金课建设背景下高职数学深度融合信息技术的教学模式探索

刘 君

人工智能上升为国家战略高度后，面向AI 教育领域的优质平台全面发展，融入智能化手段已成为现代教学的主要变化趋势[1]。当前各高校在融入信息技术的教学方面有一定的投入，但对高职数学教学所起到的作用有限，主要原因是当前对信息技术与课程融合创新的具体环节缺乏探索。本文重点分析高职数学教学中深度融合信息技术的策略途径，探索教学方法与模式的创新路径，以期改善高职数学现状，打造高职数学金课。

1 高职数学课程传统教学的困境

1.1 缺乏创新，难以适应当前学情需要

面对当前在手机、电脑、iPad 等屏幕下成长的新一代学生时，传统课堂不论是组织形式还是授课模式，大多是以教师为中心，模式缺乏创新，在提高教学效果和学习的主动性方面显得力不从心。大数据时代，通过各种智能化信息技术手段与高职数学课程教学结合，能够引导学生形成主动学习的习惯，浓厚的学习兴趣，从而提高教学效果。

1.2 手段单一，难以满足个性化的需要

作为一门公共基础课程，高等数学主要服务于后续专业课程学习，培养学生的基础计算能力、应对实际问题的建模能力和自主学习探究能力，对学生的后续发展至关重要。当前高职数学传统的教师讲、学生听的现状，难以体现以学生为中心的教学理念，尤其是人数较多的合班授课，忽略了学生的个性化发展，在启发式教学和精准个性化教学方面，也难以发挥引导作用，从而难以激发学生的学习兴趣。

1.3 时空受限，难以实现多元性的需要

传统课堂方式受教学课时与空间所限，师生、生生讨论学习的机会有限[2]，难以满足新工科建设、人工智能等国家战略对人才数学能力要求。现阶段高职数学课程多数采用多媒体+黑板、教材+ 练习的模式，教师讲授、学生练习，给予学生自主思考学习的时间较少。创新教学不仅需要师生间的配合，更需要教学硬件的支撑，比如小班教学、建设智慧课堂等。加之当前高职基础理论课时被大幅度缩减，在课时严重不足的现实情况下教师只能被迫赶进度，教学中不得已而忽视了学生的基础，自主性、合作学习的针对性，学习方式的多元性，导致数学课程的教学缺乏个性化和多元性。

2 智能化信息技术手段融入教学的几个原则

2.1 强适用性

在高职数学教学中，智能化技术作为一种教学工具和手段，融入教学需要适用于教学效率与效果的提高。比如立体动画展示技术帮助学生更准确直观地理解重要公式与概念定理，数学建模软件解决部分学生不会画图和计算困难等问题。技术的运用要能够有效解决传统教学的痛点，增强学生数学逻辑思维、立体空间思维能力，有效培养学生的数学应用能力，最大限度发挥信息技术优势，提高教学效率。

2.2 易操作性

在智能化信息技术融合过程中，要保证所选用的信息技术稳定可靠、智能简便，有效辅助教学解决传统课堂难点。当前多媒体技术已有广泛应用，在数学课程教学中，如果适当使用信息技术辅助，能够将原本抽象复杂的定理公式原理直观地展示出来，提高课堂效率[3]。比如超级计算器手机软件等能够帮助学生画图、计算导数与积分等，教师教学中可以通过动画视频直观形象展示函数变化率等抽象概念。

2.3 高综合性

智能化信息技术融入教学需要综合考虑切入点与实现的难易度。一方面根据教学目标重新整合教学模块，结合先进的信息技术手段优化课堂教学；另一方面通过分层教学、动画视频、软件展示、充分运用线上教学平台等教学组织方式，调动学生的积极性，培养学生自主能力；三是技术使用需考虑教学效果和学生学习数据全过程采集功能，以改进教学策略，提高学习效果。

3 高职数学深度融合信息技术的教学模式策略

3.1 分层项目化，优化教学过程

智慧教学与信息技术的融入，为数学课程提供了多种教学方式。整合教学模块，通过创设情境教学，将课堂教学由教师讲授向项目式、启发探究性学习转变。以学生自主学习与合作讨论为主体，教师通过学习数据的反馈适时调整教学策略，有效实现精准教学，更有针对性地解决学生的学习难点，提高课堂教学效率。教学过程中以学生为主体，实行分层教学，通过提炼总结、小组讨论、师生评价、生生互评等方式科学评价，有效激发学习兴趣。

3.2 结合多媒体，优化教学手段

教师可以优化教学手段，深度挖掘多媒体技术与智能信息化技术的融合方式，改变传统静态多媒体课件展示为动态、多样化方式。教师根据教学目标要求，合理运用动画、图片、视频等方式，动态展示抽象的数学概念。例如导数定义、定积分的定义等内容在课堂讲授时，因涉及无限分割、极限趋近等抽象问题，静态课件与板书难以直观解释定义，而结合动画、视频动态展示，就能够使学生更直观形象地理解概念，最大程度地发挥信息技术辅助教学的功能。

3.3 融入数学建模，优化教学内容

选取实际应用背景的案例开展数学实践教学，融入建模方法和热点问题优化教学内容。将数学建模思想方法融入教学，优化教学形式和内容，培养提高学生的创新应用能力。教学中为学生提供充分的讨论表达机会，引入建模软件可有效攻克教学难点。设计“问题重述- 模型假设- 模型构建- 模型求解-模型改进”等主要过程，采取讲练结合、线上线下同步、理论学习与软件操作结合的方式。教学环节中设置小组讨论汇报展示，充分调动学生的积极性与学习热情，培养语言表达、思考探究、归纳总结等应用能力。

3.4 融合信息技术，拓展教学方式

融合先进的智慧教学手段，针对教学知识点制作微课视频资源，整合精品资源课与互联网技术，构建开放互动型、探究型等模式拓宽教学方式。依托智慧教学平台，构建包括数学工具、教学案例、建模软件、微课视频、素质拓展等完善的教学资源库。学生根据不同层次选择合适的资源，利用线上教学平台自主学习，结合数学工具和软件，突破传统教学的时空限制；教师实时指导，使学生明确学习任务，统计分析学生学习数据，并根据数据分析结果给学生提供精准化指导。

4 融合智能信息技术的几个问题

4.1 选择要有适用性

适用性是指信息技术选用既要满足教学需要又需适合学生基础。目前具备绘制函数图形、统计分析、数学计算等功能的移动端、电脑端软件较多，通过数学软件的运算与验证，消除学生的畏难情绪，提高学习效率，通过工具的合理利用可降低学生学习数学的难度，提高学习兴趣。

4.2 融合要有适度性

适度性是指不能完全依赖信息化技术和数学软件。一方面，信息化手段主要作用是辅助教学，目的是为了解决传统教学达不到理想教学效果的困难，但不能一味追求信息化，不顾实际教学需要，完全替代所有教学环节，使课堂无效信息量过大，不仅不能提升教学效果，反而影响教学。另一方面，学生不能过度依赖数学软件代替思考和计算，教学中应当给学生充分的分析和思考的时间，培养数学核心素养与职业能力。

5 结语

深度融合互联网、信息技术、数学建模思想与数学工具优化教学模式，是提升教学质量的有效手段。教师需要具备较强的信息化应用能力，科学运用多媒体技术、数学建模工具、手机软件、微课视频、线上教学平台等优化课堂教学。改变以往学生被动听课的局面，提高自主性，激发主动性、体现个性化，通过教师引导、实时互动和全过程的学习数据采集，实现精准化教学，同时融入建模案例优化教学内容，不断提高学生的实践应用能力，全面提高人才综合素质能力。