 属于理论知识层次, 这些课程使学生打下扎实的数学基础。其次, 开设数学文化选修课, 属于素养养成层面, 使学生掌握数学的思想和方法以及应用。第三, 把数学实验课和数学建模课程纳入教学体系, 属于实践运用层面, 培养学生熟练应用常见的数据挖掘工具, 数学软件, 提高学生应用数学理论解决实际问题的能力。三个层面的课程以数学理论知识为基础, 以数学素质的培养和解决实际问题的能力为目标, 形成多层次、递进式的课程体系 (如图1) 。提高学生的实践动手能力, 需要学生有扎实的数学理论基础知识, 熟练的计算机应用能力, 而数学建模正是将一个复杂的实际问题, 通过数学理论转化成数学问题去解决。数学建模课程正是提高学生的综合素质, 并且对学生学习兴趣的提高也有很大的促进作用, 在培养学生的实践动手能力和创新意识方面起着非常大的作用, 这些都为学生将来走向工作岗位起了很大的作用。在大数据时代, 有良好的团队合作意识, 个人综合素质高的人才才能在社会实践有竞争力, 数学建模更是培养了学生的数学计算机的综合应用能力, 为学生步入社会提高了竞争力。
在大数据时代, 依托现代信息技术采用网络教学平台, 将线上与线下教学相结合。其中线上教学可让学生提前学习教师提供的教学资源, 包括课件、讲义、教学视频、习题练习等。学生可在线观看教学视频, 学习课件、讲义, 讨论课后习题。线下教学即是课堂教学, 教师针对学生线上的学习情况, 讲解课程的重点难点, 并发挥学生的主动性, 完成各种教学活动。
教学方式的改变, 带来的是学生学习积极性的提高, 学生可以主动地获取知识, 不再是坐在课桌前被动的听讲。教师也不再是站在讲台满堂灌的知识传播者, 而是整个互动学习的组织者和主持者。首先, 教师要把学习资料推送给学生。教师需要把理论教学内容划分成一个个的知识点, 根据知识点录制一些简短精炼的小视频, 让学生先看视频, 看讲义, 以自学为主;其次, 检查学生自学成果。在课堂上, 或针对学生的薄弱环节, 查缺补漏, 把学生的难题解决;或再给学生加深学习效果, 分析重难点;或做学生的引路者, 把零散的知识点组合成连贯的知识系统, 这些对于学生系统掌握相关知识有很大的帮助。这种在线学习空间, 可以使学生随时随地在电脑或移动终端学习, 有积累了大规模的教学数据, 从而有效地提高了教学质量, 培养了学生的学习兴趣, 提高了学生的数学素养。
利用信息技术教学模式中, 教师不仅要让学生学会理论知识, 还要引导学生全心投入教学情境, 让学生不仅学到知识, 还要了解知识的发展, 从根源上去理解、掌握、运用知识, 并从学习中获得满足感, 达到学生在学习中意识和感觉到自己的智慧, 体验学习的快乐, 此时, 学生就是在兴趣的引领下取学习。在兴趣的引领下主动学习, 学生可以根据自己的兴趣, 有条理的制定自己的学习计划, 在教师的指导下, 并全身心投入到学习中, 通过自己的努力体验成功的快乐, 认识自己的价值所在。在这个学习的过程中, 学生既对理论知识掌握牢固, 也能理解知识的来龙去脉, 抓住知识的核心思想, 从而有一个积极地学习态度。学生通过现代信息技术有多渠道的学习资源, 自主地学习, 学习的内容既有基础的理论知识, 也包括实际应用的操作技巧。教育者应结合当前社会各行业需求的技能, 培养学生处理数据, 分析数据的能力, 鼓励学生参与社会实践的项目, 积累职业经验, 提升综合素质的能力。
兴趣引领学习不仅要让学生的学到知识, 更要关注学生的全面发展综合素质的提高, 不仅要让学生接收知识, 还要让学生通过自己的学习体会到知识发现的过程。在深度学习中, 学生不仅学到了知识, 还体会到了思想方法的应用, 获得了正面的鼓励, 促进学生全面发展。
数学的传统考试主要形式为闭卷考试, 传统的考核方式大大制约了学生数学素质的提高, 若要提高本科学生的数学素质, 充分调动学生的学习积极性和自主性, 应改变考核方式。在深度学习的过程中, 学生更要获得学习的快乐, 在这种情况下, 传统的考核方式就显得力不从心了。
在线上线下互动式教学过程中, 考核方式就变得多元化。大数据技术推动了在线考试模式, 建立题库, 题库中包含上百套试卷, 题目难易程度相同, 题型多样化, 包括选择题, 判断题, 计算题等等, 学生随机抽取试卷考试, 考试结束后, 提交试卷, 系统自动评分。这样既减轻了教师的工作负担, 也在线系统保存了考试数据, 可以对相应数据进行分析, 从而评判学生是否掌握了数学的思想与方法, 分析学生的解决实际问题的能力, 进而改进教学重难点, 修改修订题目, 使教学更加科学合理。
大数据时代, 数学已经渗透到各个领域。有着较高数学修养的高水平人才成为现代社会不可缺少的重要力量。当今时代, 各个行业的工作者必须创新意识更强, 分析数据, 处理数据的能力和利用数据建模能力更高, 解决实际问题必须有新方法, 新思想, 新观念, 这就要求我们的数学素养更高。当今应用型本科人才培养要结合社会需求和科学的发展, 为社会输出创新型人才。为此, 大学有必要将数学素养数学思维融入到创新型人才的培养过程中, 培养出适合社会发展的创新型人才。
摘要：培养创新型人才是当今教育的重点, 随着大数据时代的来临, 数据已渗透到各个行业, “大数据”理念成为各行各业创新人才必须具备的条件之一。在大数据背景下, 数学素养与实践能力是创新型人才思维的源泉, 如何提升本科生的数学应用与实践能力是高等教育面临的重要突破。本文通过对大数据技术给大学数学教学带来的影响进行深入分析, 对大数据技术下大学数学教学体系及教学模式的改革进行探索, 提出提升本科生提升数学素质与应用能力的教学改革策略。
关键词：大数据时代,数学素质,应用能力
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