人工智能赋能高职数学智慧化教学的实践研究
梁佩佩 邢倩倩
随着人工智能（AI）技术的日新月异，教育数字化转型已成为职业教育高质量发展的核心驱动力。高职数学作为培养技术技能人才数学素养和创新能力的关键课程之一，以培养学生应用数学方法解决实际问题并进行创新的能力为重点，服务于以能力培养为核心的育人目标，其教学模式的改革与创新迫在眉睫。本文基于职业教育的特点和未来学习模式的创新理念，深入探讨了人工智能技术在高职数学智慧化教学中的应用逻辑、实践探索与实施策略。
一、人工智能赋能高职数学智慧化教学的逻辑基础
（一）学习理念的重塑。从“知识传授”到“能力本位”，高职教育强调能力本位，要求数学教学紧密围绕职业岗位需求，突出高职数学“应用为主、专业够用”的工具价值。AI技术通过提供虚拟数学实验室、动态演示动画等互动式教学资源，能够将抽象的数学理论（如微积分、线性代数等）与具体的专业场景（如机械加工与检测、数据分析等）紧密结合，使学生在项目式学习中体验数学的应用价值，完成从理论建模到专业应用的转化。这种理念的转变，要求教师从知识的“传授者”转变为学习的“引导者”和“设计者”。
（二）教学环境的升级。AI通过建设数字资源与教材，融入“知识+能力+思政”图谱，实现“纸质教材+线上平台资源”的混合教学模式；依托多终端应用，支持学生随时随地接入虚拟课堂和在线协作空间，最终搭建智能教学平台。平台可实时采集、分析学生的学习数据，为教学调控提供客观依据；借助环境升级，打破传统课堂的时空限制，为个性化学习提供技术支撑。
（三）教学模式的革新。高职学生群体因生源多元化而存在显著差异，学习基础和专业需求各不相同，且高职数学课多以大班化教学为主，传统学情分析难以实现全覆盖与精准到每一位学生。借助AI技术开展个体学情分析，不仅能够精准识别每个学生的知识短板和学习偏好，还能为其制定个性化学习路径和任务：对于数学基础薄弱的学生，AI系统推送前置知识点的资源和习题进行强化练习；对于数学学习能力强的学生，提供具有挑战性和拓展性的项目任务，真正实现精准分层与个性化教学。
二、高职数学智慧化教学的实践探索
（一）利用知识图谱驱动教学资源的智慧化整合。传统教学资源形式单一、缺乏关联，智慧化教学通过知识图谱技术，将高职数学的知识点、技能点、专业案例和职业标准进行结构化关联，构建动态、智能的教学资源库。借助Deepseek、豆包等大模型生成交互式动态网页，开发数学概念的动态演示动画、虚拟数学实验室，直观展示函数图像变化等抽象概念；同时，关联不同学科知识点，生成跨学科教学案例，如将定积分应用于工件粗糙度测定。
（二）借助数据驱动的精准教学实现过程的智慧化调控。教学过程的智慧化调控是提升教学效率的关键。AI技术通过智能教学平台实时监测学生的学习行为数据，实现教学策略的精准调整：根据学生历史数据和预习情况，精准诊断知识薄弱点，为教师提供“学情分析报告”，指导课堂教学重点；及时收集学生答题数据、互动频率，教师可据此即时调整讲解节奏和难度，实现课堂动态优化；根据学生的错误类型和知识点掌握程度，自动生成定制化练习集，避免“题海战术”，提高练习有效性。
三、人工智能赋能高职数学智慧化教学的实施策略
（一）构建校本化的智慧教学平台。高职院校需结合自身专业特色和教学需求，构建或选用适配的智慧教学平台：引入大模型和知识图谱，提供线上答疑服务，辅助学生解决学习疑难；整合学生学习信息、学习行为、 测试成绩等数据， 形成完整的学生画像，并生成可视化分析报告，为精准教学提供支撑；收集并持续更新与本校专业紧密结合的数学应用案例、项目式学习任务和数字教学资源，保障平台内容的实用性与针对性。
（二）加强教师人工智能素养的培养。教师是智慧化教学实践的组织者和引导者，其AI素养高低直接决定技术赋能的效果。通过将AI技术融入教学设计，教师实现从传统“教书匠”向“学习体验设计师”的转变：学习智能教学平台操作，运用数据分析工具掌握学生学情，利用生成式AI工具辅助备课和资源制作；参与人工智能与数学教学融合的科研项目，形成校本化实践案例和教学方法，推动智慧化教学深入开展。
（三）优化与重构高职数学课程体系。高职数学课程体系的重构，为智慧化教学奠定坚实基础，同时紧跟AI时代对技术技能人才的要求：在数学课程中融入人工智能的基础概念、发展历程和应用场景，让学生清晰认识到数学在AI技术中的核心作用；创设“数学建模+Python编程”系列项目，将数学积分理论与编程实践深度结合，培养学生动手能力和跨学科解决问题的能力；实时关注产业发展和专业需求变化，对课程内容进行动态调整和迭代，确保数学教学的前沿性和实用性。
（作者单位：江苏航空职业技术学院。【基金项目】2023年度江苏省教育厅高校哲学社会科学研究基金项目——高职数学混合式教学对职业核心素养人才培养的策略研究〈项目编号为2023SJYB2246〉；2024年江苏省高校“高质量公共课教学改革研究”专项课题基金项目——“互联网 +”背景下高职数学新形态教材的建设与使用研究〈项目编号为2024GZJX140〉）