大数据背景下高职数学“四位一体”教学模式的构建
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摘 要：文章綜合分析当前高职数学常规教学现状，提出应建立以常规教学为主体，以数学文化所具有的思想政治教育价值为引导，引入发挥应用技术培养功能的数学建模和保障作用的多元化评价方式的高职数学“四位一体”教学体系。
关键词：大数据 创新 高职数学 教学体系
中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2020）02（b）-0196-02
党的十九大报告提出要加快建设创新型国家，在工业4.0和“中国制造2025”的时代背景下，大数据正悄悄影响到教育体系的每个层面，高职数学教育也将迎来严格的挑战。2019年《政府工作报告》提出高职院校扩招100万，学生基础差距较大，使得研究大数据背景下高职数学的教学模式显得尤为重要。
1 常规高职数学教学的现状简析
常规教学是高职院校对学生进行数学教学最重要的课程载体，按照教学模块可分为微积分、线性代数等若干部分;按照专业知识背景的要求不同，可分为经济与管理数学、计算机数学等。我国高职数学课程的教学内容一直随着高职教育的发展面临很多问题。
（1）课时压缩与知识量扩充之间的矛盾。
由于高职院校强调“以就业为导向”的目标，对高职数学等课程进行改革，教学任务只能完成微积分学的基础部分，甚至部分专业不开设数学。而大数据背景下，仅靠单一的数学知识难以分析出信息容量大，信息间错综复杂的关系，适当增加数据和分析方面有关知识，如统计学等显得非常必要。因此，课时压缩与教学内容增多之间的矛盾，使在课堂上教师没有时间深入地讲解知识，学生也没有时间掌握基本能力，这种浅显的教学肯定不能达成我们的培养目标。
（2）课程内容与专业和社会需求的矛盾。
高职数学课程内容的设置仍然偏重基础理论，虽然部分高职数学教材中有一些与专业有关的内容，如血药浓度问题、弹性分析等，但基本上也只是做简单介绍和应用，专业特色内容的体现并不多，导致教学脱离生产、生活实际和专业学科，“学以致用”困难重重。
（3）教师教学方法单一与学生综合素质的培养之间的矛盾。
高职数学教学中，“单一”的教学方法如介绍概念、引入方法和演练习题还普遍存在。这种教学状态中，题型基本比较固定，大部分学生学习过程前松后紧，对数学的本质不能理解，学生靠死记硬背应付考试，体现不出高职数学的工具性作用和在专业课程中的应用。
（4）常规教学与思政融入之间的矛盾。
一方面，对于思想教育的认知不足，忽视其在学生成长中的作用。少数高职教师都还是以职业教育为主，认为思想教育是属于班主任、思想政治老师的工作，导致在进行数学教学时，直接将思想教育略过;另一方面，数学教学作为基础教学，因为其本身公式性和理论性知识偏多，思想政治类的内容所占比例较少的原因，在课堂上进行思想政治的融入困难重重。
（5）数学应用能力的培养和现行考核方式之间的矛盾。
高职数学目前主要考试方式为“平时+期末”，这种考核方式存在一些问题。由于学生课上的表现参差不齐，课下抄袭作业，把考勤和作业作为平时成绩的考核项目的评分政策不是很客观，难以反应学生的真实学习情况。期末考试以闭卷卷面考试为多，试卷上与专业课相结合较少，题型基本比较固定。而高职院校各专业生源质量不一，基础普遍较低，不同专业对数学的接受能力和重点也不尽相同。所以，用一样的试卷去考核不同专业的学生，难以兼顾，合格率也不高。
2 数学文化所具有的思想政治教育价值
（1）发挥数学文化的思想政治引导作用。
《关于进一步加强和改进大学生思想政治教育的意见》指出： “高校的各门课程都具有育人功能，所有教师都负有育人职责。要把思想政治教育融入专业学习的各个环节，渗透到教学、科研和社会服务的各个方面。” 当前数学课程的教学目标要让学生具备必要的数学知识和技能的同时，更要履行对学生进行思想政治教育的义务[1]。基于文化育人的理念，加强人文和思想政治教育，把实现中华民族伟大复兴的远大理想、树立艰苦奋斗的创业精神等也作为高职数学课程的教学内容， 引导学生成为全面发展的高素质创新型人才。
（2）引入数学史，培养学生的爱国主义精神。
结合时代要求，高职院校引入数学史教育，深入挖掘中华传统优秀文化蕴含的思想观念、人文精神、道德规范，可以有效培养学生的爱国主义精神，建立文化自信。如在讲解极限概念时，引入数学史——刘徽的“割圆术”。那时没有变量，解析几何，也没有研究“运动”的基础，但极限的思想的发现比欧洲早一千多年。这些事例可以激发学生的努力学习、奋力进取和爱国主义精神。
（3）融合高职数学与辩证唯物主义观点。
恩格斯说：“现实世界的辩证法在数学概念和公式中能得到自己的反映”，这意味着数学有利于培养辩证观点。教师在讲授高职数学知识的同时，应该做到潜移默化地融入辩证唯物主义观点，传递在知识中所存在的有关矛盾的量变与质变等哲学思想，让学生深切感受到数学严谨的逻辑思维和深邃的思想内涵。
3 数学建模与创新能力培养
数学建模课程、竞赛和实验等都是建模活动，它是一项创造性的思维活动，是目前高职数学课程适应创新创业教育的要求、提高学生实践能力和逻辑思维等综合素质的最佳途径。著名数学家丁石孙说：“数学建模活动是一个很好的方法，可以使很多的学生包括他们的朋友都能够认识到数学的真正用处”[2]。一方面，教师在实践中教学，培养学生操作数学软件的能力离不开数学建模。大数据中大量的数据分析，不得不借助于一些如Matlab、SPSS、Python 等软件，它为用计算机解决各领域中所提出的数学问题提供求解手段。另一方面，数学建模强调新思维和新方法的应用，是展示生产生活中最新的研究方向和实际问题的良好途径之一。 4 多元化评价方式
多元化评价方式更加有利于培养学生创新能力和数学应用能力[3]，是达成创新型人才培养目的必要的保障。职业教育相对于其他教育系统而言，具有较强的过程性，因此高职数学对学生的评价要结合教学的实际，从整个系统过程和专业的总体目标出发，对学生的专业进行分析，将专业课程需要与对学生的评价有机结合在一起，形成有弹性以及有互动性、模块化的多元的考核方式，满足职业岗位的需要。
5 高职数学“四位一体”教学体系的建立
目前，国内高职数学课程教学改革的研究更多的是集中于常规教学与数学文化或数学建模或多元化评价的简单融合。高职数学经过教学学时和内容的一再“压缩”，要达成培养新时代创新型人才的目的仅靠常规教学是不行的，建立和优化一套更加高效的高职数学教学体系迫在眉睫。以此为理论导向，高职院校应建立一套以常规教学为主体，以数学文化的思想政治教育价值为引导，引入发挥应用技术培养功能的数学建模和多样化评价方式为保障的高职数学“四位一体”教学体系，如图1。
建设高职数学“四位一体”教学体系，需要做好以下关键工作：
（1）将常规教学与数学文化、数学建模和多元化评价有机整合。
常规教学、数学文化、数学建模和多元化评价四部分是高职数学教学过程的重要组成部分，它们之间的融通和整合应是培养创新型人才的化学反应。因此，在常规教学的学时限制下，教师应以学生的实际水平为出发点，根据以上四部分各自的教学特点和规律，可以在常规教学中引入数学文化和数学建模等方面的内容，也可以设置数学文化和数学建模等作为常规教学的有益和有效补充。最后，在考核评价时，从常规教学、数学文化、数学建模全面客观的了解学生学习的情况，促进教师提高教学质量。
（2）加强自身德识修养。
高职数学“四位一体”教学体系建设成效的高低取决于教师本身的素质。教师在具备系统的数学专业知识基础上，要不断加强对思想政治理论知识、教育学等知识的学习和应用，优化自身的知識结构。同时，高职数学教师要与时俱进，紧跟新时代科学技术发展的前沿，努力利用高职数学课程本身的特色和资源优势，实现高职数学教学达到最佳效果。
（3）积极建设数学校园文化。
校园文化是承担育人、导向、约束、凝聚、陶冶、激励等德育功能的重要载体，对学生的健康成长有着巨大的作用。从心理学角度来看，校园文化的育人功能是无意识的一种过程。高职数学“四位一体”教学体系的建设要重视发挥数学校园文化的作用，如指导学生成立数学建模协会等社团组织，进行人文素质专题讲座等，努力创建浓厚的校园数学氛围，提高创新型技能人才在就业方面的竞争力。
参考文献
[1] 杜晓宁.《高等数学》课程思政教学改革探讨[J].教育现代化，2019，6（52）：60-61，74.
[2] 黎勇.数学建模与大学生创新意识和创新能力培养的思考[J].教育现代化，2017，4（6）：35-37，46.
[3] 蒋青松.多元化考核评价模式的构建与实证：以大学数学课程为例[J].数学学习与研究，2015（13）：4-6.
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