數(shù)字教材視角下高職數(shù)學(xué)數(shù)字化轉(zhuǎn)型探索

一、高等教育數(shù)字教材的創(chuàng)新功能

數(shù)字教材作為技術(shù)與教育融合的新形態(tài)教材，具備契合度（契合教學(xué)大綱和目標(biāo)、契合教育規(guī)律、契合人才培養(yǎng)和課程教學(xué)需求）、有效度（效率、效益、效能三個(gè)維度的綜合表現(xiàn)）、拓展性（動(dòng)態(tài)調(diào)整與及時(shí)更新能力）這三個(gè)關(guān)鍵特征，形成以下創(chuàng)新功能。

一是數(shù)字教材革新高職數(shù)學(xué)教學(xué)資源的獲取方式。傳統(tǒng)教材使用中依賴互聯(lián)網(wǎng)補(bǔ)充資源，存在檢索效率低、資源質(zhì)量參差不齊的問(wèn)題。而數(shù)字教材在出版時(shí)就嵌入了豐富的圖片、視頻、音頻、動(dòng)畫(huà)、鏈接等多種形式的媒體資源，豐富了教學(xué)內(nèi)容，提高了教師的備課效率。

二是數(shù)字教材開(kāi)創(chuàng)了“人-機(jī)”協(xié)同智慧化教與學(xué)新范式。數(shù)字教材支持多種交互式功能：交互式動(dòng)畫(huà)、虛擬仿真訓(xùn)練、交互式習(xí)題（試卷）等。如通過(guò)交互式動(dòng)畫(huà)資源，學(xué)生可以全方位、多角度觀察復(fù)雜的機(jī)械零件及其機(jī)械運(yùn)動(dòng)規(guī)律；通過(guò)虛擬仿真訓(xùn)練平臺(tái)，學(xué)生可以直接進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)互動(dòng)操作；通過(guò)完成嵌人數(shù)字教材的習(xí)題（試卷），即時(shí)獲得反饋，從而調(diào)整學(xué)習(xí)策略。

三是數(shù)字教材推動(dòng)高職數(shù)學(xué)教學(xué)由獨(dú)立學(xué)科向多學(xué)科交叉融合模式轉(zhuǎn)變。通過(guò)數(shù)字教材，教師可以嘗試將線上線下混合式教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂、案例教學(xué)法、項(xiàng)目教學(xué)法等新型教學(xué)模式結(jié)合，通過(guò)實(shí)際的專業(yè)案例引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)和應(yīng)用數(shù)學(xué)，打破學(xué)科壁壘。

二、數(shù)字教材視角下高職數(shù)學(xué)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的必要性及存在的問(wèn)題

為充分發(fā)揮高職數(shù)學(xué)課程育人的價(jià)值，助力培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，高職院校必須抓住數(shù)智賦能的機(jī)遇，利用數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化技術(shù)對(duì)高職數(shù)學(xué)內(nèi)容進(jìn)行轉(zhuǎn)型，開(kāi)展價(jià)值引領(lǐng)、成果導(dǎo)向、問(wèn)題導(dǎo)向的場(chǎng)景化教學(xué)活動(dòng)，使課堂變得有趣、有效。有了信息化的支撐，高職數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量有顯著提升，但仍存在一些問(wèn)題。

首先，大部分高職院校主要使用內(nèi)容固定、更新周期長(zhǎng)、靈活性不足的紙質(zhì)教材作為各專業(yè)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的載體，其內(nèi)容無(wú)法緊密對(duì)接不同專業(yè)需求。高職數(shù)學(xué)內(nèi)容實(shí)用性和針對(duì)性強(qiáng)，教學(xué)重點(diǎn)往往放在數(shù)學(xué)知識(shí)與專業(yè)實(shí)際的結(jié)合應(yīng)用上，側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生對(duì)特定專業(yè)領(lǐng)域中常用數(shù)學(xué)方法和技能的掌握，使學(xué)生能夠運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決專業(yè)領(lǐng)域中的實(shí)際問(wèn)題，不過(guò)多追求數(shù)學(xué)理論的深度探究。以建筑工程專業(yè)為例，學(xué)生通過(guò)高職數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)，要能夠運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的力學(xué)計(jì)算、工程測(cè)量數(shù)據(jù)的分析處理等。

其次，大部分高職院校仍然采用傳統(tǒng)的“教師知識(shí)傳授 + 情感傳遞、學(xué)生知識(shí)反饋 + 情感反饋”教學(xué)模式，這無(wú)法滿足學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)要求，不能增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，更無(wú)法有創(chuàng)造性勞動(dòng)成果。除此之外，課堂實(shí)踐環(huán)節(jié)薄弱，實(shí)踐內(nèi)容任務(wù)性不強(qiáng)，實(shí)踐案例只能激發(fā)部分學(xué)生參與。

最后，教師的數(shù)字化素養(yǎng)水平需要繼續(xù)提升，學(xué)生的數(shù)字化意識(shí)需要加強(qiáng)培養(yǎng)。數(shù)字化轉(zhuǎn)型需要學(xué)習(xí)大量數(shù)字化知識(shí)和技能，需要花費(fèi)大量的時(shí)間和精力，而教師和學(xué)生時(shí)間有限。

三、數(shù)字教材視角下高職數(shù)學(xué)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的策略

（一）建設(shè)好和應(yīng)用好數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施

近年來(lái)，我國(guó)新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施擴(kuò)容提速，發(fā)展態(tài)勢(shì)持續(xù)向好，5G網(wǎng)絡(luò)廣泛覆蓋、光纖寬帶網(wǎng)絡(luò)升級(jí)提速、移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用豐富等成果，為戰(zhàn)略性、系統(tǒng)性、協(xié)同性推進(jìn)全域數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。高職院校需作為數(shù)字化轉(zhuǎn)型主陣地，優(yōu)化信息化基礎(chǔ)設(shè)施配置，包括計(jì)算機(jī)、投影儀等硬件及在線教學(xué)平臺(tái)等軟件，確保每位學(xué)生都能方便地訪問(wèn)數(shù)字教材。在軟件平臺(tái)建設(shè)上，高職院校需選擇或開(kāi)發(fā)適配高職數(shù)學(xué)的在線系統(tǒng)（如釘釘、騰訊課堂），集成數(shù)字教材管理、互動(dòng)教學(xué)、學(xué)情分析等功能。高職數(shù)學(xué)教師要充分利用這些設(shè)施和資源，推動(dòng)高職數(shù)學(xué)教學(xué)數(shù)字化轉(zhuǎn)型質(zhì)量的提升。讓學(xué)生獲得更加直觀、生動(dòng)、沉浸式學(xué)習(xí)體驗(yàn)。如筆者在對(duì)汽車專業(yè)學(xué)生進(jìn)行函數(shù)的凹凸性教學(xué)時(shí)，課前利用學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺(tái)導(dǎo)入嘩哩嘩哩視頻《發(fā)現(xiàn)身邊的“凹凸”》，要求學(xué)生制作演示文稿并拍成1分鐘講解小視頻上傳學(xué)習(xí)通平臺(tái)，完成生生互評(píng)及根據(jù)導(dǎo)入的視頻內(nèi)容設(shè)計(jì)相關(guān)基礎(chǔ)測(cè)驗(yàn)的學(xué)習(xí)任務(wù)。課中利用多媒體播放自動(dòng)泊車視頻，啟發(fā)學(xué)生思考“自動(dòng)泊車的關(guān)鍵是什么”，將尋找泊車關(guān)鍵點(diǎn)的專業(yè)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為尋找曲線凹凸性分界點(diǎn)的數(shù)學(xué)問(wèn)題。借助geogebra（動(dòng)態(tài)幾何軟件）做出自動(dòng)泊車曲線的圖像，作出切線的動(dòng)態(tài)圖像，讓學(xué)生更直觀地觀察切線在曲線上的位置與凹凸性的關(guān)系。

（二）加強(qiáng)數(shù)字化師資培訓(xùn)

為了扎實(shí)推進(jìn)國(guó)家教育數(shù)字化戰(zhàn)略行動(dòng)，完善教育信息化標(biāo)準(zhǔn)體系，提升教師利用數(shù)字技術(shù)優(yōu)化、創(chuàng)新和變革教育教學(xué)活動(dòng)的意識(shí)、能力和責(zé)任?！督處煍?shù)字素養(yǎng)》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了教師數(shù)字素養(yǎng)包括數(shù)字化意識(shí)、數(shù)字技術(shù)知識(shí)與技能、數(shù)字化應(yīng)用、數(shù)字社會(huì)責(zé)任、專業(yè)發(fā)展五大能力。基于此，學(xué)校應(yīng)構(gòu)建分層培訓(xùn)體系：初級(jí)培訓(xùn)聚焦工具使用，高級(jí)培訓(xùn)側(cè)重跨學(xué)科融合設(shè)計(jì)。再如，數(shù)字化教學(xué)技能培訓(xùn)：通過(guò)開(kāi)展數(shù)字化教學(xué)方法的培訓(xùn)，如翻轉(zhuǎn)課堂、混合式教學(xué)、項(xiàng)目化教學(xué)等，幫助教師在高職數(shù)學(xué)教學(xué)中適應(yīng)新的教學(xué)模式，提高教學(xué)效率的同時(shí)，提高學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力、技術(shù)優(yōu)化能力、項(xiàng)目實(shí)施能力、信息使用能力。最后，鼓勵(lì)數(shù)學(xué)教師與專業(yè)教師共同教研備課，共同參與數(shù)字化資源開(kāi)發(fā)，使數(shù)字教材打破學(xué)科壁壘，更適合跨學(xué)科教學(xué)，讓學(xué)生體會(huì)到學(xué)有所用、學(xué)以致用，從而提高學(xué)習(xí)效率和積極性。

（三）新質(zhì)生產(chǎn)力驅(qū)動(dòng)課程內(nèi)容創(chuàng)新

新質(zhì)生產(chǎn)力以科技創(chuàng)新為核心驅(qū)動(dòng)力，要求職業(yè)教育課程內(nèi)容要以技術(shù)為導(dǎo)向，引入更多前沿技術(shù)知識(shí)，同時(shí)融合跨學(xué)科內(nèi)容和課程思政，使學(xué)生能積極面對(duì)新的挑戰(zhàn)，從單一技能轉(zhuǎn)向復(fù)合型技能。課程設(shè)計(jì)要體現(xiàn)先進(jìn)性和互動(dòng)性，使學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果具有探究性和個(gè)性化，助力職業(yè)教育從知識(shí)傳授向綜合技能提升轉(zhuǎn)變。同時(shí)，教材編寫(xiě)者在整合高職數(shù)學(xué)數(shù)字教材時(shí)，將新質(zhì)生產(chǎn)力前沿?cái)?shù)字教材融入現(xiàn)有課程體系，優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容，使其更具時(shí)代性和科技性；利用視頻、動(dòng)畫(huà)、模擬實(shí)驗(yàn)等，使內(nèi)容更加生動(dòng)有趣；引入跨學(xué)科內(nèi)容，增強(qiáng)學(xué)生跨學(xué)科能力，遷移數(shù)學(xué)思維能力和應(yīng)用能力，讓學(xué)生體驗(yàn)學(xué)有所用的成就感；設(shè)計(jì)互動(dòng)式學(xué)習(xí)任務(wù)，將課程思政融入學(xué)習(xí)任務(wù)和項(xiàng)目中，促使學(xué)生積極參與，培養(yǎng)其解決專業(yè)問(wèn)題的能力，提升其能力。

（四）構(gòu)建“AI+教學(xué)”新樣態(tài)：打造“師—機(jī)一生”協(xié)同育人教學(xué)模式

教材數(shù)字化可以對(duì)教育教學(xué)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，它不僅可以促進(jìn)教師角色的轉(zhuǎn)變和學(xué)生綜合素質(zhì)的提升，還能推動(dòng)“ AI+ 教育”模式的創(chuàng)新。其中，教師應(yīng)用混合式教學(xué)，結(jié)合線上和線下教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，可實(shí)現(xiàn)靈活的教學(xué)安排。翻轉(zhuǎn)課堂，課前通過(guò)數(shù)字教材預(yù)習(xí)，課堂上進(jìn)行討論和實(shí)踐活動(dòng)，可發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，提升教學(xué)效果。項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)，即基于項(xiàng)目的深度學(xué)習(xí)，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握知識(shí)和技能。

高職數(shù)學(xué)教學(xué)承擔(dān)著思維提升、創(chuàng)新能力培養(yǎng)和為專業(yè)服務(wù)的重要使命，必須通過(guò)“ AI+ 教學(xué)”模式構(gòu)建“師一機(jī)一生”教與學(xué)新樣態(tài)來(lái)促進(jìn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。首先，教師利用AI目標(biāo)賦能分解及制定每節(jié)課的目標(biāo)，引導(dǎo)與幫助學(xué)生進(jìn)行課前學(xué)習(xí)。其次，教師利用AI內(nèi)容賦能設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)與支架，讓學(xué)生學(xué)習(xí)并互動(dòng)，學(xué)生的反饋通過(guò)AI反饋回教師，教師根據(jù)反饋情況調(diào)整下節(jié)課學(xué)習(xí)內(nèi)容。再次，教師利用AI活動(dòng)賦能構(gòu)建數(shù)專融通的場(chǎng)景，使學(xué)生在真實(shí)的專業(yè)場(chǎng)景中進(jìn)行數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)，并將結(jié)果通過(guò)AI反饋給教師，教師發(fā)掘?qū)W生學(xué)習(xí)中的痛點(diǎn)和難點(diǎn)，并提供解決的方法和途徑。最后，教師利用AI評(píng)價(jià)賦能設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)任務(wù)，學(xué)生進(jìn)行反思與改進(jìn)，教師及時(shí)給出評(píng)價(jià)和鼓勵(lì)，提高學(xué)生的思考能力和自信心。

（五）制訂詳細(xì)的高職數(shù)學(xué)數(shù)字化轉(zhuǎn)型計(jì)劃，與數(shù)智同行

在數(shù)智時(shí)代，數(shù)字教材將引領(lǐng)教學(xué)變革，提升教學(xué)效果，促進(jìn)教、學(xué)、做一體化，可以為教師和學(xué)生提供更好的服務(wù)，將培育更多具有科學(xué)素養(yǎng)和數(shù)字素養(yǎng)的職業(yè)人才，為未來(lái)的發(fā)展作出貢獻(xiàn)。因此，高職數(shù)學(xué)教師要擁抱數(shù)字教材，勇于面對(duì)數(shù)字教材帶來(lái)的挑戰(zhàn)，落到教學(xué)實(shí)處，就要制訂詳細(xì)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型計(jì)劃。第一，規(guī)劃階段，制訂詳細(xì)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型計(jì)劃，明確各階段的目標(biāo)和時(shí)間表。成立專項(xiàng)工作組，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)和推進(jìn)轉(zhuǎn)型工作。第二，試點(diǎn)階段，選擇部分班級(jí)或課程進(jìn)行試點(diǎn)，收集師生反饋，調(diào)整實(shí)施方案。總結(jié)試點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)，為全校推廣做好準(zhǔn)備。第三，推廣階段，在全校范圍內(nèi)逐步推廣數(shù)字化轉(zhuǎn)型，確保各環(huán)節(jié)有序推進(jìn)。定期評(píng)估轉(zhuǎn)型效果，及時(shí)優(yōu)化改進(jìn)措施。第四，持續(xù)改進(jìn)階段，根據(jù)實(shí)際情況不斷更新教學(xué)資源和技術(shù)工具。

四、結(jié)語(yǔ)

數(shù)字教材通過(guò)豐富多樣的內(nèi)容、強(qiáng)化實(shí)踐操作、提供個(gè)性化學(xué)習(xí)以及促進(jìn)互動(dòng)與合作，為學(xué)生提供了更好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)和學(xué)習(xí)效果，對(duì)于職業(yè)教育的數(shù)字化轉(zhuǎn)型具有重要意義。隨著數(shù)字技術(shù)的不斷創(chuàng)新，數(shù)字教材將更加智能化，通過(guò)大數(shù)據(jù)和人工智能的應(yīng)用，將為學(xué)生提供更加個(gè)性化、精準(zhǔn)化的學(xué)習(xí)路徑和學(xué)習(xí)資源。同時(shí)，數(shù)字教材也將進(jìn)一步拓展互動(dòng)與合作的功能，通過(guò)在線協(xié)作和學(xué)習(xí)社區(qū)的建立，促進(jìn)學(xué)生之間的交流和合作，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力，為高職數(shù)學(xué)數(shù)字化轉(zhuǎn)型打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

因此，在職業(yè)教育的數(shù)字化轉(zhuǎn)型中，高職數(shù)學(xué)值得被給予更多的關(guān)注與投入，探索更多創(chuàng)新的教學(xué)模式和技術(shù)工具。希望在未來(lái)發(fā)展中，高職數(shù)學(xué)數(shù)字化轉(zhuǎn)型能夠不斷創(chuàng)新和完善，為職業(yè)教育的發(fā)展作出更大的貢獻(xiàn)。

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基金項(xiàng)目：廈門(mén)南洋職業(yè)學(xué)院科研項(xiàng)目（社科類）“高職院校高等數(shù)學(xué)跨學(xué)科融合教學(xué)助力新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展的實(shí)現(xiàn)路徑探究”，項(xiàng)目編號(hào)：XMNYSS2407。

（作者單位：廈門(mén)南洋職業(yè)學(xué)院）