基于“信息技術+核心素養”的高等數學教學探索研究

摘要：本文對目前高職院校高等數學教學中出現的問題進行深入分析，闡述了高等數學教學中運用信息技術提升學生核心素養的必要性，并基于“信息技術+核心素養”的高等數學教學進行了探索研究。

關鍵詞：信息技術;核心素養;高等數學

1緒論

信息技術具有強大的教育教學功能，教育工作者要充分利用信息技術，要以信息化手段帶動教學模式和教學評價方式的改革和創新，基于信息化技術，帶動教學從內容、模式到評價的全面變革。在這種背景下，如何充分利用信息技術的優勢，實現共建共享優質教育資源的目的，提升高職學生的核心素養與能力，已經成為教育工作者關注的焦點。

核心素養明確了高職學生應該具備的素養和能力，是高職院校高等數學教學改革的重要指導思想，如何在高等數學教學中利用信息技術培養學生的核心素養是當前高職數學教師研究的內容，也是高職院校高等數學教學探索的方向。

2高職院校中高等數學教學存在的問題分析

高等數學是高職院校學生必學的一門公共基礎課程，它是培養學生核心素質必不可少的組成部分，但是在目前的高職院校高等數學教學中存在一些問題。

2.1教學內容體系陳舊

當前高職院校的高等數學的教材，教學內容體系仍然陳舊，結構未做大的調整，缺乏與相關專業課的滲透。高職數學教師一般是在基礎教學部，基本不懂專業知識，與各專業的溝通、與專業的聯系也不夠，與人才培養目標的結合不夠，因此不能結合學生的專業進行相對應的教學，特別是教學內容的選取，因缺乏與專業課程的溝通，難以發揮基礎課程服務于專業課程的特性，導致學生學習數學的動力不夠等現象，難以培養學生的核心素養。

2.2課程的教學方法和手段單一

目前大部分高職院校數學教師依舊使用教師為主、學生為輔的教學模式，從根本上講仍使用傳統的教學方法，教學手段單一，一些高職院校的高等數學教學雖有一定的改革，在教學過程中僅僅通過信息技術獲取信息或呈現信息，很多信息不能有效地轉變成學生內在的知識。這種教學環境下，學生只能被動地接受知識，缺乏互動性和參與性，不能有效地調動學生的主觀能動性，嚴重影響高等數學的教學質量和學生的學習效果。

2.3學生的學習動力不夠

高職院校學生對所學數學知識掌握的情況相對較差，學習的適應性較弱，綜合運用的能力較差，進入高職院校后，高等數學教學中仍然以教師為中心講授知識，學生被動學習知識，學生普遍感覺高等數學的理論知識深奧、難懂、難學，當要用所學的數學知識去解決專業或生活中的實際問題時，不知如何從實際問題中抽象出數學問題，并且分析問題以及解決問題的能力不高。在借助信息技術手段對數學進行探索性學習時，學生表現出的能力相當薄弱，所以在高等數學學習中有畏難情緒，學習高等數學的興趣不高，學習難以堅持下來，學習的精神也難以發揮出來。

3高等數學教學中運用信息技術提升學生核心素養的必要性

（1）開展基于“信息技術+核心素養”的高等數學教學研究是培養高職學生運用數學的意識和提高學生運用數學的能力的有效途徑。信息技術的教學手段，特別是數學軟件的運用能夠讓高職學生著重掌握數學的基本概念和基本方法，從而讓學生更好地理解數學的作用，掌握用數學軟件解決專業問題、現實問題的手段。經過適當的訓練，能讓學生形成用數學分析問題的意識，提高學生通過數學解決問題的能力，為培養具有創新意識和創新能力的高素質人才奠定基礎。

（2）開展基于“信息技術+核心素養”的高等數學教學研究是提升高職學生核心素養的新探索。通過信息技術手段提供豐富多樣的教學資源，可以突破課堂的時間和空間的限制，在網絡教學平臺上更加全面地為學生提供諸如數學思維、數學歷史、數學家及其精神、數學應用、數學美等數學文化知識，深度挖掘數學課堂的思政育人功效，為提升學生數學文化和核心素養提供有效途徑。

（3）開展基于“信息技術+核心素養”的高等數學教學研究是對現代高等數學課程體系的進一步完善和優化。當前高等數學課程正面臨著諸如課程學時較少，課程標準不統一，生源類型多樣等諸多現實困難，信息技術的發展為解決這些矛盾提供了有效的手段，信息技術在課程教學中的融合滲透必將進一步完善現有的高等數學課程體系，優化課程教學內容，豐富課程內涵，為促進課程改革和人才培養質量提供支撐。

4基于“信息技術+核心素養”的高等數學教學探索研究

有效地實現信息技術和高職數學課程教學的深度融合。改變營造一種新型的教學環境，采用先進的教學手段，完善高職數學教學內容，改進教學模式和方法，提高數學教師的教育教學能力。利用信息技術培養核心素養，充分調動高職學生學習數學的動力，鼓勵學生對問題從多個的角度、不同的方面去觀察思考、分析總結，從而把學生的主動性與創造性較充分地調動出來，提高學生數學的學習興趣和教師數學教學的效果。

4.1教學內容體系的優化

要激發高職學生學習高等數學的興趣，就必須在課堂教學中突出數學知識在專業上的作用，讓學生知道數學是學好專業課的前提和基礎。高等數學教師應加強和專業教師的溝通交流，真正找到數學基礎課程和專業課程的結合點，結合專業特點以及學生的具體情況選定教學內容，科學地對教學內容進行必要的更新和優化，并通過視頻、動畫等方式在教學中直觀地呈現出來。

比如，我院經貿學院會計專業的高等數學課程，在理論應用和實踐拓展方面要多選擇經濟方面的案例。例如將我院學生在創業街面包店創業的視頻呈現給學生，將學生置于問題情境中，根據平時銷售的數據分析如何給一款肉松面包定價，才能獲得最大的日利潤，引導學生將實際創業問題轉化為數學問題，讓學生用所學數學知識去分析和解決實際專業問題，讓學生發現數學的實用性，這樣學生在走向社會才能融合不同的學科知識和技能解決真實且復雜的問題。

同時，通過信息技術手段，豐富教學平臺中的教學資源庫，挖掘數學發展史、數學文化等內容，通過講述中國古代數學家勤奮刻苦、現代數學家求真創新的故事，提高學生學習的興趣，激發學生學習的熱情，有利于加強學生數學思想方法的學習，培養學生實事求是、刻苦鉆研、嚴謹認真、勇于探索、不斷創新的精神，培養學生的核心素養，實現學生的全面發展。

4.2課程教學模式的創新

在高等數學課程與信息技術相融合后，學生根據網絡教學平臺上提供的視頻、微課等在課前進行自主預習并獨立完成測試題，小組成員也可根據小組協同任務進行分析、討論和解決問題，這將充分調動學生的積極性和參與度.培養他們相互激發、團結協作的合作精神。在課堂的教學中，將翻轉課堂和傳統的教學模式進行結合，積極轉變課程教學模式，激發學生的學習動力，培養學生的創新精神。

在課程教學中，將數學建模與高職數學教學進行有機整合。由于數學類課程抽象性、邏輯性強的固有特點，學生往往對知識理解不透徹，應用數學的能力薄弱等問題。我們擬通過將數學軟件與高等數學課程教學進行有機整合解決上述矛盾。將數學知識、數學建模和數學實驗相融合，借助多種信息化手段，形成新的教學模式，學生在發現問題、分析問題、解決問題中內化知識，提升素養。

例如，在理論應用環節中，觀看一段公路鐵路雙運輸模式的視頻，國內常見的雙運輸模式中如何設置公路和鐵路運輸節點是節省運輸成本的關鍵點，創設問題情境，給出求運費最少經典案例，設問：要使貨物從供貨點運到工廠的總運輸費用最少，公路和鐵路交接處的中轉站點該如何選取？根據動畫演示引導學生分析問題，建立總運費數學模型。模型求解先由學生手工推算，求解過程發現，模型中函數的二階導數計算復雜，為此引入MATLAB軟件求解二階導數，前后對比讓學生感受到MATLAB軟件能化繁為簡，突破教學難點。根據唯一極值即為最值的原理得到最小值點，即求出總運費最少點。最后，教師引導學生歸納用導數解決經濟最優化問題數學建模的思路和求解方法。

在實踐拓展環節中，觀看我院大學生在校園創業街面包店創業的視頻案例，創設實際的案例問題情境，針對某款肉松面包如何合理定價的問題，采用任務驅動法創設兩個協同任務，發布協同任務一：如何建立肉松面包利潤的數學模型？啟發小組學生整理并處理數據（見圖1），分析問題，用設問的方式引導學生建立面包利潤的數學模型并上傳至平臺，挑選兩小組成員上臺講解分享，教師針對學生的共性問題點評補充，并詳細講解面包利潤模型;接著發布協同任務二：如何求解利潤模型？學生借助MATLAB軟件繪圖功能，并畫出成本與利潤圖（見圖2），學生可直觀地觀察面包利潤隨銷售量的變化情況，得到此款肉松面包獲得最大日利潤時面包的價格。

4.3教學評價方式的改革

教學評價的改革和高等數學課程改革是同步的，要想使發展高職學生核心素養的目標真正實現，關鍵在于探究如何改革高等數學現有的評價方式。針對目前高職院校招生方式的多樣性，可以使用分層教學和注重過程性的考核方式。對于傳統的知識型高等數學的考試，筆試考試是一種簡單高效的考查方式，對于以提升學生核心素養的高等數學教學來說，單純的筆試考試有一定的局限性，融合筆試考試和計算機的考試將會是考查形式的一種趨勢.基于信息技術的評價為收集和分析學生的表現提供了便捷，信息技術能對學生的活動過程和成效進行及時多方互動和評價，信息技術能更好地探究過程和評價過程。比如在教學平臺中，老師和學生能共同看到學生的活動過程，同學之間可以互動評價自己和其他同學的學習過程，這個過程為評價提供了具體且真實的依據。融入信息技術開展評價是評價方式改革發展的動力，這樣評價改革能更好地支持高等數學課程改革。

5結語

隨著社會的不斷發展和進步，教育信息化為優質教育提供了豐富的教育資源，信息技術為培養高職學生的核心素養提供了新的手段，探索以“信息技術+核心素養”的高職數學教學改革，不斷優化教學內容體系，實踐新型教育教學模式和探索科學的教學評價方式，將充分調動了學生學習的積極性，提升學生應用所學的數學知識解決專業問題的核心能力，培養具有社會責任感、嚴謹細致和創新精神的核心素養的新型技術創新型人才。

作者簡介：謝小韋（1981— ），女，江蘇如皋人，南京鐵道職業技術學院副教授，研究方向：數學教育、數學建模。