数字化转型背景下高职高等数学项目教学模式探究

［摘 要］ 随着信息技术的快速迭代升级、数字经济的蓬勃发展与新时期高职教育人才培养高质量提升，职业教育学科课程亟须革新，强调将职业育人和智能信息技术优势有机融合，构建教学革新新模式，全面实现数字化课程教学数字化转型。高职电子信息类专业高等数学课程应借助信息技术优势，彰显学科专业特色，构建项目化教学模式，持续提升教学质量。基于数字化转型背景下高职高等数学项目教学革新的时代之义，洞幽察微厘定高等数学教学革新存在的痼疾，以期在强化理念、核心问题厘定、重组教学内容、开展项目分层化教学以及构建多元评价等方面守正创新、提出优化策略，不断夯实职业教育人才培养课程根基，构建新时期电子信息类专业高等数学教学新范式。

［关 键 词］ 数字化转型；高职高等数学；电子信息类

［中图分类号］ G712 ［文献标志码］ A ［文章编号］ 2096-0603（2024）22-0029-04

《“十四五”数字经济发展规划》提出，在数字经济飞速发展的新历史时期，应充分利用海量数据以及丰富的数字应用场景优势，促使数字技术与其他领域的深度融合，尤其是赋能高等教育方面，应强化二者的联系，为催生新产业新业态夯实人才根基。由此可见，数字化转型承担着助力高职教育革命性创新的历史使命，也是高职教育课程改革主动服务于大国建设战略的必然选择。电子信息类专业高等数学作为人才培养课程计划中的重要课程之一，只有顺应时代之势，在人工智能、大数据等新技术加持之下，通过多模态数据的持续感知、流转，推动数学项目式教学，构建高等数学教学技术网络，实现新时期高职育人高质量提升、内涵式发展。

一、应然逻辑：数字化转型背景下高职高等数学项目教学模式构建时代之义

数字化转型下智慧教育体系的全面构建，对高职教育教学变革与发展、应用型人才创新培养提出了新要求，强调课程教学借助数字技术开展颠覆式变革。数字化转型背景下高等数学的项目教学应将信息技术视为创新的重要引擎和核心路径，重塑和再造数学学科教学体系，达成数学学科最优教学质量，以实现大学生智慧化、自主化以及个性化全面发展，形成数学高阶思维能力、数学应用能力以及问题创新式解决能力，既能够顺应国家对高职教育现代化革新的要求、赋能高等数学教学高质量提升，亦能够最终提高大学生数学综合能力。

（一）顺应国家对高职教育现代化革新的要求

《关于深化现代职业教育体系建设改革的意见》指出，在数字化转型飞速发展的新时代，高等教育应从一个崭新的维度去界定、创新并持续创生课堂，促使课堂形态从传统的“知识场”迈向“生命场”。一方面，国家对高职教育现代化革新要求以“育人”为目标，充分将学科知识融合数字化核心内涵，真正构筑公平开放、高效多元的数字教育教学新生态；另一方面，《关于推动现代职业教育高质量发展的意见》等文件中强调，学科改革应以“开放”为要义，依托数字化概念以及新技术重构课程教学的新范式，从而构建虚实融合、内外兼修、共享开放的新型教学空间。故此，高职高等数学项目教学模式的构建顺应国家发展要求，以项目任务为改革“题眼”，以“线上+线下”为立足点，打造全方位、沉浸式数学学习空间，以项目任务的“体验”为教学依托，从而彻底打破了传统的“教师—教材—教室”三中心，由“单一化”的教育模式转向“多元化”的数学教学反思转变。

（二）赋能高等数学教学高质量提升

数字化转型强调高等教育生态的“重构”，将传统教学路径从“单科单类”转向“共融共创”。此处“重构”并非对传统学科教学的全盘否定，而是课程教育教学改革之深层次需要。故此，高职院校高等数学项目教学改革能够打造“教学共同体”，在线上线下教学平台中开展探究式、启发式项目活动，同时将智能伴学助手以及教育机器人等核心技术融入其中，能够促使教学目标高效完成。另外，高等数学项目教学模式构建能够实现“人机协调”，“教”和“学”的行为结构化和数据化，并构建智慧教学模型，更有利于师生全面了解数学项目任务，滋生虚拟“多元教学场”，助力大学生重塑数学知识结构。

（三）提高大学生数学综合能力

数字化转型强调学习者个体的主观能动性和创造力的形成，要求教育者能够为学习者打造真实情境教学时空，激发学习者学习潜能和良好学习品质的形成。由此可见，数字化转型背景下高职高等数学项目教学革新能够在迎合国家“三教”改革思想的基础上，将数学教学内容视为完整、系统的项目，强调教师作为组织引导主体和学生作为行为责任主体，由二者共同参与完成。故此，高等数学项目教学模式的构建能够将师生置身于真实特定数学问题情境之中，最大限度地提升大学生的数学探究能力以及问题解决能力，从而实现数学高阶思维的养成和综合能力的形成。

二、现实审视：数字化转型背景下高职高等数学教学之痼疾

目前，数字化转型背景下高职高等数学应将智慧教育视为革新目标，实现项目式教学模式，在满足高职教育人才培养需求、高质量提升课程教学质量等诸多方面发挥重要作用。但是，由于传统教学惯性思维桎梏，在实际推进过程中，如何破解实际存在的数字技术与传统授课的结构性困局，促使数字技术赋能数学教育，是当前高等数学项目式革新必须解决的问题。故此，高职高等数学教师应理性研判教学之痼疾，厘清其中存在的传统教学理念限制差异化数学教学实施、项目内容整合不明显以及项目教学评价的数字化内涵不明确等“瓶颈”问题，审视教学革新中的羁绊要素，提出适宜于数字技术与数学课程融合的优化策略，筑炼“大国工匠”。

（一）传统教学理念限制差异化数学教学实施

欧盟发布的《数字教育行动计划（2021—2027年）》强调将高性能的虚拟数字化教育生态养成作为高等教育教学革新的中心，并以学生的个性化为基准开展差异化教学。但是，目前受传统教学理念影响，高等数学教师仍以传统班级授课为主，线上虚拟学习空间的构建并未完成，在新型技术支持下教学共同体、校际联盟并未展开，难以及时顾及大学生数学学习实际需求，分层化、精准式的数学实践难以切实开展。故此，在这样的“一刀切”式高等数学教学模式下，大学生的差异化课程学习期望以及学习自主权与现实差异过大，极大地降低了其学习自我效能感，教学改革的效果停滞不前。

（二）项目内容整合不明显

数字技术的爆炸式发展汇聚了海量信息，为高等数学项目教学革新提供了繁多的数字化教学资源。但是，数字技术在为“教”与“学”提供跨越时空机遇的同时，虚拟空间的知识表征方式的碎片化为教育者和学习者带来了选择困惑。一方面，高等数学教师对课程教学内容的项目任务梳理不具有典型智慧特征，仅仅是依照学科内在逻辑进行机械划分，导致项目任务陈旧，无法借助数字技术优势展开；另一方面，高等数学教师没有将虚拟空间中零散、无序的教学资源进行有机整合，统整融合至教学内容之中，导致项目学习任务无法形成统一的知识网络，大学生难以辨别以及择取有效的数学知识，不能实现高等数学深度学习。

（三）项目教学评价的数字化内涵不明确

《深化新时代教育评价改革总体方案（2020年）》要求，必须利用信息技术优势，持续提升课程教学评价的专业性、客观性以及科学性。数字技术在课程教学评价方面能够实时、精准分析教与学的全过程。但是，目前高职院校高等数学教师在实施项目教学评价过程中，仅仅使用的是数据分析以及评价模块的主题评价功能，而没有将学情分析以及语境、教与学的视频行为分析、教学电子归档等充分运用，导致项目教学评价的数字化内涵不明显，教学评价流于形式，无法真正实现以评促新、以评促改。

三、守正创新：数字化转型背景下高职高等数学项目教学模式构建之路

《职业教育提质培优行动计划（2020—2023年）》明确强调，新时期职业教育应向科学公平以及类型特色突出进行高质量提升，提质培优、增质赋能，不断加快高职教育现代化，以更好地支撑数字化转型背景下我国经济的持续健康发展。故此，高职院校电子信息类专业高等数学应乘势而上，切实推动项目式教学，形成具有信息技术优势特征的教学模式，提高大学生优良数学学习品质、形成数学高阶思维以及实际问题解决能力。

（一）革新理念，强化数学教师教学理念

《关于全面深化新时代教师队伍建设改革的意见》指出，数字化赋能教育以及构建高数字素养教师队伍是领跑高等教育发展新赛道的重要突破口。数学教师作为高职院校高等数学项目教学模式的重要实施人，其教学理念是制约课程教学质量的关键指标点。故此，一方面，高职院校应构建“教学共同体”，协同校外专家、一线企业专家等共同研讨项目教学的设计、实施以及评价等内容，从而打通高等数学教学革新的多维渠道；另一方面，高职院校应充分利用职后培养的有利契机，全过程培养数学教师的数字素养和教学革新能力，提高教师教学革新的内驱力，从而为数字化转型背景下数学项目教学的高质量实施奠定基础。

（二）切准要害，利用核心问题开展项目教学

数字化转型对应用型人才提出了更高水平的要求，强调人才必须能够在专业领域具有较强的实际问题解决能力。故此，高职院校高等数学项目教学改革必须以数学核心问题进行教学变革，促使大学生能够在关键数学问题的驱动下增强问题探究的内驱力，这是项目教学革新的主流；通过开展项目任务的探究，促使大学生沉淀利用数学理论解决实际问题的经验，学会运用数学理性视角审视专业领域技术，这是项目教学革新的重点。

如在讲解“线性代数”时，高等数学教师可结合电工基础的核心课程内容，为大学生设置项目任务“要求应用KVL以及KCL列出方程求解电路”，能够激发大学生将数学解题思路应用到专业课程的学习之中，从而实现学会利用数学理性思维解决专业领域核心问题，顺利实现数学学科知识和应用与其他内容的有机融合。

（三）深挖教材，利用重组内容开展项目教学

依据教学内容的颗粒度，高职院校高等数学项目教学大致可划分为单一知识群的项目、学科内知识整合和延展项目以及跨学科问题解决项目等。其中，前两者可从权威教材的角度进行知识切割、整合和重组，后者可通过借助海量信息资源，自编拓展性项目内容，实现不同学科的融合。

1.结合教材，整合常规性项目内容

高职院校高等数学项目教学要求教师必须切割、优化和重组教材内容，设置明确的项目主题，尤其在“适度、够用”基本原则之上，体现服务专业的革新价值观，鼓励大学生围绕项目主题重构自我知识图式和体系。因此，高等数学教师可以以基础模块和自选模块为两大维度，将基础模块分为工程数学、计算机数学等，而自选模块可以分为线性代数、复变函数以及离散数学等，打乱传统的章节结构和知识逻辑顺序，以促使大学生更明确不同项目主题的核心知识点，从而自主构建数学知识体系。如在“导数运算”的教学过程中高职数学教师可以引导大学生同步调进行“非恒定电流强度”的反复练习，以强化数学服务专业的特性。

2.结合实践，自编拓展性项目内容

高职院校高等数学项目教学素材除了来自权威教材之外，还应结合大学生的学习偏好，从智慧教育平台等渠道挖掘可项目化资源，辅之以教师的教学内容，自编拓展性项目内容，由此延展大学生高等数学学习时空，拓宽其学习视野。如高等数学教师可每周在网络平台推送微型学习内容，涵盖各类数学文化、应用知识、数模竞赛论文以及MATLAB数学实验，并设置有奖竞赛、知识竞答等内容，提高学生的线上学习参与积极性。另外，数学教师可联合其他职业院校、第三方组织等，开展数学科技文化节、数学建模竞赛等，比赛素材与大学生专业相关，从而提高数学与专业的适切性。

（四）搭建平台，实现项目分层化教学

传统式高等数学教学往往“以教师为中心”，以理论讲授为主，其中讲解和讲演单调枯燥，大学生主动学习空间狭窄，数学高阶思维水平较低。而数字化转型背景下高等数学项目教学能够有效规避这一弊端，通过精准搭建不同学习平台，全面实现项目分层化教学，促使大学生数学学习热情“遍地开花”。

1.搭建数学信息化教学平台

高等数学项目教学可以依托校内网，以项目任务为主线，整合国家智慧教育平台、雨课堂以及学堂在线等优质平台资源，促使教学时空从课上延展至课外、教学内容从教材内拓展至教材外。大学生可以通过手机App等个性化信息工具，随时随地实现数学项目的分组、讨论、分享和探究等，真正实现以数字技术助力项目开展、以数学革命推动项目教学的全面实施。

2.融入数学实验建模

数字化转型背景下高职高等数学项目教学应强化数学学科的应用性，结合电子信息类专业特质和学科特点开发数学实验，创设与大学生专业学习实际、生活实际以及未来职业实际相关的项目任务探究情境，引导大学生运用MATLAB、Lingo、VisualC++以及mathematica等在线上和线下实验室构建数学模型，从分析任务、建构模型、确定参数、检验结果以及改进模型的角度，最终完成实际任务，不仅能够提升大学生数学高阶思维，而且促进了数学学科与数字技术的交叉融合，激发传统课堂的生命力。

（五）多元评价，实现项目教学以评促改

《深化新时代教育评价改革总体方案》中强调目前数字化革新必须要全面赋能教育全过程，尤其是应积极探索无感式数据收集分析、多模态数据融合分析处理、智能化诊断处理以及即时性精准反馈等，为破解数字化转型背景下高职高等数学项目教学评价难题提供新渠道。

1.利用数字技术实现项目教学全方位评价

伴随着数字技术的迅猛发展，高职高等数学教师可以利用人工智能、大数据等，动态采集过程性数学学习数据，全维度分析大学生数学知识结构、数学综合能力以及内在数学潜能，为每一位大学生提供精准“数字画像”；利用虚拟仿真技术，为大学生创设虚拟仿真测验，考核大学生在真实任务情境中的数学问题解决能力，力破传统评价“唯分数”论的顽瘴痼疾；同时可以利用区块链技术，提高大学生数学学业水平，建立分布式数学学习档案，多渠道认证大学生多样化数学学习成果，可以有效防止学习数据被任意篡改，强化了评价的科学性、客观性以及公平性。

2.评价内容关注“软素养”

数字化转型背景下学科课程评价引发了深刻变革，能够从根本上革除传统评价一味强调知识和技能习得的现状，促使评价的重点从“易被量化的知识和技能”延展至“难以测量的素养”。故此，高职高等数学项目教学评价应从传统知识和技能维度延展至学生数学综合素养的构成，强化学习态度、创新能力以及本专业核心能力等方面，设置量化指标，从大学生“软素养”着手，更有利于师生了解大学生高级数学认知技能以及非认知学习成果水平，最终达成全面发展的目标。

四、结束语

数字经济的蓬勃发展对高职教育提出了挑战，要求课程教学全面革新，将技术优势与课程内容密切结合，构建教学新范式，全面实现学科教学的数字化转型。故此，电子信息类专业高等数学应落实《“十四五”数字经济发展规划》要求，全力推进课程革新与数字技术的深度融合，弥合数字经济和人才培养之间的鸿沟，革新理念，强化数学教师教学理念；切准要害，利用核心问题开展项目教学；深挖教材，利用重组内容开展项目教学；搭建平台，实现项目分层化教学；多元评价，实现项目教学以评促改，全面实现数字化转型下的项目式教学实践，创新性构建新时期数字化教学新样态。

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◎编辑 郑晓燕