基于網絡數據的高等數學教學探究

李秋月，梁 心，孫佳慧

(空軍航空大學基礎部，吉林長春 130022)

基于網絡數據的高等數學教學探究

李秋月，梁 心，孫佳慧

(空軍航空大學基礎部，吉林長春 130022)

隨著互聯網技術的廣泛應用，網絡課程在高校校園的建設中迅猛發展，擴展了學生的學習資源。本文對網絡數據進行分析，使教師通過借鑒數據能夠更好地了解每個學生的學習情況，也使學生可以及時地掌握自己學習的薄弱環節，進行有針對性的練習，進而使高等數學課程教學質量得到進一步的提高。

網絡數據；高等數學；教學方法

目前，互聯網技術幾乎全面滲透至教育教學的各個領域，網絡數據所涉及的資料規模巨大，具有數據量大、種類多、更新速度快等特點。各高校都在積極倡導并探索MOOC/微課授課方式，開展翻轉式、啟發式、探究式的課堂教學。隨著大數據的迅猛發展，利用互聯網技術不僅能夠極大地豐富和拓展課堂教學的內涵，還可以有效地提高學生的學習效率，激發他們學習的積極性，增強課堂教學效果。

高等數學是將某些自然科學理論進行深入抽象后凝練出的學科，具有高度抽象性和思維嚴謹性。高等數學是大學生進入大學后首先要面對的理科課程，也是學生后續課程的基礎，學生對高等數學的關注度非常高。網絡數據尤其大數據可以為高等數學教學與研究提供豐富的數據資源，通過數據挖掘技術能夠分析出眾多數據的規律和關聯性。合理有效地運用數據挖掘技術分析網絡大數據，必將是提高高等數學課程教學質量和改善教學方法的有效途徑。

1 高等數學教學的網絡數據收集

有關高等數學學生學習情況的數據來源，一般是由教師根據課堂教學中學生聽課的反應、課后學生完成作業的情況以及學生的考試成績等方面進行掌握。教師利用所得到的數據，能夠及時了解學生的學習狀況，實時調整教學的進度和重難點。

表1所示為在高等數學課程2.1節“導數的概念”課堂教學中，教師通過網絡試題庫進行小測驗得到的統計數據。

表1 學生課堂測試數據收集情況

其中，S表示測試分數(3題×5分=15分，15分滿分)；T表示完成測試時間(分鐘)；X1、X2、X3、X4、X5分別表示導數定義、實際計算、導數物理意義、幾何意義、可導和連續關系題等題目的測試結果，并進行數據量化，正確用0表示，錯誤用1表示，運用數字定量描述語言描述的定性結論。

2 高等數學教學的網絡數據分析

首先，教師在得到通過數據平臺得到的測試數據后，去除冗長以及具有很大偏頗的數據，同時去除干擾性強的數據。其次，將數據做歸一化處理，根據做題時間數據，分析出不同學生對相同知識點的理解程度，掌握學生對哪些知識點的掌握比較容易，對哪些內容難以理解、消化和應用。如表1所示，S測試成績的平均值為12，其中低于平均值的有4人，表明這4名學生需要加強對這一節內容的學習。比較X1、X2、X3、X4、X5，可以發現學生關于導數定義的錯誤率高，可導和連續關系的相關題目其次，說明多數學生對這兩個知識點的掌握不是很好，教師需要將這部分內容重點講解，讓學生通過不斷練習加深理解。

學生1的測試得分為9分，測試時間為10分鐘，導數定義、可導和連續關系題這兩個測試題目計算錯誤，其他三個測試題目計算正確。有5位學生的測試成績為滿分15分，他們的做題時間與其他同學相比較長。學生7的測試得分最少為6分，其用時最短。可以看出，學生只要有足夠的時間思考，應基本上可以將本小節的測試題目做正確。教師掌握了這一情況后，可以將教學內容和教學進度做適當的調整。針對剛剛接觸高等數學的大一新生來說，“導數的概念”這一小節的內容基本知識點多，較難理解，而這部分內容又極為重要，是學生需要精確掌握的，因此，教師可適當地增加學生在課堂中的練習時間，并進行輔導，有利于學生對基本概念的消化和理解。

同時，教師也可以將學生的課后作業、學生期末測試成績等，也仿照表1進行數據收集，便于教師及時了解學生對知識的掌握程度，有地放矢地進行教學，讓學生了解自己的學習狀態，促使學生更有效地進行學習，推動他們的內驅動力。

學校應完善數據收集的前網絡平臺。構建高校教學網絡平臺、高等數學試題庫、MOOC在線學習平臺等，在網絡平臺中將高等數學教學內容按章節和不同知識點進行分類，針對每一個知識點設置相應的測試題目，實時地給出學生的測試得分、做題用時以及錯題類型，并仿照表1給出試卷分析結果。

3 運用網絡數據進行高等數學教學的建議

高等數學教學涉及計算類、能力類、證明類、應用類等不同題型，通過數據平臺可將學生在測試中做正確的題目數量和做錯誤的問題數量進行收集、判斷、分析。數據分析的計算處理方法很多，教師可根據實際問題靈活使用。對學生的邏輯推理等理性思維給予評價，針對學生的薄弱環節將依據所收集的數據進行分析，更好地了解每個學生對知識點的掌握程度，并對學生進行有針對性的重點培養和鍛煉；同時，教師也應將分析結果實時反饋給學生，使學生清楚自己哪些知識點沒有理解透徹，需要進一步加強類似習題的訓練，將這些學習內容轉化為自己的知識儲備。

教師通過網絡數據平臺提供的測試結果，可以及時掌握學生什么時間利用網絡課程學習，用了多長時間在學習上。教師根據對各類數據的分析，能夠得出不同學生學習時間的分配、學習效果的不同以及學習態度的差距，由此給出對于每個學生的學習評價和建議，確實做到因材施教。找出并完善高等數學教學手段的不足，彌補課堂教學的枯燥給學生學習帶來的困惑。

4 結語

數據是多元化的，合理有效地運用網絡數據可以使教師不斷地挖掘出講授高等數學課程有益的信息，摸索出提升學生學習高等數學這一學科的方法和策略，逐漸培養學生熱愛學習、喜歡思考的良好習慣，使他們養成積極主動地尋找解決問題方法和思路的能力。

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G642

A

2095-7602(2017)10-0145-02

2017-06-17

李秋月(1981- )，女，副教授，博士，從事應用數學研究。