朱 玉

(馬鞍山學(xué)院，安徽 馬鞍山 243100)

進(jìn)入21世紀(jì)，大數(shù)據(jù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用到各種領(lǐng)域，如智慧城市、智慧交通、智慧醫(yī)療、輿情分析等。全國(guó)很多高校都在積極開(kāi)設(shè)大數(shù)據(jù)專業(yè)，以培養(yǎng)時(shí)代發(fā)展所需要的人才。我院是安徽省首家成立了“騰訊云大數(shù)據(jù)學(xué)院”的一所本科高校，將計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、軟件工程、物聯(lián)網(wǎng)工程、數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)作為大數(shù)據(jù)學(xué)院的四大主要專業(yè)。大數(shù)據(jù)專業(yè)的學(xué)生在大一所修的公共基礎(chǔ)課有大學(xué)英語(yǔ)類(lèi)課程、大學(xué)物理類(lèi)課程、思想政治類(lèi)課程以及數(shù)學(xué)類(lèi)課程。數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課以高等數(shù)學(xué)為主，學(xué)分高達(dá)11.5，必須加強(qiáng)高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)，為學(xué)生的后續(xù)發(fā)展夯實(shí)基礎(chǔ)。

一、根據(jù)大數(shù)據(jù)專業(yè)的特點(diǎn)設(shè)置課程內(nèi)容

數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)是基于傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)理論和方法，運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行大規(guī)模計(jì)算、分析和應(yīng)用的眾多學(xué)科交叉的一門(mén)新興學(xué)科，與數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)密切相關(guān)。美國(guó)數(shù)據(jù)科學(xué)家Rachel Schutt指出，數(shù)據(jù)科學(xué)的知識(shí)結(jié)構(gòu)按重要性依次為：統(tǒng)計(jì)學(xué)、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)可視化、溝通技巧和領(lǐng)域知識(shí)[1]。

我們根據(jù)本專業(yè)定位和人才培養(yǎng)目標(biāo)，同時(shí)參考國(guó)內(nèi)相關(guān)高校大數(shù)據(jù)專業(yè)課程設(shè)置體系，制定了符合我學(xué)院學(xué)情的課程體系。課程體系主要包含公共基礎(chǔ)課、學(xué)科基礎(chǔ)課、學(xué)科核心課程以及學(xué)科選修課程。學(xué)生在大一所修的公共基礎(chǔ)課程大部分都是數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課，而且大數(shù)據(jù)學(xué)院的數(shù)學(xué)課比其它專業(yè)的要求更加嚴(yán)格，學(xué)生在大一不僅要學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)A1、高等數(shù)學(xué)A2，在大一下學(xué)期就會(huì)開(kāi)設(shè)線性代數(shù)，比其它專業(yè)的學(xué)生早一個(gè)學(xué)期，就是由數(shù)學(xué)在其后期課程中的重要性決定的。通過(guò)合理安排數(shù)學(xué)課程，并改變傳統(tǒng)的教學(xué)方式，使其適應(yīng)發(fā)展的需要，和大數(shù)據(jù)的其他專業(yè)課相輔相成，以達(dá)到良好的效果。同時(shí)，結(jié)合專業(yè)的實(shí)際制訂新的教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)大綱，合理地調(diào)整了課程內(nèi)容。明確在大學(xué)數(shù)學(xué)的教授過(guò)程中，注重培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和基本的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。具體到教學(xué)中如極限的定義等一些概念性的內(nèi)容做簡(jiǎn)單介紹，主要要求學(xué)生掌握各種求極限的方法。在積分學(xué)這一部分要加強(qiáng)理論教學(xué)，增加課時(shí)讓學(xué)生多練多做，使學(xué)生不僅要理解微元法還要掌握好基本的積分方法，為后期學(xué)習(xí)概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)做好鋪墊。

二、優(yōu)化教師隊(duì)伍、合理配置教學(xué)資源

教師除應(yīng)轉(zhuǎn)變教育思想、觀念外，還應(yīng)特別關(guān)注課程改革創(chuàng)新和自身素質(zhì)提升[2]。教學(xué)是核心，提升教師素養(yǎng)是關(guān)鍵。所以作為面向大數(shù)據(jù)專業(yè)的數(shù)學(xué)教師應(yīng)增強(qiáng)大數(shù)據(jù)思維，了解大數(shù)據(jù)專業(yè)的基本知識(shí)結(jié)構(gòu)，合理安排課程內(nèi)容。我院數(shù)學(xué)教師都積極參與學(xué)校的大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，將數(shù)學(xué)運(yùn)用到大數(shù)據(jù)項(xiàng)目的同時(shí)，也提高了自身的專業(yè)知識(shí)素養(yǎng)。與此同時(shí)，我院計(jì)劃在暑期選派教師參加企業(yè)產(chǎn)學(xué)研活動(dòng)，并鼓勵(lì)教師組織學(xué)生參加形式多樣的大數(shù)據(jù)創(chuàng)新競(jìng)賽，以提高教師的理論水平和實(shí)踐教學(xué)能力。此外，我院鼓勵(lì)并資助教師參加各級(jí)各類(lèi)教學(xué)研究項(xiàng)目，并制定相關(guān)激勵(lì)措施引領(lǐng)企業(yè)的大數(shù)據(jù)專業(yè)人才參與教學(xué)，承擔(dān)實(shí)踐課程的教學(xué)改革，共同優(yōu)化教師隊(duì)伍，提高教學(xué)質(zhì)量。

引導(dǎo)學(xué)生充分利用學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室等公共資源。我院建有數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室和大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室，滿足學(xué)生的各種實(shí)踐操作，讓學(xué)生更為直觀地體會(huì)到數(shù)學(xué)的應(yīng)用價(jià)值，感受到數(shù)學(xué)對(duì)推動(dòng)社會(huì)發(fā)展的作用。在實(shí)際的教學(xué)中，教師引入Matlab、Mathematica等軟件輔助學(xué)生計(jì)算極限、導(dǎo)數(shù)、積分以及微分方程，讓學(xué)生感受不同的教學(xué)資源帶來(lái)的便利。

三、根據(jù)教學(xué)內(nèi)容特點(diǎn)選擇教學(xué)手段

在高等數(shù)學(xué)的教學(xué)中，黑板和多媒體課件仍然是兩個(gè)主要的教學(xué)手段。在實(shí)際的教學(xué)中選擇哪一個(gè)手段，或者怎樣分配好它們的角色，都應(yīng)當(dāng)緊密結(jié)合實(shí)際教學(xué)內(nèi)容特點(diǎn)，只有選擇了正確的教學(xué)形式，才能夠產(chǎn)生好的教學(xué)效果。平時(shí)教學(xué)中我們根據(jù)教學(xué)內(nèi)容傳遞的信息特點(diǎn)，把教學(xué)內(nèi)容主要分為陳述性內(nèi)容、程序性內(nèi)容和方法性內(nèi)容。在課堂教學(xué)中，要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的不同，選擇適合的教學(xué)手段。

所謂陳述性內(nèi)容，即回答是什么的內(nèi)容，主要指的是概念性的定義和部分定理。例如，導(dǎo)數(shù)的定義、定積分概念等。方法性內(nèi)容，主要是指怎樣去利用所學(xué)的知識(shí)來(lái)解決問(wèn)題。這兩種形式的內(nèi)容，我們以多媒體課件為主，黑板板書(shū)為輔。程序性內(nèi)容主要是指怎么解決問(wèn)題的。比如純技巧性的不定積分的計(jì)算，我們以黑板板書(shū)為主，詳細(xì)給學(xué)生講解。

課堂教學(xué)也是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程，教師對(duì)教學(xué)媒介的使用也是影響課堂教學(xué)效果的一個(gè)因素。在使用多媒體時(shí)，應(yīng)注意播放課件控制好播放節(jié)奏，根據(jù)教學(xué)需要有條理地逐條播放。例如在講解例題時(shí)，教師可以先播放出題目，給出適當(dāng)?shù)臅r(shí)間讓學(xué)生思考。同時(shí)也要結(jié)合內(nèi)容把握翻頁(yè)速度，重要定義定理的播放時(shí)間可以稍長(zhǎng)，簡(jiǎn)單易懂的內(nèi)容可適當(dāng)加快翻頁(yè)速度。同時(shí)還要注意課堂上與學(xué)生的互動(dòng)，通過(guò)多媒體播放、教師講解以及板書(shū)對(duì)學(xué)生進(jìn)行生動(dòng)的傳授知識(shí)。一個(gè)好的教學(xué)手段能為優(yōu)質(zhì)的課堂教學(xué)提供強(qiáng)有力的保障。

四、采取多樣化的教學(xué)方法和考核方式提高教學(xué)效果

我們還采取多種方法來(lái)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，讓學(xué)生把主要精力放在學(xué)習(xí)上。例如，在課堂教學(xué)過(guò)程中采用分組學(xué)習(xí)，將學(xué)生按成績(jī)分成若干個(gè)興趣小組，每個(gè)小組內(nèi)成績(jī)梯形搭配，形成小組內(nèi)互相幫助、小組之間互相競(jìng)爭(zhēng)的學(xué)習(xí)氛圍。 同時(shí)，我們還采取分層次教學(xué)，根據(jù)學(xué)生的基礎(chǔ)不同，要求不同，專業(yè)所需不同，因材施教，應(yīng)需施教。此外在習(xí)題課的過(guò)程中，多讓學(xué)生上黑板做題，把問(wèn)題顯露出來(lái)，然后教師和學(xué)生一起討論并糾正錯(cuò)誤。充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)交流的作用，建立課程QQ群、微信群，學(xué)生課后有問(wèn)題可以發(fā)到群里，教師及時(shí)給予解決，教師可以在學(xué)習(xí)群里布置作業(yè)，上傳課件和學(xué)習(xí)資料幫助學(xué)生課后自主學(xué)習(xí)[3]。

細(xì)化教學(xué)考核標(biāo)準(zhǔn)，將學(xué)生的總體課程成績(jī)?cè)O(shè)計(jì)成“態(tài)度考勤”“參與答題”“平時(shí)作業(yè)”“考試成績(jī)”等多部分的綜合評(píng)分，從而全面準(zhǔn)確考察學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的實(shí)際狀況。

依托我校騰訊云大數(shù)據(jù)學(xué)院建設(shè)的大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室，在實(shí)踐教學(xué)改革后，為了檢驗(yàn)改革的成果，我們利用實(shí)驗(yàn)室的大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)去收集、處理、分析學(xué)生的考試成績(jī)等數(shù)據(jù)，從而得到學(xué)生成績(jī)的分布情況，比較改革前后成績(jī)的差異，分析成績(jī)和專業(yè)、教師、學(xué)風(fēng)之間的關(guān)系，從而讓教師根據(jù)分析結(jié)果及時(shí)調(diào)整自己的教學(xué)方法，優(yōu)化資源配置。在“互聯(lián)網(wǎng)+”和大數(shù)據(jù)背景下，教師不僅要利用前沿技術(shù)來(lái)改進(jìn)教學(xué)，還要引導(dǎo)學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)中查找與數(shù)學(xué)相關(guān)的前沿信息，引導(dǎo)學(xué)生以發(fā)展的視角來(lái)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)，找到基礎(chǔ)學(xué)科和專業(yè)課程之間的聯(lián)系，從而提升對(duì)數(shù)學(xué)的認(rèn)知度[4]。高等數(shù)學(xué)作為大學(xué)理工學(xué)科的一門(mén)重要的必修課，它不僅是初等數(shù)學(xué)的一個(gè)延續(xù)，也是后續(xù)數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)課程的基礎(chǔ)，教師一定要盡心盡責(zé)，選擇多樣化的教學(xué)手段，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，利用大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)，增強(qiáng)教學(xué)效果。

五、結(jié)語(yǔ)

高等數(shù)學(xué)的課程改革是一個(gè)長(zhǎng)期持續(xù)的過(guò)程，要實(shí)現(xiàn)以社會(huì)和市場(chǎng)需要的素質(zhì)和能力為導(dǎo)向，培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神、適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的人才。要面對(duì)環(huán)境的變化，跟上計(jì)算機(jī)科學(xué)發(fā)展的步伐，堅(jiān)持“知識(shí)、能力、素質(zhì)一體化”的指導(dǎo)思想，將多種教學(xué)手段方法結(jié)合，針對(duì)數(shù)學(xué)教學(xué)中隨時(shí)可能出現(xiàn)的、影響學(xué)生學(xué)習(xí)有效性問(wèn)題不斷探索可行性方法和對(duì)策。