基于與專業(yè)應用相結合的高職數(shù)學線上教學實踐探索

王冬琳 于雪梅 程榮 田小強

【摘要】基于當前的現(xiàn)實情況，落實“停課不停學”線上教學活動，本文將遵循數(shù)學基礎服務專業(yè)課的原則，結合食品營養(yǎng)與檢測專業(yè)，進行教學內容重構;運用豐富的信息化教學資源，結合專業(yè)應用案例，創(chuàng)新以“食”促“SHI”的教學模式，強調實踐應用能力的重要性;結合社會熱點問題，將課程思政設計貫穿全過程，注重學生家國情懷的培養(yǎng);從課程內容的設計、教學模式的創(chuàng)新、評價方法的改變等幾個方面進行線上教學實踐探索.

【關鍵詞】高職數(shù)學;結合專業(yè);線上教學

【基金項目】 本文系北京市教育科學“十三五”規(guī)劃優(yōu)先關注課題項目“職業(yè)院校數(shù)學課程教學模式改革研究”（項目編號：2020Z039）的研究成果.

高等職業(yè)院校重點培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，注重培養(yǎng)學生的實踐創(chuàng)新能力.數(shù)學作為公共基礎課程，具有與專業(yè)課同向同行、協(xié)同育人的重要作用.特殊時期，實施線上教學，教師在教學過程中，更要合理有效地創(chuàng)新教學模式，利用各個教學環(huán)節(jié)，為培養(yǎng)學生良好的職業(yè)素養(yǎng)創(chuàng)造環(huán)境，并注重培養(yǎng)學生的數(shù)學素養(yǎng)和應用能力.教師應科學合理地調整教學策略，創(chuàng)新教學模式，將數(shù)學基礎知識與專業(yè)應用案例相結合，并注重思政教育和應用能力培養(yǎng)的可操作性和實際意義.

一、教學整體設計

依據(jù)《高等數(shù)學》課程標準和食品營養(yǎng)與檢測專業(yè)人才培養(yǎng)方案，我們采用“一個突出”“兩個統(tǒng)一”“三個融入”“四個培育”的教學整體設計理念，突出數(shù)學的理論指導作用，堅持價值性和知識性相統(tǒng)一、理論性和實踐性相統(tǒng)一原則，融入面向未來職業(yè)的專業(yè)應用案例、社會熱點問題及課程思政元素，將全方位育人貫穿全程[1].教師還應利用優(yōu)質的信息化資源，培養(yǎng)學生的學習能力、信息素養(yǎng)、精益求精的工匠精神和愛崗敬業(yè)的勞動態(tài)度，教育引導學生樹立正確的價值觀和職業(yè)道德.

（一）基于高端技術技能人才需求，結合專業(yè)發(fā)展，重構教學內容

為使教學內容貼近實際生活，貼近學生的職業(yè)選擇，達到“有用、有趣、有效”的教學成效，教師應結合課程標準和專業(yè)人才培養(yǎng)方案，在傳統(tǒng)教材框架基礎上，依托專業(yè)背景，整合資源，強化應用，構建知識系統(tǒng)化和行動導向模塊化課程設置，實施任務驅動式教學.以《矩陣及其應用》專題為例，共設六個學習任務（見表1），內容設計相對獨立又有機結合，實現(xiàn)知識結構系統(tǒng)化，應用能力復雜化、實際化的循序漸進過程，同時借助Matlab軟件進行融合專業(yè)所需的創(chuàng)新案例研究，是數(shù)學理論基礎與專業(yè)需求高度融合的新型授課模式.教師將知識積累和專業(yè)應用與教學相結合，在教學過程中注重學生職業(yè)素養(yǎng)和工匠精神的培養(yǎng)，職業(yè)能力和創(chuàng)新能力的提升，有機融入課程思政，激發(fā)學生家國情懷，弘揚勞動精神.

（二）基于客觀數(shù)據(jù)精準學情分析，助力職業(yè)發(fā)展，明確教學目標

我們的授課對象是食品營養(yǎng)與檢測專業(yè)一年級的學生.學生在專業(yè)方面初步掌握了食品營養(yǎng)與檢測的基礎知識，但結構體系尚未健全.學生普遍自主學習能力較弱，缺乏自主學習的積極性，但對網(wǎng)絡信息化資源特別感興趣.教師應對學生的知識基礎、認知能力以及學習特點進行充分分析，借助學習通平臺發(fā)布學習測驗、課前任務布置、問卷調查等多途徑的學情調查，依據(jù)課程標準和職業(yè)標準要求，結合崗位需求，精準分析學情，確定教學目標（見表2）及教學重難點，注重培養(yǎng)學生數(shù)學建模、數(shù)據(jù)分析以及軟件應用的數(shù)學素養(yǎng)和信息素養(yǎng);同時，能將實際問題轉化為數(shù)學問題，培養(yǎng)建立數(shù)學模型的能力，以及愛崗敬業(yè)的勞動態(tài)度和職業(yè)道德.

（三）基于當前現(xiàn)狀實施線上教學，調整教學策略，優(yōu)化教學過程

（1）借助豐富的教學資源，實現(xiàn)深度有效互動，達成目標，突破重難點.

組建專兼職相結合的“團隊+”結構化教師團隊.由省級高校教學名師引領，省級青年骨干教師指導，積極與專業(yè)課資深教師溝通對接，利用學習通平臺進行教學，騰訊會議交互平臺輔助實時交互，合理利用國家職業(yè)教育專業(yè)教學資源庫，配套提供自制微課、動畫、闖關游戲、數(shù)學軟件等豐富資源，實現(xiàn)師生、生生深度有效互動，保障教學任務順利完成，實現(xiàn)“停課不停學”，達成教學目標，化解重點，突破難點.[2]

（2）抓好教學主線，優(yōu)化教學實施，落實課程思政，立德樹人.

為適應新時代對技術技能人才培養(yǎng)的新要求，我們主要采取任務驅動教學法，輔以問題牽引法、直觀演示法、探究式學習法、小組合作法等豐富的教法學法，利用信息化手段，巧妙設計注重能力培養(yǎng)的“四大環(huán)節(jié)”“一條主線”的教學設計.即結合專業(yè)應用案例，圍繞“明確任務、解決任務、評價任務、拓展任務”四大環(huán)節(jié)，抓好“食熱身—食引入—師概念—識性質—示方法—試操作—實應用—視結果—使拓展”一條“SHI”教學主線，在教學過程中潛移默化地融合思政育人元素，將立德樹人貫穿始終，培育學生的學習能力、信息素養(yǎng)和愛崗敬業(yè)的勞動態(tài)度.

（四）基于數(shù)據(jù)統(tǒng)計進行綜合評價，多元全程系統(tǒng)，多維全面細致

踐行“以學生為中心”的教學理念，運用大數(shù)據(jù)技術開展教學過程監(jiān)測、學情分析和學業(yè)水平診斷.[3]關注教與學全過程信息采集，圍繞課內外學習量，開展 “實時性+階段性，線上+線下”的多元全程、多維全面的“N+2”評價模式，構建課前、課中和課后全過程評價體系，針對目標要求開展考核與評價，實時評估教學效果.

二、教學實施過程

（一）課前以“食”為背景，自主預習學新知

課前，教師可以借助學習通平臺在資料區(qū)上傳預習資料，列好任務清單，以“食”為背景，發(fā)布學習內容，充分挖掘同食品營養(yǎng)與檢測專業(yè)密切相關的案例或熱點話題，充分考慮當前現(xiàn)狀，設計教學內容和任務.例如，教學“矩陣的概念”時，主要結合疫情期間居家學習、抗疫、合理飲食開展思政教育，以減肥餐的配比分析為任務開展教學，著力科學防疫價值觀教育;教學“矩陣的運算”時，以減肥餐中食材的置換為任務展開教學;教學“逆矩陣”時，以實驗數(shù)據(jù)加密解密為任務，開展信息安全教育;教學“矩陣的初等變換”時，結合社會熱點問題，以乳制品營養(yǎng)成分分析檢測為任務開展教學，增強學生社會責任感;教學“矩陣的秩”時，以酒水飲料的調配作為課前任務，教育學生行業(yè)守則，工匠精神;教學“矩陣解線性方程組綜合應用”時，以為家人、醫(yī)務工作者設計營養(yǎng)配餐為任務，進行感恩教育;等等.學生小組合作查閱食品營養(yǎng)與檢測專業(yè)相關資料，通過微課自主學習、預習新知，在群聊區(qū)討論交流，教師進行線上指導，并收集整理學生課前內容完成情況，為課中內容導入做好鋪墊與評估.

（二）課上以“SHI”為主線，激發(fā)興趣學用測

通過學習通課前作業(yè)及討論區(qū)內容、數(shù)據(jù)反饋及時調整教學策略.通過騰訊會議交互平臺直播進行在線交流，以“食”引入，明確任務，評價課前作業(yè)完成情況，啟發(fā)學生思考并解決任務，通過自制微課視頻，學概念、識性質、知定理;通過手算和Matlab軟件示范對比，激發(fā)學生的學習興趣，掌握操作方法;通過發(fā)布搶答、測試等課上活動，輔以騰訊會議屏幕共享交互，進行深度有效的互動;等等.學生演練操作過程，進而應用到實踐中解決與專業(yè)相關的任務.在任務驅動下，教師有序組織學生自主探究，利用騰訊會議進行小組討論，利用視頻、動畫、游戲、軟件等資源激發(fā)學生的學習興趣，達成目標，化解重點，突破難點.教師根據(jù)學習通全過程、實時數(shù)據(jù)反饋，進行多元全面評價，及時了解學生的學習狀態(tài)，進行教學調整.

在知識內容的介紹過程中，巧妙融合思政元素.比如，在引入矩陣定義時，教師可以利用具有特殊含義的數(shù)字構建矩陣，巧妙地引出“紅色歷史”話題;分析矩陣元素時，提醒學生牢記紅色歷史和革命傳統(tǒng);在講解矩陣進行初等變化秩不變的過程中滲透哲學中的辯證思想，形變質不變;判斷矩陣可逆性、判斷方程組是否有解的過程中，善用量變與質變的概念，引出“對立和統(tǒng)一”的辯證關系;區(qū)別行列式與矩陣時，可以滲透“現(xiàn)象與本質”的辯證關系，達到潤思政細無聲的效果;等等.

（三）課后以“使”為拓展，學以致用重實踐

在特殊期間合理布置學生線下課題研究實踐活動，以“使”為拓展，將課上所學理論知識及應用實踐延拓，開展課后動手實踐活動.提倡科學防疫，學生要給父母家人、防疫工作者進行營養(yǎng)配餐設計，培養(yǎng)學生的感恩意識，樹立正確的人生觀、價值觀;踐行“光盤行動”，利用矩陣知識進行垃圾分類，加深家國情懷的培養(yǎng);在數(shù)據(jù)加密解密原理透析過程中，融入愛國主義教育以及個人信息安全、國家信息安全保護意識的提升;等等.通過實踐任務，教師可以激發(fā)學生的家國情懷，達到弘揚勞動精神的目的.

三、教學效果

（一）自主學習能力提高，達成課程教學目標

依托學習通在線教學平臺，學生圍繞“四大環(huán)節(jié)”“一條主線”展開學習.課前，學生根據(jù)任務點通過查閱資料自主探究學習;課中，通過小組匯報展示、觀看動畫微課、自由討論、游戲等形式，強化吸收、內化教學內容，應用到專業(yè)中解決問題;課后，通過知識檢驗、任務拓展等形式鞏固學習內容.學生要大膽自主探究學習，不怕犯錯，反復嘗試，總結經(jīng)驗.教師應根據(jù)學生在線狀態(tài)、課堂活躍狀態(tài)，客觀給予評價，完成課程教學目標.

（二）借助豐富信息資源，突破重點化解難點

教師應根據(jù)實際教學內容合理選用微課、動畫、闖關游戲等信息化教學資源，借助學習通平臺直播授課和騰訊會議與學生進行有效互動，調動學生的積極性，順利化解教學重點，突破教學難點.

（三）學習興趣顯著提升，實踐應用能力增強

教師應選擇貼近學生專業(yè)、貼近社會現(xiàn)實的案例，將數(shù)學理論的教學內容轉化為學生可知可感的應用情境，激發(fā)學生在課堂教學活動及課前課后任務中的學習興趣，給學生帶來深刻、鮮活的獲得感.學生通過課前探究、課中學習應用、課后拓展，提高自主學習能力;通過課上匯報、小組討論、動手練習等教學環(huán)節(jié)，提升團隊合作、分析總結、解決實際問題的能力.

（四）合理設計教學過程，提升課堂教學效果

根據(jù)評價反饋數(shù)據(jù)，教學目標較好達成，學生綜合素養(yǎng)得到提升，課堂教學氣氛活躍，學生評價較高.融合了信息化資源的遞進式教學，符合高職學生的認知規(guī)律，我們通過案例調查、數(shù)據(jù)反饋，發(fā)現(xiàn)學生的滿意度、課后測試正確率、課程成績、課程優(yōu)秀率明顯提升，如圖1所示.

四、特色創(chuàng)新

（一）強化協(xié)同育人，創(chuàng)新教學模式

我們應與專業(yè)教師密切交流，隨時關注行業(yè)動態(tài)，對教材進行改造創(chuàng)新，尋求數(shù)學知識與專業(yè)培養(yǎng)目標的最佳契合點，采取任務驅動法，應用以“SHI”為教學主線的創(chuàng)新教學模式，開展“四大環(huán)節(jié)”“一條主線”的教學，遵循將數(shù)學基礎知識應用到專業(yè)的原則，讓學生進行探究學習，并利用豐富的信息化資源激發(fā)學生的學習興趣，引導學生樹立正確的理想信念，維持學習動機，增強學習自信，培養(yǎng)勞動精神，實現(xiàn)應用數(shù)學與專業(yè)課同向同行、協(xié)同育人的目標.同時，師生應結合課程特點，利用居家學習的機會進行科學防疫、垃圾分類等課題研究和實踐活動，將家國情懷培養(yǎng)貫穿學習的全過程，充分融入思政教育，培養(yǎng)學生正確的思維方法、正確的勞動觀念和社會價值觀，增強學生的職業(yè)榮譽感.

（二）應用信息技術，提高綜合能力

在教學中有效應用信息化技術，借助學習通、騰訊直播平臺將教師主導地位和學生主體地位真正體現(xiàn)出來.教師應利用學習平臺的實時統(tǒng)計功能，提升課堂管理實效;將多媒體等手段與平臺結合，利用視覺感知效果提升教學成效;基于學習平臺完成多元全程、多維全面評價，實現(xiàn)全過程信息采集，通過數(shù)據(jù)分析比較，及時進行策略調整，高效達成教學目標，實現(xiàn)信息技術與教育教學深度融合.[4]教師通過制作動畫、微課、闖關游戲等教學資源，既拓寬了視野，豐富了知識，轉變了教學觀念，又提升了信息技術的應用能力和教科研能力.

（三）線上教學實踐，以“SHI”促“S-H-I”

在特殊時期開展線上教學，落實“停課不停學”政策，本次線上教學實踐為教育教學線上線下混合式教學積累了經(jīng)驗.我們采用以“SHI”——“食-師-識-示-試-實-視-使”為主線的教學模式，結合學習交互平臺選用PBL項目合作、搶答、問卷、選人、測驗、闖關游戲等豐富的線上教學活動，創(chuàng)新教學模式，將數(shù)學基礎知識的傳授輕量化、熱點化、娛樂化、彈性化，有效吸引和保持了學生的注意力，實現(xiàn)了全方位、全過程的實時評價.在教學過程中，教師更多地培養(yǎng)了學生的自律性Self-discipline;更多地激發(fā)了學生的學習興趣，獲得學習幸福感Happiness;更多地提升了學生對職業(yè)選擇的認同感Identity.

通過對教學實踐的探索，并與傳統(tǒng)高職數(shù)學教學模式進行對比，我們認為，在高等職業(yè)院校中，教師必須將數(shù)學課程內容與專業(yè)課程緊密結合，服務專業(yè)所需，充分發(fā)揮其不可替代的工具作用，使之真正成為培養(yǎng)學生實踐能力和提高學生綜合素質的平臺.

【參考文獻】

[1] 潘燕.以課程思政為抓手創(chuàng)新育人手段[J].現(xiàn)代職業(yè)教育，2017（32）：56.

[2] 胡國強，王敏，韓蘇建.高校信息技術與教育教學融合現(xiàn)狀調查分析[J].黑龍江教育（高教研究與評估），2019（11）：77-79.

[3] 孫遜.基于“以學生為中心”的高校學業(yè)指導體系探究[J].江蘇高教，2017（2）：70-72.

[4] 穆偉明.信息化背景下高職數(shù)學教學創(chuàng)新路徑研究——評《數(shù)學教學與信息視角》[J].教育理論與實踐，2020（06）：2.