數字教材視角下高職數學數字化轉型探索

一、高等教育數字教材的創新功能

數字教材作為技術與教育融合的新形態教材，具備契合度（契合教學大綱和目標、契合教育規律、契合人才培養和課程教學需求）、有效度（效率、效益、效能三個維度的綜合表現）、拓展性（動態調整與及時更新能力）這三個關鍵特征，形成以下創新功能。

一是數字教材革新高職數學教學資源的獲取方式。傳統教材使用中依賴互聯網補充資源，存在檢索效率低、資源質量參差不齊的問題。而數字教材在出版時就嵌入了豐富的圖片、視頻、音頻、動畫、鏈接等多種形式的媒體資源，豐富了教學內容，提高了教師的備課效率。

二是數字教材開創了“人-機”協同智慧化教與學新范式。數字教材支持多種交互式功能：交互式動畫、虛擬仿真訓練、交互式習題（試卷）等。如通過交互式動畫資源，學生可以全方位、多角度觀察復雜的機械零件及其機械運動規律；通過虛擬仿真訓練平臺，學生可以直接進行仿真實驗互動操作；通過完成嵌人數字教材的習題（試卷），即時獲得反饋，從而調整學習策略。

三是數字教材推動高職數學教學由獨立學科向多學科交叉融合模式轉變。通過數字教材，教師可以嘗試將線上線下混合式教學、翻轉課堂、案例教學法、項目教學法等新型教學模式結合，通過實際的專業案例引導學生學習和應用數學，打破學科壁壘。

二、數字教材視角下高職數學數字化轉型的必要性及存在的問題

為充分發揮高職數學課程育人的價值，助力培養創新型人才，高職院校必須抓住數智賦能的機遇，利用數字化、網絡化、智能化技術對高職數學內容進行轉型，開展價值引領、成果導向、問題導向的場景化教學活動，使課堂變得有趣、有效。有了信息化的支撐，高職數學教學質量有顯著提升，但仍存在一些問題。

首先，大部分高職院校主要使用內容固定、更新周期長、靈活性不足的紙質教材作為各專業數學學習的載體，其內容無法緊密對接不同專業需求。高職數學內容實用性和針對性強，教學重點往往放在數學知識與專業實際的結合應用上，側重于培養學生對特定專業領域中常用數學方法和技能的掌握，使學生能夠運用數學知識解決專業領域中的實際問題，不過多追求數學理論的深度探究。以建筑工程專業為例，學生通過高職數學的學習，要能夠運用數學知識進行建筑結構的力學計算、工程測量數據的分析處理等。

其次，大部分高職院校仍然采用傳統的“教師知識傳授 + 情感傳遞、學生知識反饋 + 情感反饋”教學模式，這無法滿足學生個性化學習要求，不能增強學生學習的主觀能動性，更無法有創造性勞動成果。除此之外，課堂實踐環節薄弱，實踐內容任務性不強，實踐案例只能激發部分學生參與。

最后，教師的數字化素養水平需要繼續提升，學生的數字化意識需要加強培養。數字化轉型需要學習大量數字化知識和技能，需要花費大量的時間和精力，而教師和學生時間有限。

三、數字教材視角下高職數學數字化轉型的策略

（一）建設好和應用好數字化基礎設施

近年來，我國新型數字基礎設施擴容提速，發展態勢持續向好，5G網絡廣泛覆蓋、光纖寬帶網絡升級提速、移動物聯網應用豐富等成果，為戰略性、系統性、協同性推進全域數字化轉型提供了堅實基礎。高職院校需作為數字化轉型主陣地，優化信息化基礎設施配置，包括計算機、投影儀等硬件及在線教學平臺等軟件，確保每位學生都能方便地訪問數字教材。在軟件平臺建設上，高職院校需選擇或開發適配高職數學的在線系統（如釘釘、騰訊課堂），集成數字教材管理、互動教學、學情分析等功能。高職數學教師要充分利用這些設施和資源，推動高職數學教學數字化轉型質量的提升。讓學生獲得更加直觀、生動、沉浸式學習體驗。如筆者在對汽車專業學生進行函數的凹凸性教學時，課前利用學習通教學平臺導入嘩哩嘩哩視頻《發現身邊的“凹凸”》，要求學生制作演示文稿并拍成1分鐘講解小視頻上傳學習通平臺，完成生生互評及根據導入的視頻內容設計相關基礎測驗的學習任務。課中利用多媒體播放自動泊車視頻，啟發學生思考“自動泊車的關鍵是什么”，將尋找泊車關鍵點的專業問題轉化為尋找曲線凹凸性分界點的數學問題。借助geogebra（動態幾何軟件）做出自動泊車曲線的圖像，作出切線的動態圖像，讓學生更直觀地觀察切線在曲線上的位置與凹凸性的關系。

（二）加強數字化師資培訓

為了扎實推進國家教育數字化戰略行動，完善教育信息化標準體系，提升教師利用數字技術優化、創新和變革教育教學活動的意識、能力和責任。《教師數字素養》標準規定了教師數字素養包括數字化意識、數字技術知識與技能、數字化應用、數字社會責任、專業發展五大能力?；诖?，學校應構建分層培訓體系：初級培訓聚焦工具使用，高級培訓側重跨學科融合設計。再如，數字化教學技能培訓：通過開展數字化教學方法的培訓，如翻轉課堂、混合式教學、項目化教學等，幫助教師在高職數學教學中適應新的教學模式，提高教學效率的同時，提高學生的數學應用能力、技術優化能力、項目實施能力、信息使用能力。最后，鼓勵數學教師與專業教師共同教研備課，共同參與數字化資源開發，使數字教材打破學科壁壘，更適合跨學科教學，讓學生體會到學有所用、學以致用，從而提高學習效率和積極性。

（三）新質生產力驅動課程內容創新

新質生產力以科技創新為核心驅動力，要求職業教育課程內容要以技術為導向，引入更多前沿技術知識，同時融合跨學科內容和課程思政，使學生能積極面對新的挑戰，從單一技能轉向復合型技能。課程設計要體現先進性和互動性，使學生的學習結果具有探究性和個性化，助力職業教育從知識傳授向綜合技能提升轉變。同時，教材編寫者在整合高職數學數字教材時，將新質生產力前沿數字教材融入現有課程體系，優化課程教學內容，使其更具時代性和科技性；利用視頻、動畫、模擬實驗等，使內容更加生動有趣；引入跨學科內容，增強學生跨學科能力，遷移數學思維能力和應用能力，讓學生體驗學有所用的成就感；設計互動式學習任務，將課程思政融入學習任務和項目中，促使學生積極參與，培養其解決專業問題的能力，提升其能力。

（四）構建“AI+教學”新樣態：打造“師—機一生”協同育人教學模式

教材數字化可以對教育教學產生深遠影響，它不僅可以促進教師角色的轉變和學生綜合素質的提升，還能推動“ AI+ 教育”模式的創新。其中，教師應用混合式教學，結合線上和線下教學的優勢，可實現靈活的教學安排。翻轉課堂，課前通過數字教材預習，課堂上進行討論和實踐活動，可發揮學生的主觀能動性，提升教學效果。項目驅動學習，即基于項目的深度學習，讓學生在實踐中掌握知識和技能。

高職數學教學承擔著思維提升、創新能力培養和為專業服務的重要使命，必須通過“ AI+ 教學”模式構建“師一機一生”教與學新樣態來促進數字化轉型。首先，教師利用AI目標賦能分解及制定每節課的目標，引導與幫助學生進行課前學習。其次，教師利用AI內容賦能設計數學教學活動與支架，讓學生學習并互動，學生的反饋通過AI反饋回教師，教師根據反饋情況調整下節課學習內容。再次，教師利用AI活動賦能構建數專融通的場景，使學生在真實的專業場景中進行數學學習，并將結果通過AI反饋給教師，教師發掘學生學習中的痛點和難點，并提供解決的方法和途徑。最后，教師利用AI評價賦能設計評價任務，學生進行反思與改進，教師及時給出評價和鼓勵，提高學生的思考能力和自信心。

（五）制訂詳細的高職數學數字化轉型計劃，與數智同行

在數智時代，數字教材將引領教學變革，提升教學效果，促進教、學、做一體化，可以為教師和學生提供更好的服務，將培育更多具有科學素養和數字素養的職業人才，為未來的發展作出貢獻。因此，高職數學教師要擁抱數字教材，勇于面對數字教材帶來的挑戰，落到教學實處，就要制訂詳細的數字化轉型計劃。第一，規劃階段，制訂詳細的數字化轉型計劃，明確各階段的目標和時間表。成立專項工作組，負責協調和推進轉型工作。第二，試點階段，選擇部分班級或課程進行試點，收集師生反饋，調整實施方案?？偨Y試點經驗，為全校推廣做好準備。第三，推廣階段，在全校范圍內逐步推廣數字化轉型，確保各環節有序推進。定期評估轉型效果，及時優化改進措施。第四，持續改進階段，根據實際情況不斷更新教學資源和技術工具。

四、結語

數字教材通過豐富多樣的內容、強化實踐操作、提供個性化學習以及促進互動與合作，為學生提供了更好的學習體驗和學習效果，對于職業教育的數字化轉型具有重要意義。隨著數字技術的不斷創新，數字教材將更加智能化，通過大數據和人工智能的應用，將為學生提供更加個性化、精準化的學習路徑和學習資源。同時，數字教材也將進一步拓展互動與合作的功能，通過在線協作和學習社區的建立，促進學生之間的交流和合作，培養學生的團隊合作能力，為高職數學數字化轉型打下堅實的基礎。

因此，在職業教育的數字化轉型中，高職數學值得被給予更多的關注與投入，探索更多創新的教學模式和技術工具。希望在未來發展中，高職數學數字化轉型能夠不斷創新和完善，為職業教育的發展作出更大的貢獻。

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基金項目：廈門南洋職業學院科研項目（社科類）“高職院校高等數學跨學科融合教學助力新質生產力發展的實現路徑探究”，項目編號：XMNYSS2407。

（作者單位：廈門南洋職業學院）