基于与专业应用相结合的高职数学线上教学实践探索

王冬琳 于雪梅 程荣 田小强

【摘要】基于当前的现实情况，落实“停课不停学”线上教学活动，本文将遵循数学基础服务专业课的原则，结合食品营养与检测专业，进行教学内容重构;运用丰富的信息化教学资源，结合专业应用案例，创新以“食”促“SHI”的教学模式，强调实践应用能力的重要性;结合社会热点问题，将课程思政设计贯穿全过程，注重学生家国情怀的培养;从课程内容的设计、教学模式的创新、评价方法的改变等几个方面进行线上教学实践探索.

【关键词】高职数学;结合专业;线上教学

【基金项目】 本文系北京市教育科学“十三五”规划优先关注课题项目“职业院校数学课程教学模式改革研究”（项目编号：2020Z039）的研究成果.

高等职业院校重点培养创新型人才，注重培养学生的实践创新能力.数学作为公共基础课程，具有与专业课同向同行、协同育人的重要作用.特殊时期，实施线上教学，教师在教学过程中，更要合理有效地创新教学模式，利用各个教学环节，为培养学生良好的职业素养创造环境，并注重培养学生的数学素养和应用能力.教师应科学合理地调整教学策略，创新教学模式，将数学基础知识与专业应用案例相结合，并注重思政教育和应用能力培养的可操作性和实际意义.

一、教学整体设计

依据《高等数学》课程标准和食品营养与检测专业人才培养方案，我们采用“一个突出”“两个统一”“三个融入”“四个培育”的教学整体设计理念，突出数学的理论指导作用，坚持价值性和知识性相统一、理论性和实践性相统一原则，融入面向未来职业的专业应用案例、社会热点问题及课程思政元素，将全方位育人贯穿全程[1].教师还应利用优质的信息化资源，培养学生的学习能力、信息素养、精益求精的工匠精神和爱岗敬业的劳动态度，教育引导学生树立正确的价值观和职业道德.

（一）基于高端技术技能人才需求，结合专业发展，重构教学内容

为使教学内容贴近实际生活，贴近学生的职业选择，达到“有用、有趣、有效”的教学成效，教师应结合课程标准和专业人才培养方案，在传统教材框架基础上，依托专业背景，整合资源，强化应用，构建知识系统化和行动导向模块化课程设置，实施任务驱动式教学.以《矩阵及其应用》专题为例，共设六个学习任务（见表1），内容设计相对独立又有机结合，实现知识结构系统化，应用能力复杂化、实际化的循序渐进过程，同时借助Matlab软件进行融合专业所需的创新案例研究，是数学理论基础与专业需求高度融合的新型授课模式.教师将知识積累和专业应用与教学相结合，在教学过程中注重学生职业素养和工匠精神的培养，职业能力和创新能力的提升，有机融入课程思政，激发学生家国情怀，弘扬劳动精神.

（二）基于客观数据精准学情分析，助力职业发展，明确教学目标

我们的授课对象是食品营养与检测专业一年级的学生.学生在专业方面初步掌握了食品营养与检测的基础知识，但结构体系尚未健全.学生普遍自主学习能力较弱，缺乏自主学习的积极性，但对网络信息化资源特别感兴趣.教师应对学生的知识基础、认知能力以及学习特点进行充分分析，借助学习通平台发布学习测验、课前任务布置、问卷调查等多途径的学情调查，依据课程标准和职业标准要求，结合岗位需求，精准分析学情，确定教学目标（见表2）及教学重难点，注重培养学生数学建模、数据分析以及软件应用的数学素养和信息素养;同时，能将实际问题转化为数学问题，培养建立数学模型的能力，以及爱岗敬业的劳动态度和职业道德.

（三）基于当前现状实施线上教学，调整教学策略，优化教学过程

（1）借助丰富的教学资源，实现深度有效互动，达成目标，突破重难点.

组建专兼职相结合的“团队+”结构化教师团队.由省级高校教学名师引领，省级青年骨干教师指导，积极与专业课资深教师沟通对接，利用学习通平台进行教学，腾讯会议交互平台辅助实时交互，合理利用国家职业教育专业教学资源库，配套提供自制微课、动画、闯关游戏、数学软件等丰富资源，实现师生、生生深度有效互动，保障教学任务顺利完成，实现“停课不停学”，达成教学目标，化解重点，突破难点.[2]

（2）抓好教学主线，优化教学实施，落实课程思政，立德树人.

为适应新时代对技术技能人才培养的新要求，我们主要采取任务驱动教学法，辅以问题牵引法、直观演示法、探究式学习法、小组合作法等丰富的教法学法，利用信息化手段，巧妙设计注重能力培养的“四大环节”“一条主线”的教学设计.即结合专业应用案例，围绕“明确任务、解决任务、评价任务、拓展任务”四大环节，抓好“食热身—食引入—师概念—识性质—示方法—试操作—实应用—视结果—使拓展”一条“SHI”教学主线，在教学过程中潜移默化地融合思政育人元素，将立德树人贯穿始终，培育学生的学习能力、信息素养和爱岗敬业的劳动态度.

（四）基于数据统计进行综合评价，多元全程系统，多维全面细致

践行“以学生为中心”的教学理念，运用大数据技术开展教学过程监测、学情分析和学业水平诊断.[3]关注教与学全过程信息采集，围绕课内外学习量，开展 “实时性+阶段性，线上+线下”的多元全程、多维全面的“N+2”评价模式，构建课前、课中和课后全过程评价体系，针对目标要求开展考核与评价，实时评估教学效果.

二、教学实施过程

（一）课前以“食”为背景，自主预习学新知

课前，教师可以借助学习通平台在资料区上传预习资料，列好任务清单，以“食”为背景，发布学习内容，充分挖掘同食品营养与检测专业密切相关的案例或热点话题，充分考虑当前现状，设计教学内容和任务.例如，教学“矩阵的概念”时，主要结合疫情期间居家学习、抗疫、合理饮食开展思政教育，以减肥餐的配比分析为任务开展教学，着力科学防疫价值观教育;教学“矩阵的运算”时，以减肥餐中食材的置换为任务展开教学;教学“逆矩阵”时，以实验数据加密解密为任务，开展信息安全教育;教学“矩阵的初等变换”时，结合社会热点问题，以乳制品营养成分分析检测为任务开展教学，增强学生社会责任感;教学“矩阵的秩”时，以酒水饮料的调配作为课前任务，教育学生行业守则，工匠精神;教学“矩阵解线性方程组综合应用”时，以为家人、医务工作者设计营养配餐为任务，进行感恩教育;等等.学生小组合作查阅食品营养与检测专业相关资料，通过微课自主学习、预习新知，在群聊区讨论交流，教师进行线上指导，并收集整理学生课前内容完成情况，为课中内容导入做好铺垫与评估.

（二）课上以“SHI”为主线，激发兴趣学用测

通过学习通课前作业及讨论区内容、数据反馈及时调整教学策略.通过腾讯会议交互平台直播进行在线交流，以“食”引入，明确任务，评价课前作业完成情况，启发学生思考并解决任务，通过自制微课视频，学概念、识性质、知定理;通过手算和Matlab软件示范对比，激发学生的学习兴趣，掌握操作方法;通过发布抢答、测试等课上活动，辅以腾讯会议屏幕共享交互，进行深度有效的互动;等等.学生演练操作过程，进而应用到实践中解决与专业相关的任务.在任务驱动下，教师有序组织学生自主探究，利用腾讯会议进行小组讨论，利用视频、动画、游戏、软件等资源激发学生的学习兴趣，达成目标，化解重点，突破难点.教师根据学习通全过程、实时数据反馈，进行多元全面评价，及时了解学生的学习状态，进行教学调整.

在知识内容的介绍过程中，巧妙融合思政元素.比如，在引入矩阵定义时，教师可以利用具有特殊含义的数字构建矩阵，巧妙地引出“红色历史”话题;分析矩阵元素时，提醒学生牢记红色历史和革命传统;在讲解矩阵进行初等变化秩不变的过程中渗透哲学中的辩证思想，形变质不变;判断矩阵可逆性、判断方程组是否有解的过程中，善用量变与质变的概念，引出“对立和统一”的辩证关系;区别行列式与矩阵时，可以渗透“现象与本质”的辩证关系，达到润思政细无声的效果;等等.

（三）课后以“使”为拓展，学以致用重实践

在特殊期间合理布置学生线下课题研究实践活动，以“使”为拓展，将课上所学理论知识及应用实践延拓，开展课后动手实践活动.提倡科学防疫，学生要给父母家人、防疫工作者进行营养配餐设计，培养学生的感恩意识，树立正确的人生观、价值观;践行“光盘行动”，利用矩阵知识进行垃圾分类，加深家国情怀的培养;在数据加密解密原理透析过程中，融入爱国主义教育以及个人信息安全、国家信息安全保护意识的提升;等等.通过实践任务，教师可以激发学生的家国情怀，达到弘扬劳动精神的目的.

三、教学效果

（一）自主学习能力提高，达成课程教学目标

依托学习通在线教学平台，学生围绕“四大环节”“一条主线”展开学习.课前，学生根据任务点通过查阅资料自主探究学习;课中，通过小组汇报展示、观看动画微课、自由讨论、游戏等形式，强化吸收、内化教学内容，应用到专业中解决问题;课后，通过知识检验、任务拓展等形式巩固学习内容.学生要大胆自主探究学习，不怕犯错，反复尝试，总结经验.教师应根据学生在线状态、课堂活跃状态，客观给予评价，完成课程教学目标.

（二）借助丰富信息资源，突破重点化解难点

教师应根据实际教学内容合理选用微课、动画、闯关游戏等信息化教学资源，借助学习通平台直播授课和腾讯会议与学生进行有效互动，调动学生的积极性，顺利化解教学重点，突破教学难点.

（三）学习兴趣显著提升，实践应用能力增强

教师应选择贴近学生专业、贴近社会现实的案例，将数学理论的教学内容转化为学生可知可感的应用情境，激发学生在课堂教学活动及课前课后任务中的学习兴趣，给学生带来深刻、鲜活的获得感.学生通过课前探究、课中学习应用、课后拓展，提高自主学习能力;通过课上汇报、小组讨论、动手练习等教学环节，提升团队合作、分析总结、解决实际问题的能力.

（四）合理设计教学过程，提升课堂教学效果

根据评价反馈数据，教学目标较好达成，学生综合素养得到提升，课堂教学气氛活跃，学生评价较高.融合了信息化资源的递进式教学，符合高职学生的认知规律，我们通过案例调查、数据反馈，发现学生的满意度、课后测试正确率、课程成绩、课程优秀率明显提升，如图1所示.

四、特色创新

（一）强化协同育人，创新教学模式

我们应与专业教师密切交流，随时关注行业动态，对教材进行改造创新，寻求数学知识与专业培养目标的最佳契合点，采取任务驱动法，应用以“SHI”为教学主线的创新教学模式，开展“四大环节”“一条主线”的教学，遵循将数学基础知识应用到专业的原则，让学生进行探究学习，并利用丰富的信息化资源激发学生的学习兴趣，引导学生树立正确的理想信念，维持学习动机，增强学习自信，培养劳动精神，实现应用数学与专业课同向同行、协同育人的目标.同时，师生应结合课程特点，利用居家学习的机会进行科学防疫、垃圾分类等课题研究和实践活动，将家国情怀培养贯穿学习的全过程，充分融入思政教育，培养学生正确的思维方法、正确的劳动观念和社会价值观，增强学生的职业荣誉感.

（二）应用信息技术，提高综合能力

在教学中有效应用信息化技术，借助学习通、腾讯直播平台将教师主导地位和学生主体地位真正体现出来.教师应利用学习平台的实时统计功能，提升课堂管理实效;将多媒体等手段与平台结合，利用视觉感知效果提升教学成效;基于学习平台完成多元全程、多维全面评价，实现全过程信息采集，通过数据分析比较，及时进行策略调整，高效达成教学目标，实现信息技术与教育教学深度融合.[4]教师通过制作动画、微课、闯关游戏等教学资源，既拓宽了视野，丰富了知识，转变了教学观念，又提升了信息技術的应用能力和教科研能力.

（三）线上教学实践，以“SHI”促“S-H-I”

在特殊时期开展线上教学，落实“停课不停学”政策，本次线上教学实践为教育教学线上线下混合式教学积累了经验.我们采用以“SHI”——“食-师-识-示-试-实-视-使”为主线的教学模式，结合学习交互平台选用PBL项目合作、抢答、问卷、选人、测验、闯关游戏等丰富的线上教学活动，创新教学模式，将数学基础知识的传授轻量化、热点化、娱乐化、弹性化，有效吸引和保持了学生的注意力，实现了全方位、全过程的实时评价.在教学过程中，教师更多地培养了学生的自律性Self-discipline;更多地激发了学生的学习兴趣，获得学习幸福感Happiness;更多地提升了学生对职业选择的认同感Identity.

通过对教学实践的探索，并与传统高职数学教学模式进行对比，我们认为，在高等职业院校中，教师必须将数学课程内容与专业课程紧密结合，服务专业所需，充分发挥其不可替代的工具作用，使之真正成为培养学生实践能力和提高学生综合素质的平台.

【参考文献】

[1] 潘燕.以课程思政为抓手创新育人手段[J].现代职业教育，2017（32）：56.

[2] 胡国强，王敏，韩苏建.高校信息技术与教育教学融合现状调查分析[J].黑龙江教育（高教研究与评估），2019（11）：77-79.

[3] 孙逊.基于“以学生为中心”的高校学业指导体系探究[J].江苏高教，2017（2）：70-72.

[4] 穆伟明.信息化背景下高职数学教学创新路径研究——评《数学教学与信息视角》[J].教育理论与实践，2020（06）：2.