大數(shù)據(jù)驅(qū)動下的高職數(shù)學課程教學改革思考

摘要：大數(shù)據(jù)時代，教育領(lǐng)域也在不斷探索如何運用大數(shù)據(jù)技術(shù)來改進教學質(zhì)量。數(shù)學課程作為高職院校中的核心課程，其教學內(nèi)容和方法也面臨著挑戰(zhàn)和變革。通過分析大數(shù)據(jù)對高職數(shù)學教學的意義和影響，提出了在大數(shù)據(jù)驅(qū)動下的高職數(shù)學課程教學改革的思考，包括教學內(nèi)容的優(yōu)化、教學方法的創(chuàng)新以及教師和學生的角色轉(zhuǎn)變等方面。通過這些改革的實施，可以提高數(shù)學課程的教學效果，培養(yǎng)學生的數(shù)據(jù)思維能力，適應(yīng)社會對高素質(zhì)應(yīng)用型人才的需求。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)；高職；數(shù)學課程；教學改革

一、前言

大數(shù)據(jù)是指由于數(shù)據(jù)規(guī)模龐大、類型繁多、處理速度快等特點而產(chǎn)生的數(shù)據(jù)集合。在教育領(lǐng)域，大數(shù)據(jù)技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于學生管理、教學評估、教學設(shè)計等方面。數(shù)學作為一門基礎(chǔ)學科，其教學也需要根據(jù)大數(shù)據(jù)的特點進行相應(yīng)的改革，以培養(yǎng)學生的數(shù)據(jù)思維能力、適應(yīng)社會對高素質(zhì)應(yīng)用型人才的需求。本文將從大數(shù)據(jù)驅(qū)動下的高職數(shù)學課程教學改革的角度進行思考和探討[1]。

二、大數(shù)據(jù)對高職數(shù)學課程教學的意義和影響

（一）豐富教學內(nèi)容

在大數(shù)據(jù)時代，借助大數(shù)據(jù)分析和挖掘技術(shù)，將真實的大數(shù)據(jù)案例引入高職數(shù)學課堂，可以有效地豐富教學內(nèi)容[2]。傳統(tǒng)的數(shù)學教學以抽象的概念和理論為主，學生常常感到枯燥乏味，難以將所學的知識與實際應(yīng)用相結(jié)合。然而，通過引入大數(shù)據(jù)案例，將數(shù)學知識與實際情境相結(jié)合，為學生提供豐富的學習資源和實踐機會，不僅可以激發(fā)學生的學習興趣，也能夠提高他們的學習動力和能力。

首先，通過分析金融行業(yè)的大數(shù)據(jù)，可以引導(dǎo)學生學習和掌握相關(guān)的數(shù)學知識和技能。金融行業(yè)是大數(shù)據(jù)應(yīng)用較為廣泛的領(lǐng)域之一，其中包含了大量的數(shù)據(jù)分析和建模問題。通過引入金融行業(yè)的真實案例，可以讓學生從實際問題出發(fā)，運用所學的數(shù)學知識，解決實際的金融問題。比如，在學習統(tǒng)計學的過程中，可以通過分析股票交易數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計推斷和模型建立，幫助學生理解統(tǒng)計學的基本概念和方法。

其次，不僅金融行業(yè)，其他領(lǐng)域的大數(shù)據(jù)案例也能夠為高職數(shù)學課程提供豐富的教學資源。例如，在醫(yī)療領(lǐng)域，可以使用實際的病例數(shù)據(jù)來教授相關(guān)的數(shù)學知識，如數(shù)據(jù)的描述統(tǒng)計和假設(shè)檢驗等。同時，通過引導(dǎo)學生探索醫(yī)療數(shù)據(jù)背后的數(shù)學規(guī)律和現(xiàn)象，可以培養(yǎng)學生的觀察和分析能力，提高他們的數(shù)據(jù)思維能力。

此外，引入大數(shù)據(jù)案例還可以幫助學生更好地理解抽象概念和理論，使數(shù)學變得更加具體和實用。例如，在線性代數(shù)中，講解矩陣的運算和變換常常抽象難懂。但是，通過引入圖像處理或者推薦系統(tǒng)等大數(shù)據(jù)案例，學生可以直觀地了解矩陣的應(yīng)用和作用，從而更好地理解相關(guān)的概念。

另外，引入大數(shù)據(jù)案例還可以培養(yǎng)學生的團隊合作和問題解決能力。在處理大數(shù)據(jù)案例的過程中，學生往往需要進行數(shù)據(jù)預(yù)處理、分析建模以及結(jié)果呈現(xiàn)等工作，這需要他們具備較強的團隊協(xié)作和問題解決能力。因此，在教學過程中，可以組織學生分組進行大數(shù)據(jù)項目，讓每個學生在團隊合作中發(fā)揮自己的專長，共同解決實際問題。

借助大數(shù)據(jù)分析和挖掘技術(shù)，不僅可以使數(shù)學知識更加具體和實用，還可以培養(yǎng)學生的團隊合作和問題解決能力，為他們未來的工作和學習奠定良好的基礎(chǔ)。因此，在大數(shù)據(jù)驅(qū)動下的高職數(shù)學課程教學改革中，應(yīng)充分利用大數(shù)據(jù)案例，為學生提供更加豐富和實用的教學資源。

（二）提高教學效果

在大數(shù)據(jù)時代，借助大數(shù)據(jù)技術(shù)，可以對學生的學習情況進行精確地分析和評估，從而及時發(fā)現(xiàn)問題并進行個性化的指導(dǎo)[3]。通過個性化的教學設(shè)計和輔導(dǎo)，可以更好地滿足學生的學習需求，提高教學效果。

首先，大數(shù)據(jù)技術(shù)可以幫助教師對學生的學習情況進行精確地分析。通過學生的學習記錄、作業(yè)答題情況、在線問答等數(shù)據(jù)，可以收集和分析學生的學習活動和表現(xiàn)。通過對這些數(shù)據(jù)進行挖掘和分析，可以了解學生的學習習慣、學習進展、概念掌握程度等，從而全面而準確地了解每個學生的學習情況。

其次，大數(shù)據(jù)技術(shù)可以進行學習評估，幫助教師發(fā)現(xiàn)學生在學習中的問題。通過數(shù)據(jù)分析，可以發(fā)現(xiàn)學生掌握知識點的程度、錯誤的模式和頻率等。比如，通過對學生作業(yè)答題情況的分析，可以發(fā)現(xiàn)哪些知識點普遍不被學生理解，哪些錯誤模式較為常見。教師可以根據(jù)這些評估結(jié)果，有針對性地調(diào)整教學策略，將重點放在學生需要重點掌握的內(nèi)容上，幫助他們克服學習難點。

然后，大數(shù)據(jù)技術(shù)可以進行學習路徑的個性化設(shè)計。通過分析學生的學習數(shù)據(jù)，可以了解學生的學習特點和風格，從而為每個學生定制個性化的學習路徑。根據(jù)學生的學習狀態(tài)和學習速度，可以提供不同難度和深度的學習資源，使學生能夠在適合自己的學習階段進行學習。同時，通過大數(shù)據(jù)的實時評估，可以及時調(diào)整個性化學習路徑，使學生能夠更加有效地學習。

此外，大數(shù)據(jù)技術(shù)還可以進行學習進度的跟蹤和預(yù)測。通過分析學生的學習數(shù)據(jù)，可以了解學生的學習進度和學習效果。通過對學生學習數(shù)據(jù)的趨勢分析和模式識別，可以預(yù)測學生可能的學習困難和遺漏的知識點。教師可以根據(jù)這些預(yù)測結(jié)果，提前進行教學干預(yù)和輔導(dǎo)，幫助學生更好地理解和掌握知識。

通過個性化的教學設(shè)計和輔導(dǎo)，可以更好地滿足學生的學習需求，提高教學效果。大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用使得教學過程更加科學和精準，為學生提供了更加個性化的學習機會和支持。因此，在大數(shù)據(jù)驅(qū)動下的高職數(shù)學課程教學改革中，應(yīng)充分利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，為教師和學生提供更好的教學和學習體驗。

（三）培養(yǎng)數(shù)據(jù)思維能力

大數(shù)據(jù)時代需要具備數(shù)據(jù)思維能力的人才。數(shù)學課程作為培養(yǎng)學生數(shù)據(jù)思維的基礎(chǔ)課程，應(yīng)該通過大數(shù)據(jù)案例和實踐來培養(yǎng)學生的數(shù)據(jù)思維能力，使他們能夠熟練運用數(shù)學知識和技能解決實際問題[4]。

首先，通過引入大數(shù)據(jù)案例來教授數(shù)學知識，可以讓學生從實際問題出發(fā)，培養(yǎng)他們的數(shù)據(jù)思維能力。傳統(tǒng)的數(shù)學教學往往偏向于理論和抽象，學生很難將所學的數(shù)學知識與實際應(yīng)用相結(jié)合。而通過引入大數(shù)據(jù)案例，學生可以接觸到真實的數(shù)據(jù)問題，從而培養(yǎng)他們在數(shù)據(jù)處理和分析方面的能力。例如，在學習統(tǒng)計學時，引入真實的市場調(diào)研數(shù)據(jù)讓學生進行分析和推斷，可以使學生更好地理解統(tǒng)計學的概念和方法，并能夠?qū)⒔y(tǒng)計學應(yīng)用到實際問題中。

其次，通過實踐活動來運用數(shù)學知識解決實際問題，可以提升學生的數(shù)據(jù)思維能力。數(shù)學實踐活動可以與現(xiàn)實生活或職業(yè)場景相結(jié)合，讓學生親身參與到數(shù)據(jù)收集、整理、分析和模型構(gòu)建等過程中。通過這些實踐活動，學生能夠理解和體驗數(shù)據(jù)分析的全過程，并且可以運用所學的數(shù)學知識和技能解決實際問題。通過實踐的方式，學生能夠更加深入地理解數(shù)學的應(yīng)用和意義，培養(yǎng)他們的數(shù)據(jù)思維能力。

此外，數(shù)學課程還可以培養(yǎng)學生的邏輯思維和問題解決能力，進一步提升他們的數(shù)據(jù)思維能力。數(shù)學是一門講究邏輯思維和推理能力的學科，通過數(shù)學課程的學習和練習，可以培養(yǎng)學生的邏輯思維和問題解決能力。學生在解決數(shù)學問題的過程中，需要運用自己的思維和推理能力，逐步解決復(fù)雜的問題。這樣的訓練可以培養(yǎng)學生的數(shù)據(jù)思維能力，讓他們能夠更好地應(yīng)對數(shù)據(jù)分析和解決實際問題的挑戰(zhàn)。

數(shù)學課程應(yīng)該通過大數(shù)據(jù)案例和實踐來培養(yǎng)學生的數(shù)據(jù)思維能力。通過引入大數(shù)據(jù)案例，使學生從實際問題出發(fā)，培養(yǎng)他們的數(shù)據(jù)處理和分析能力。通過實踐活動，讓學生親身參與到數(shù)據(jù)分析的過程中，運用所學的數(shù)學知識解決實際問題。同時，通過培養(yǎng)學生的邏輯思維和問題解決能力，進一步提升他們的數(shù)據(jù)思維能力。通過這樣的教學方法，數(shù)學課程可以更好地培養(yǎng)學生的數(shù)據(jù)思維能力，為他們在大數(shù)據(jù)時代的學習和就業(yè)奠定堅實的基礎(chǔ)。

三、大數(shù)據(jù)驅(qū)動下的高職數(shù)學課程教學改革

（一）優(yōu)化教學內(nèi)容

根據(jù)當前社會對大數(shù)據(jù)人才的需求以及學生的興趣，優(yōu)化數(shù)學課程的教學內(nèi)容，增加與大數(shù)據(jù)相關(guān)的實際案例，可以激發(fā)學生的學習興趣和動力，并更好地培養(yǎng)他們的數(shù)據(jù)思維能力[5]。

首先，數(shù)學課程需要引入更多與大數(shù)據(jù)相關(guān)的實際案例，以真實的數(shù)據(jù)問題為基礎(chǔ)進行教學。這樣的實際案例可以是來自不同領(lǐng)域的數(shù)據(jù)，如市場調(diào)研數(shù)據(jù)、社交媒體數(shù)據(jù)、金融數(shù)據(jù)等。引入這些案例，不僅可以讓學生直接接觸到真實的數(shù)據(jù)環(huán)境，還可以使他們意識到數(shù)學知識在解決實際問題中的重要性。通過案例分析，學生可以理解數(shù)據(jù)的價值和用途，培養(yǎng)他們的數(shù)據(jù)思維能力。

其次，數(shù)學課程可以結(jié)合數(shù)據(jù)可視化技術(shù)，讓學生通過對數(shù)據(jù)的可視化展示和分析來理解和解讀數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)可視化是大數(shù)據(jù)分析中不可或缺的環(huán)節(jié)，通過圖表、圖像等形式將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可視化圖形，有助于學生更直觀地了解數(shù)據(jù)特征和趨勢。在數(shù)學課程中，教師可以使用一些數(shù)據(jù)可視化工具和軟件，引導(dǎo)學生進行數(shù)據(jù)的探索和分析，使他們能夠通過可視化手段更好地理解數(shù)據(jù)。這樣的教學方法不僅能夠激發(fā)學生的學習興趣，還能夠提高他們的數(shù)據(jù)處理和分析能力。

最后，數(shù)學課程還可以通過開設(shè)選修課或?qū)嵺`活動，提供更深入的大數(shù)據(jù)分析和應(yīng)用方向的學習機會。對于對大數(shù)據(jù)感興趣的學生，可以開設(shè)專門的數(shù)據(jù)科學課程，教授更高級的數(shù)據(jù)分析方法和算法。此外，可以組織相關(guān)的實踐活動，如數(shù)據(jù)挖掘競賽、數(shù)據(jù)分析實訓等，讓學生有機會實踐和應(yīng)用所學的數(shù)學知識和技能。

（二）創(chuàng)新教學方法

采用新的教學方法，例如在課堂上使用數(shù)據(jù)可視化工具進行教學，可以提高數(shù)學課程的教學效果。數(shù)據(jù)可視化是將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可視化圖形的過程，可以讓學生更直觀地理解和記憶數(shù)學知識的應(yīng)用。

首先，使用數(shù)據(jù)可視化工具可以使抽象的數(shù)學概念更加具體和實際[6]。傳統(tǒng)的數(shù)學教學往往側(cè)重于理論和抽象的推導(dǎo)，給學生帶來了一定的困惑和無法直觀理解的感覺。而通過使用數(shù)據(jù)可視化工具，教師可以將抽象的數(shù)學概念轉(zhuǎn)化為具體的圖表、圖像等形式展示給學生，讓學生能夠更直觀地看到數(shù)學的應(yīng)用。例如，在教授函數(shù)的概念時，教師可以使用數(shù)據(jù)可視化工具繪制函數(shù)的圖像，讓學生從圖像中直觀地理解函數(shù)的特征和變化規(guī)律。

其次，數(shù)據(jù)可視化工具可以幫助學生更好地理解和解讀數(shù)據(jù)。在數(shù)學課程中，數(shù)據(jù)分析是一個重要的環(huán)節(jié)，學生需要學會處理和分析數(shù)據(jù)。使用數(shù)據(jù)可視化工具可以使學生更直觀地了解數(shù)據(jù)的特征和趨勢，從而更好地進行數(shù)據(jù)分析與解讀。例如，在教授統(tǒng)計學的概念和方法時，教師可以使用數(shù)據(jù)可視化工具將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為柱狀圖、折線圖等形式，讓學生能夠更好地理解數(shù)據(jù)的分布和變化。

此外，數(shù)據(jù)可視化工具還可以增加學生的參與和互動。在教學過程中，教師可以給學生提供一些實際的數(shù)據(jù)，然后引導(dǎo)學生使用數(shù)據(jù)可視化工具進行數(shù)據(jù)展示和分析。學生可以通過調(diào)整參數(shù)、選擇不同的可視化方式等，探索數(shù)據(jù)的特征和規(guī)律。這樣的教學方法能夠激發(fā)學生的興趣和動力，提高他們主動參與學習的能力。

最后，數(shù)據(jù)可視化工具還可以增強學生的記憶和理解效果。研究表明，視覺信息對于記憶和理解的影響更為直接和深刻。通過使用數(shù)據(jù)可視化工具，教師可以將抽象的數(shù)學知識轉(zhuǎn)化為視覺化的形式，在學生的腦海中形成強烈的印象。這樣的記憶方式可以幫助學生更好地消化和吸收數(shù)學知識，增強他們的記憶和理解效果。

數(shù)據(jù)可視化工具能夠使抽象的數(shù)學概念更加具體，幫助學生更好地理解和記憶數(shù)學知識的應(yīng)用。同時，它可以讓學生更直觀地理解和解讀數(shù)據(jù)，增加學生的參與和互動，并提高他們的記憶和理解效果。通過采用這樣的教學方法，數(shù)學課程可以更好地滿足學生的學習需求，提高他們的學習興趣和動力。

（三）培養(yǎng)學生的數(shù)據(jù)思維能力

通過引入大數(shù)據(jù)案例和實踐，可以培養(yǎng)學生的數(shù)據(jù)思維能力。學生可以參與數(shù)據(jù)分析和挖掘項目，親身體驗數(shù)據(jù)分析的過程，并將數(shù)學知識應(yīng)用于實際問題中。

首先，組織學生參與數(shù)據(jù)分析和挖掘項目可以讓他們親身體驗數(shù)據(jù)的收集、清洗、分析和可視化等環(huán)節(jié)。學生可以學習如何采集和整理真實的數(shù)據(jù)，并運用統(tǒng)計學和數(shù)學建模等方法進行數(shù)據(jù)分析和挖掘。通過實際操作，學生可以了解數(shù)據(jù)分析的流程和方法，掌握數(shù)據(jù)分析的基本技術(shù)，提高他們的數(shù)據(jù)處理和分析能力。同時，學生還能夠體驗到數(shù)據(jù)分析與挖掘項目的挑戰(zhàn)和樂趣，培養(yǎng)他們的實踐能力和探索精神。

其次，通過參與數(shù)據(jù)分析和挖掘項目，學生可以將所學的數(shù)學知識應(yīng)用于實際問題中。數(shù)學作為數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)，對于數(shù)據(jù)科學家來說是必不可少的工具。通過實踐項目，學生可以將在數(shù)學課程中學到的知識和技能應(yīng)用于實際問題的解決中。例如，在金融領(lǐng)域的股票預(yù)測項目中，學生可以運用統(tǒng)計學的知識分析歷史數(shù)據(jù)，通過數(shù)學建模預(yù)測未來股價的走勢。這樣的實踐項目不僅可以提高學生的數(shù)學運用能力，還可以加深他們對數(shù)學知識的理解和記憶。

此外，參與數(shù)據(jù)分析和挖掘項目還可以培養(yǎng)學生的團隊合作能力和解決問題的能力。在實踐項目中，學生需要與團隊成員分工合作完成項目的各項任務(wù)。他們需要共同制定計劃、分配任務(wù)，并及時溝通和交流，確保項目順利進行。通過團隊合作，學生不僅可以鍛煉自己的團隊合作能力，還能夠了解和尊重他人的意見和觀點。此外，實踐項目中常常會遇到各種問題和挑戰(zhàn)，學生需要學會主動解決問題，培養(yǎng)自己解決問題的能力。

最后，通過參與數(shù)據(jù)分析和挖掘項目，學生可以培養(yǎng)數(shù)據(jù)思維能力。數(shù)據(jù)思維是指通過數(shù)據(jù)的收集、整理、分析和應(yīng)用等過程，解決問題和做出決策的能力。在實踐項目中，學生需要思考如何從大量的數(shù)據(jù)中提取有用的信息，分析數(shù)據(jù)的趨勢和規(guī)律，為問題的解決提供有力的支持。通過實踐項目，學生可以培養(yǎng)自己的數(shù)據(jù)思維能力，提高他們從多維度和多角度進行分析和判斷的能力。

（四）轉(zhuǎn)變教師和學生的角色

在大數(shù)據(jù)驅(qū)動下，教師的角色將更多地發(fā)揮指導(dǎo)和輔導(dǎo)的作用，而學生的角色將更加主動和具有創(chuàng)造性。教師應(yīng)該引導(dǎo)學生主動探索和思考，激發(fā)他們的學習興趣和動力。

首先，教師應(yīng)該引導(dǎo)學生主動探索和思考。在傳統(tǒng)的教學模式下，教師往往是知識的傳授者，學生是知識的接受者。然而，隨著大數(shù)據(jù)的興起，教師可以通過引入真實的數(shù)據(jù)案例和實踐項目，讓學生參與到數(shù)據(jù)的探索和分析中。教師可以引導(dǎo)學生提出問題、收集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)，并從中總結(jié)、歸納和分享經(jīng)驗。通過主動探索和思考，學生可以更好地理解和應(yīng)用所學的知識，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維和解決問題的能力。

其次，教師應(yīng)該激發(fā)學生的學習興趣和動力。在大數(shù)據(jù)時代，數(shù)據(jù)的規(guī)模和復(fù)雜性給學習帶來了挑戰(zhàn)，學習者需要具備持續(xù)學習的意愿和驅(qū)動力。因此，教師應(yīng)該通過靈活的教學方式和活躍的教學氛圍，激發(fā)學生的學習興趣和動力。教師可以選擇有趣的數(shù)據(jù)案例，設(shè)計富有挑戰(zhàn)性和啟發(fā)性的問題，引導(dǎo)學生進行思考和探索。同時，教師還可以與學生進行互動和討論，鼓勵他們分享觀點和經(jīng)驗，增強學習的互動性和參與性。

最后，教師應(yīng)該提供適當?shù)闹С趾椭笇?dǎo)。在學生主動探索和學習的過程中，教師應(yīng)起到指導(dǎo)和輔導(dǎo)的作用。教師可以提供數(shù)據(jù)分析和挖掘的方法和技巧，幫助學生理清思路和分析數(shù)據(jù)。同時，教師還可以鼓勵學生充分利用學習資源，包括網(wǎng)絡(luò)、文獻和專家等，擴展知識和視野。通過提供適當?shù)闹С趾椭笇?dǎo)，教師可以幫助學生更好地選擇合適的學習路徑，順利完成學習任務(wù)。

四、結(jié)語

大數(shù)據(jù)時代為高職數(shù)學課程的教學改革提供了新的機遇和挑戰(zhàn)。在大數(shù)據(jù)驅(qū)動下，高職數(shù)學課程教學需要通過優(yōu)化教學內(nèi)容、創(chuàng)新教學方法、培養(yǎng)學生數(shù)據(jù)思維能力、轉(zhuǎn)變教師和學生的角色等方面進行改革。這些改革的實施將有助于提高數(shù)學課程的教學效果，培養(yǎng)學生的數(shù)據(jù)思維能力，適應(yīng)社會對高素質(zhì)應(yīng)用型人才的需求。但同時也需要學校提供相應(yīng)的支持和資源，培訓教師的能力，并建立評估和反饋機制，以保證教學改革的有效實施。

參考文獻

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作者單位：江蘇省揚州技師學院

■ 責任編輯：周航