“数字赋能、三化联动”教学理念指导下高职院校《高等数学》课程教学的探索与实践

“数字赋能、三化联动”教学理念指导下高职院校《高等数学》课程教学的探索与实践

商佩佩

威海海洋职业学院 264200

摘要：本文探讨了“数字赋能、三化联动”教学理念在职业院校高等数学课程中的应用。通过整合人工智能、大数据和云计算等数字技术，“数字赋能、三化联动”旨在提高数学教育的个性化、相关性。为此，本文提出了一些策略，使用思维导图构建知识结构，采用基于案例的教学方法将理论概念与现实世界的应用联系起来，以及结合项目驱动学习来培养批判性思维的能力。此外，教师可以将数学思维、专业应用和思想教育融为一体，这不仅能确保学生获得较强的数学能力，还能确保他们在未来的职业生涯中运用所学知识。

关键词：“数字赋能、三化联动”；高职院校；高等数学

在职业院校背景下，高等数学教学面临着越来越多的挑战，尤其是在参与性、适应性和有效性方面。随着人工智能、大数据、云计算等数字技术的快速发展，“数字赋能、三融联动”的理念应运而生，成为高等数学教学改革的指导思想。这种教育方法侧重于利用数字工具，使复杂的数学概念更易于学生理解和参与，同时加强个性化学习。三融联动是指数学思维、专业应用和思想教育的融合，确保学生不仅能掌握扎实的数学知识，还能培养批判性思维能力。“数字赋能、三融联动”旨在弥合理论与实践之间的差距，使学生具备在所选领域专业发展所需的技能。

一、“数字赋能、三化联动”教学理念指导下高职院校《高等数学》课程教学的概述

“数字赋能、三化联动”教学理念是指将现代数字技术与传统教学方法相融合，提升高等数学课程的学习体验。数字化赋能是指利用人工智能、大数据、云计算等技术来支持和改进教学内容、教学方法和教学工具的提供。通过数字化手段改变数学教育，这一概念旨在提高学生的参与度，使复杂的数学课题更易于理解，并与现实世界的应用更加相关[1]。三化联动强调三个关键要素：数学思维系统化、专业应用系统化和思想教育系统化，这些要素确保学生不仅能深刻理解数学概念，还能发展适用于所选专业领域的解决问题的技能，培养社会责任感。这种全面的方法营造了一种将学生的数学知识、批判性思维和专业能力融为一体的学习环境，使他们茁壮成长。

二、“数字赋能、三化联动”教学理念指导下高职院校《高等数学》课程教学的探索与实践

（一）提升课程个性化

“数字赋能、三化联动”的理念为职业院校的高等数学教学带来了重大变革。这种方法的主要目标之一是加强学习的个性化。为了实现这一目标，教师可以实施几种策略，利用人工智能（AI）和大数据等数字技术，定制学习体验，以满足每个学生的独特需求。教师可以使用人工智能驱动的学习平台可以实现自适应学习路径，学生可以按照自己的进度学习课程材料，并根据自己的学习偏好获得个性化推荐。例如，通过数据分析，教师可以确定个别学生在哪些方面有困难，并提供有针对性的资源或干预措施。此外，教师可以将数字教科书和交互式在线工具整合到课程中，让学生灵活地在课堂内外学习，使学习过程更加灵活，更符合学生的个人需求[2]。教师可以通过融入项目式学习和实际应用，个性化学习环境可以得到进一步加强。通过协作平台，学生可以开展与其专业领域相符的项目，应用数学概念解决实际问题，这有助于学生看到数学与他们未来职业的直接相关性，激励他们更深入地学习数学。此外，教师可以加强在线论坛，使学生能够在一个动态的互动空间中交流想法，鼓励自主学习并加强合作。

（二）深化思维导图应用

在“数字赋能，三融联动”教育理念的指导下，思维导图在高等数学教学中的应用已成为提升学生理解力的重要工具。深化思维导图应用的具体措施之一就是将程思维导图融入知识结构的构建过。数学具有复杂的概念会让学生不知所措。思维导图可以清晰直观地呈现不同数学概念之间的关系，帮助学生更好地掌握学科的结构流程。通过使用思维导图，教师可以将抽象概念分解成更小、更易于管理的部分，并以突出关键联系的方式呈现出来。例如，教师可以创建思维导图来展示各种数学理论或公式之间的相互关系，从而帮助学生建立对该学科的全面理解。此外，人工智能驱动的思维导图工具可以协助根据课程内容自动生成这些可视化辅助工具，使教师和学生更容易关注主题之间的基本关系。教师还可以鼓励学生创建自己的思维导图，作为主动学习的一部分，这不仅能帮助学生整理思路，还能提高他们分析综合信息的能力。通过自己绘制思维导图，学生可以直观地了解自己对课程材料的理解，找出知识上的差距，强化学习效果。在数字环境中，在线思维导图平台可以让学生与同伴协作和分享他们的图表，以此加强小组讨论。教师可以利用这些协作平台监控学生的学习进度，提供反馈，并确定需要额外支持的领域。此外，教师可以将思维导图整合到解决问题的任务中，以帮助学生直观地理解复杂的问题，并找到数学原理与实际应用之间的联系。例如，在应用数学问题中，学生可以使用思维导图来概述他们解决问题的过程，这可以引导他们完成逻辑步骤，并确保他们不会忽略问题的关键方面。

（三）创新案例教学法

在“数码赋能、三融联动”的指导原则下，职业院校高等数学的创新教学方法是采用案例教学法。教师可以在课程中融入真实世界的案例研究。通过向学生展示直接应用数学概念的实际场景，教师可以展示抽象理论与实际情况的相关性。例如，在工程学、经济学或数据科学等领域，教师可以优化、统计分析和微分方程等数学原理，以此解决复杂的问题。通过这些案例研究，学生不仅可以学习如何应用数学方法解决现实世界中的问题，还可以培养解决问题的能力。此外，教师还可以使用数字工具模拟案例情景，让学生与虚拟模型互动，探索基于不同数学假设的不同结果，这有助于加深对数学概念的理解，因为学生可以亲眼看到理论知识是如何转化为实际解决方案的。教师还可以融入协作式项目驱动学习。在这种方法中，学生被分成若干小组，给他们一个需要解决的实际问题，让他们应用数学技术来解决问题。合作方面鼓励同伴学习和交流不同的想法，而项目重点则通过向学生展示一个有形的、以目标为导向的任务来激励他们。通过这一过程，学生可以体验数学问题解决的整个周期，从理解问题、建立模型到测试模型、解释结果。

三、结语

总之，教师可以将“数字赋能、三融联动”融入职业院校的高等数学教学，这是一种变革性的教育方法。通过利用人工智能、大数据和云计算等数字技术，以及案例式学习和思维导图等创新教学方法，教师可以为学生创造更加个性化、更具吸引力的学习体验，这不仅能增强学生对数学概念的理解，还能让他们掌握现代劳动力所需的专业技能。此外，通过加强数学思维、专业应用和思想教育的融合，教师可以确保学生不仅能熟练掌握数学知识，还能在现实环境中应用所学知识，培养创新精神和社会责任感。

参考文献：

[1] 丁飞.高职院校公共课程改革及课程模式的研究与实践——以高等数学为例[J].泰州职业技术学院学报, 2023, 23(2):23-26.

[2] 王彩琴,谢宏斌.高职院校高等数学模块化教学的实践策略研究[J].教师, 2024(9):27-29.

[3]张功盛,张燕梅.高职院校高等数学课程教学中探索精神培养探析[J].江西电力职业技术学院学报, 2023, 36(6):56-58.

[4] 张余.人工智能时代高职院校高等数学课程教学改革探索[J].新课程研究, 2024(18):30-32.

基金项目：

中国轻工业联合会教育工作分会/全国轻工职业教育教学指导委员会 2024年度课题——“数字赋能、三化联动”教学理念指导下高职院校《高等数学》课程教学的探索与实践（QGJY2024177）