引言

当前人工智能（简称AI）浪潮席转全球，全社会都开始接受人工智能影响，教育也不例外，自从chatgpt问世以来，全国教育机构积极应对，充分利用人工智能的应用。作为高数课程教学工作者，积极思考人工智能赋能课程。但现实中存在两个问题，其一，师生对人工智能的认知不足、应用能力欠缺；其二，学校教学条件的智慧化水平尚未达标。本文将先浅析人工智能赋能高数课程的核心理念，然后利用人工智能赋能课程的措施手段，并以小节教学为例，最后谈人工智能赋能课程的现实挑战。

一、人工智能赋能高等数学课程教学核心理念

教育部在数字化赋能教师教学文件中，明确指出加强教育新型基础设施建设，深化人工智能、大数据等技术在教育教学中的应用，推动教学理念、方法和模式转型，提升教育教学质量。在人工智能时代下，青年群体对新兴技术的接受度与探索欲极高，学习人工智能已从“选择”变为“必需”，既成为年轻人追捧的时代潮流，也是个体融入数字社会的基础能力。反观高职院校高等数学教学实践，传统模式的局限性日益凸显：课程内容的抽象性与教学方法的单一性导致学生学习兴趣匮乏，甚至对授课教师形成“守旧固化”的认知偏差。这种教学困境引发双向矛盾——教师的教学投入难以获得认同，产生职业效能感缺失的困扰；学生则因被动接受的学习状态，对课程产生抵触情绪，最终导致教学质量与学习效果双双下滑。

因此，人工智能赋能高等数学教学具有鲜明的必要性与合理性。其不仅能精准对接学生对新兴技术的学习需求，更能依托技术优势创新教学形式，消解传统教学的枯燥感，构建 “教得高效、学得主动”的良性互动关系。这既是破解当前高数教学困境的有效路径，亦是人工智能时代教育教学改革的必然要求。人工智能赋能高等数学核心就是从教师为中心的知识传授转向学生为中心的个性化能力培养。人工智能不是要取代教师，而是作为强大的教学辅助工具、个性化和智能分析平台，将教师从重复性劳动中解放出来，更专注于启发、引导和人文关怀。

人工智能赋能高等数学课程核心目标主要有四个方面。首先，破解个性化教学难题，为不同基础和学习风格的学生提供自学的路径。其次，深化学生对数学概念理解，教师通过可视化、交互式和即时反馈，将抽象的数学概念具象化。然后，提升高等数学教学效率，帮助教师自动化批改、答疑等环节，让教师聚焦于更高阶教学设计。最后，培养学生数学思维而非计算能力，让学生从繁琐的计算中解脱，更专注于问题建模、逻辑推理和创新应用。高职院校以就业为导向，大多数专业均为应用型理工科，这样学生更容易接受数学课程，感受到高等数学学习的魅力。

二、人工智能赋能高等数学课程教学具体措施

（一）在教学层面赋能教师，帮助教师革新课堂

利用人工智能快速生成课程大纲、教案、示例题目和不同难度的习题集等智能课件制作。另外，教师使用人工智能工具一键生成动态图形、动画和动态可视化素材等，让教师更好把自己教学创新想法在课堂上实现，让课堂更加生动直观，吸引学生学习。在智慧课堂教学方面，利用一些智能平台如学习通实现课堂实时反馈与互动，课上发布选择题、作图题。学生积极参与，人工智能实时分析学生回答，生成分析报告，教师即刻了解全班知识掌握盲点，并进行针对性讲解。还有人工智能助教答疑，如在课堂练习环节，学生遇到问题可先询问内置的人工智能助手，获得即时提示，共性问题再由教师统一讲解。利用人工智能让高数教学变得更智慧，教师能全方位处理课程教学各环节，增强与学生的互动，让课堂变得有魅力，深刻落实以教师为主导的教学角色。在人工智能辅助下，教师可以突破场景限制，实现教学重构，并能为每位学生定制个性化教学策略，使得教学真正为每一位学生服务，有效提升了课堂效率。此后，教师不需要再受困于一些繁琐细小的事情，而是作为教学主导者，全方位高质量推动教学各项工作。

（二）帮助学生展开个性化学习，更好学习课程

高职学生普遍文化课偏差，理解能力较弱，缺乏理性与坚毅的精神，为了让学生通过学习高等数学，改善上述缺陷，让学生更好成长，因此可以在人工智能赋能高等数学教学中进行针对性培养。比如智能答疑与辅导，学生遇到难题时，可向人工智能助手提问。人工智能不仅能给出答案，更能分步解析，提供思路提示和相关知识点复习链接，供学生举一反三。此外，利用人工智能让学生在解决真实问题中应用数学知识。也可以将解题过程游戏化，人工智能作为对手或队友，通过解锁关卡、获得成就等方式提升学习趣味性和动力。帮助学生更便捷的学习，即使课堂上听不明白教师的讲解，课后还能看教学视频，更加凸显学生自主学习，深刻落实以学生为主体的教学角色。在传统课堂上，教师面对几十位学生，很难顾及每位学生的感受和学习需求，做到因材施教和以学生为中心，人工智能赋能就成功破解了这个难题，其推动个性化教育，通过在线测试、答题行为等方法，快速了解学生的基础水平和薄弱环节，精准判断出学生对知识点掌握程度，并针对学生情况，推荐相应的辅助学习内容。同时为了让学生不畏难，逐渐让学生产生自适应学习等人文关怀，精准做到适度挑战不能挫败学生自信心的学习。另外，教师的精力有限，学生的需求很多都难以靠教师来一一解决，人工智能赋能课程，充当虚拟教师，能24小时在线，随时随地帮助学生解决学习问题。特别地，有些偏远地区学生很难享受到优质教育资源，有了人工智能赋能，这些学生可以享受到一样的教学资源，不出山区便能打开视野，让每个学生都能公平接受教育。

（三）教师借助人工智能进行过程化反馈和课后反思

利用人工智能自动化批改与分析，其不仅可以批改客观题，现在已能处理主观题、证明题和作图题。教师通过学情分析报告，可视化展示知识薄弱点、进步趋势、常见错误类型等，为教师和学生提供精准的教学与学习依据。另外，在过程性评价体系方面，人工智能记录学生的学习全过程（视频观看时长、互动次数、作业完成质量、论坛参与度），而非仅依赖一次期末考试，让教师更加准确评价学生学习。人工智能赋能教学评价通过整合数据分析、机器学习等技术，可突破传统评价“单一化、滞后性、主观性的弊端，实现从“知识考核”到“能力评估”、从“统一评价”到“个性化诊断”的转变。利用公式推导、定理应用、错题关联知识点了解到学生未知的知识，利用课堂互动、作业完成、自主学习了解到学生学习行为，利用逻辑推理、创新思维、批判性思维了解学生独特的思想，利用学习专注度、抗挫折能力、学习动机了解学生的性格特点，通过人工智能实现全方位教学评价。

（四）以人工智能赋能利用积分求解图形面积教学为例

首先，情境创设生动有效。在数学课堂上，人工智能技术搭建的虚拟工作舱将航修车间“搬”进教室。学生面对机身蒙皮腐蚀区域的复杂轮廓，需要运用定积分知识完成修复方案。将课本上冰冷的积分公式，转化为计算不规则腐蚀面面积的实际任务。当学生通过积分运算得出精确数值，利用人工智能设计的任务卡会即时判断正误，及时反馈，提升学生学习兴趣。其次，信息化手段运用得当。依托人工智能智能教学平台，函数图像不再局限于静态二维图表。人工智能根据输入的参数，直观展示平面图形的面积形成过程，学生能理解积分的几何意义。“拍照评价”功能打破传统单向评价模式，学生点评，在关键步骤处添加批注，形成“教师引导—自主学习—互助提升”的闭环。因此，在此教学中能体验到人工智能赋能高数课堂所做之处。

三、挑战与展望

尽管人工智能赋能高等数学课程好处很多，但也面临非常多挑战。人工智能应用技术是一种难度颇高的技术，绝大部分人很难真正深入利用人工智能，教师并不是人工智能领域工作者，了解有限，资源获得也有限，要实现更好的人工智能赋能高数课程教学，教师必须自主学习人工智能诸多技能，这对于教师是一项重大挑战，因此人工智能赋能高数课程必须遵循循序渐进的思路。另外，人工智能赋能需要涉及众多数据，数据隐私问题同样不容忽视。市面上众多人工智能大模型，每种模型具有自己的喜好，很难做到完全客观。人工智能赋能高数课程教学，需要在一定智慧教学场地条件下开展，现实是大部分学校目前的教学条件不具备智慧化，普及智慧化教学场地也需解决。未来，随着人工智能技术不断发展，赋能高等数学教学更加智慧化，能帮助学生教师更好体验优质教育。

总之，人工智能赋能高等数学教学创新实践表明，结合现代信息技术的教学模式能够有效激发学生的学习动力，提升其综合素养和创新能力。我们将继续探索更多元化的教学方法，加强跨学科融合，为学生提供更加丰富、高效的学习体验，进一步推动高等数学教育的现代化进程。高等数学教学的创新成果为教学改革提供了新的思路与方法，通过多样化的教学手段，激发了学生的学习兴趣，提高了学习效果。未来，我们将继续探索和实践更多创新教学方法，以适应不断变化的教育需求，为培养更优秀的高素质人才而努力。最后，人工智能赋能高等数学课程教学设置就是让高职学生人人有收获、人人能成长。

参考文献：

1. [1] 李久军.人工智能赋能职业教育高质量发展的价值审思与实践样态[J].职业技术教育,2024,45(31):28-33.
2. [2] 薛艳丽.翻转课堂在高职数学教学中的应用探究[J].科技风,2023(16):115-117.
3. [3] 乐健佳,方艳.人工智能技术在教育领域的应用[J].计算机与网络,2020,46(01):37.
4. [4] 聂勋科.人工智能在现代职业教育技术中的应用和发展[J].陕西教育(高教版),2008(02):35+49.