大數(shù)據(jù)時代提升本科生數(shù)學應用與實踐能力的研究

馮鑫鑫 河北農(nóng)業(yè)大學渤海學院基礎課部

隨著大數(shù)據(jù)和云計算等技術的發(fā)展，高校數(shù)學教學改革中強調(diào)了對本科生的數(shù)學應用與實踐能力進行提升。大學生以后是要為社會進行服務的，以后的就業(yè)崗位脫離不了基于數(shù)學和物理的大數(shù)據(jù)體系，培養(yǎng)他們數(shù)據(jù)分析能力和數(shù)據(jù)挖掘能力，提高動手實踐性是當前大學數(shù)學教學的重點。本文通過論述當前本科生教學中存在的問題，提出提高本科生數(shù)學應用與實踐能力策略，希望對本科生發(fā)展提供幫助。

一、當前本科生數(shù)學學習中存在的問題

1.課堂教學模式單一，不利于學生數(shù)學素質(zhì)提升

本科生的認知能力已經(jīng)非常全面，現(xiàn)代社會越來越需要技能型的人才，在數(shù)學課堂教學中充分鍛煉學生應用能力非常重要。但是相關的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，本科生數(shù)學教學中教師很少利用大數(shù)據(jù)去指導學生學習，學生不知道如何收集、分析和整理有價值的信息，利用數(shù)學知識解決實際問題的能力較弱。造成上述現(xiàn)象原因之一就是教師數(shù)學教學模式比較傳統(tǒng)，忽視了學生的發(fā)展性和主體性，應試化程度比較嚴重，在課堂上注重高等數(shù)學、線性代數(shù)、概率論等基礎理論的授課，不能將具體的知識點與實踐案例結(jié)合教學，學生主動思維意識淡薄，大數(shù)據(jù)思想在他們心中只是一個概念，課堂效率非常低下。

2.教學方法單一、學生積極性不高

基于大數(shù)據(jù)的數(shù)學教學，要求教師積極的創(chuàng)新教學方法，將大數(shù)據(jù)思想融入教學中，比如在教學數(shù)學知識時可以穿插一些基于大數(shù)據(jù)的JavaSE 開發(fā)、超大集群調(diào)優(yōu)、大數(shù)據(jù)項目實戰(zhàn)的講解，讓學生懂得大數(shù)據(jù)對于數(shù)學的重要性。在實際的調(diào)查中，我們發(fā)現(xiàn)本科生數(shù)學教學方法比較單一，一般過程為教師講解、學生記憶理解、教師提問、學生回答過程，教師按照課本內(nèi)容進行講解，不允許課堂過度討論，數(shù)學教學中強調(diào)數(shù)學知識系統(tǒng)的完整性，實踐環(huán)節(jié)欠缺，不利于學生綜合素質(zhì)的提升。

二、大數(shù)據(jù)時代提升本科生數(shù)學應用與實踐能力策略

1.課程內(nèi)容適當創(chuàng)新

結(jié)合大數(shù)據(jù)的思想，教師要創(chuàng)新本科生數(shù)學課程，增加一些提高學生實踐能力的課程，可以將數(shù)學實驗課和數(shù)學建模課程作為一門獨立的課程納入本科數(shù)學課程教學計劃中，比如隨著大數(shù)據(jù)技術的發(fā)展，計算機強大的計算功能和數(shù)據(jù)處理功能成為很多高新企業(yè)研發(fā)的對象，教師可以利用計算機對數(shù)學問題進行直觀的解釋和仿真模擬，像MATLAB、MATHCAD 等實用的數(shù)學軟件對于提高學生的數(shù)學應用能力幫助是很大的。以計算機系統(tǒng)為實驗工具，以數(shù)學理論為實驗原理，讓學生將所學的數(shù)學知識用于實際的數(shù)學建模中，將公式套入生活實際模塊中，提高學生的興趣，增加他們創(chuàng)新創(chuàng)造力。由于這些課程都是一些比較抽象和難以理解的課程，在教學中教師要循序漸進進行，必要的時候可以根據(jù)本科生的學情進行分層次教學，讓他們及時消化吸收。

2.教學形式適當轉(zhuǎn)變

大數(shù)據(jù)時代數(shù)學教學更多依靠的是網(wǎng)絡教學平臺，將線上和線下的資源進行結(jié)合。在線上教學中，教師可以給學生安排一些實踐性的數(shù)學題目，讓學生自己通過搜集、整理和分析材料，找到解決問題的方式，在課上教師將學生的問題進行歸納，將一些學生難以理解的實踐問題制作成微課，系統(tǒng)講解，提高學生的理解力。同時教師也可以采用數(shù)學情境教學方法，將一些看似抽象的問題進行形象化教學，比如數(shù)形結(jié)合教學、整體和局部教學、分角色教學、翻轉(zhuǎn)課堂教學等，建立以學生為主體的教學氛圍，讓學生的頭腦整堂課都在進行思考，把零散的知識點組合成連貫的知識系統(tǒng)，這些對于學生系統(tǒng)掌握相關知識有很大的幫助。有效地提高了教學質(zhì)量，培養(yǎng)了學生的學習興趣，提高了學生的數(shù)學素養(yǎng)。

3.轉(zhuǎn)變教學評價手段

大數(shù)據(jù)時代要求每個人都必須具有團隊意識，在教學中教師要轉(zhuǎn)變模式，將課堂充分交給學生，自己角色由傳統(tǒng)的教學主導者變?yōu)橐龑д吆徒饣笳?，讓學生通過自學、互學和展學達到提高自己實踐能力的目的，提高課堂互動探究性，充分肯定他們的意見，讓數(shù)學課堂變得高效化。教師要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)課堂評價方式，摒棄“唯成績論”思想，從多方面對學生實施評價，不只關注學生理論成績，更是要注重學生的數(shù)學建模能力、動手實踐能力、團隊合作意識等，讓學生看到自己身上的優(yōu)點和缺點，從而有針對性的補強。

三、結(jié)語

綜上所述，當前本科生數(shù)學教學中存在的問題還是很多的，主要與教學模式單一，學生學習興趣不高有關，他們的應用和實踐能力不強。下一步，教師要適當創(chuàng)新數(shù)學課程內(nèi)容，融入一些比如數(shù)學實驗和建模課內(nèi)容，提高動手能力，創(chuàng)新教學模式，以學生為本，關注學生課堂表現(xiàn)，提高數(shù)學核心素養(yǎng)。