人工智能時代下高等數學課程改革的研究

劉曉婷

（沈陽城市學院，遼寧 沈陽 110112）

改革開放40 年來，我國高等教育綜合改革成果頗為顯著。2018 年《智能教育背景下的教學教育改革》被列為2018 年的重點選題計劃。高等數學作為一門基礎課程是很多學科的必修課程和入門課程，在人工智能的環境下，高等數學更為其他學科課程的學習提供了更多的可能。對于民辦大學，培養具有創新能力的應用型人才需要緊跟教育改革的步伐。2015 年，沈陽城市學院被遼寧省列為首批應用型大學建設試點單位，多年來，學校以“堅持育人為本，注重能力培養”為辦學理念，注重培養應用型人才，并以崗位能力形成為核心的職業情景化的人才培養模式將人才培養目標定位于服務社會、適合社會經濟發展。本文以沈陽城市學院為例，針對培養應用型人才，對高等數學課堂教育教學改革進行研究。

作為大學生眼中，最難得學科的“高等數學”從出現就自帶光環，很多學生對其“敬而遠之”。信息時代，學生已經不能接受過于死板的教學手段，這就要求高校教師與時俱進，將高等數學課程順應時代的發展。高數作為公共必修課，學生人數較多，教室容量較大，教師無法照顧到每一位學生。作為民辦高校，我校的數學課堂相對各大高校已經有了相應的改革措施，例如學生會熟練使用mathtype，這對提升學生的學習興趣有很大的幫助。

一、在傳統教學手段的基礎上，采取鼓勵機制培養學生自主學的能力

在人工智能的背景下，教師需要摒棄部分傳統的教學方法和教學手段才能更好的適應時代的發展，這就要求教師要重新樹立自己在教育教學過程中的角色。鑒于高等數學知識的邏輯性和嚴謹性，其公理化定義和公式較多，無法很好地實施分組教學和實驗實訓，但是可以通過進行鼓勵機制讓學生更好的參與到教育教學過程中。因此，對于每節課堂，除了傳統的知識點講授之外，還應設有相應的習題時間。在學生解答習題的過程，采取鼓勵機制，按照習題的難易程度，挑選出解題最快、最準確的前幾名同學，增加平時成績的分數。這樣在傳統的講授式教學方法中，增加了學生的學習興趣，學生為了獲得更多的平時成績則會更加積極主動的學習。采取鼓勵機制，能更好地培養學生自主學的能力，這也與我校“自主學，動手學”的實踐化教學體系相符合。

二、通過練習法，培養學生動手學的能力

很多人理解的高等數學課堂就是傳統的課堂。教師講，學生聽。教師在講臺上一味地講知識，而忽略學生接受知識的程度和聽課狀態。高等數學作為一門公共基礎必修課，每個教學班的人數較多，學生坐在大階梯教室中的各個角落，教師也就無法顧及到教室中的每一位學生。授課教師可以清楚地了解坐在前三排學生的知識掌握程度，對于坐在教室后方和角落的同學，我們通常忘記一個方法就是提問。提問是一種典型又非偶然的掌握學生學情的一種方法，被提問的學生很大程度的代表了該學生所坐位置區域的學情。除此之外，我們在中小學常采用的方法是讓學生到黑板來做題。首先把練習題布置下去，然后提前告知會以提問的形式把學生請到講臺前進行答題并為大家解題。這樣為學生的課堂學習增加相應的壓力，同時也培養了學生自主學、動手學的能力。

三、將計算機語言引入到高等數學課堂

作為一個應用型大學，主要是以培養應用型人才為主。教師在講授數學知識的同時應當與時俱進。在這個以“人工智能”為熱潮的時代，高等數學也應當跟上時代的潮流。目前，我校高等數學的基礎課程為《高等數學》《線性代數》《概率論與數理統計》，專業數學領域中有一門專業叫做應用數學，該專業是以數學課程為基礎并且偏向于計算機語言的專業。應用數學是將數學知識、定理、公式學以致用。如前文所說，數學是計算機的一門工具，計算機語言則是數學這門工具的具體實現者。在這樣的一個大數據時代下，我們需要使用計算機語言進行復雜龐大的數據計算，因此可以將MATLAB、SQL、以及C 語言按照不同的專業需求相應的引入到高等數學的課堂教學中。以《線性代數》為例，作為最為抽象的一門數學學科，在圖像處理和機器學習領域中，《線代》的用途是無處不在。例如，一張圖片我們可以用《線代》中矩陣來表示，矩陣可以以計算機語言的形式生成，我們若是要處理這張圖片，那就是對生成的數字矩陣進行處理。因此，在傳統的高等數學課堂中，相應的引入計算機語言，既能夠提高學生的學習興趣，又能夠培養學生學以致用的觀念，讓學生認識到，數學不是簡單的概念、公式以及定理。

四、結束語

在高校教育改革的大潮流下，高等數學作為一門基礎必修課程其課程改革也是必然的趨勢。在當今人人都“人工智能”的時代中，數學作為一種計算機工具其教學改革更應該順應社會需求。培養應用型人才也已經成為高校培養大學生的一種趨勢，擺在高校教育者前面的任務是艱巨而又繁重的，[3]這對教育者來說是一種挑戰，對學校來說也是一個挑戰。在高校課程改革面前，需要學校、學院各方通力合作，培養出應用型人才也將是一個永恒的課題。