数字化教学在《高等数学》课程建设中的对策研究 

一、引言

教育数字化转型是“数字中国”战略的重要组成部分，也是加快推进教育现代化、加快建设教育强国、办好人民满意的教育的重要举措。党的二十大报告首次将“推进教育数字化”写入“办好人民满意的教育”部分，提出“推进教育数字化，建设全民终身学习的学习型社会、学习型大国”。 教育数字化是教育信息化发展的高级阶段，是信息技术与教育教学的深度融合。新时代新形势下，推动教育数字转型、智能升级、融合创新，是更新教育理念、变革教学方式、优化教育环境、探索教育新形态的必然要求。

高等数学课程是理工类、经管类大一新生必修的一门学科基础课，是工程教育的核心与基础。它不仅要为学生学习后继课程提供必要的数学知识、数学方法、计算能力，更是培养数学素养、数学思维、应用能力的重要载体。课程内容较为抽象、逻辑严密，学生存在着基础差异大、自主学习能力较弱、课程参与度不够等问题，学习具有网络化、碎片化、个性化的特征。在以往的教学中，我们已经形成了将线上教学与线下教学相结合的教学方式，以提升学生的学习效果。但在智能技术辅助、数字资源支撑、学生自主学习需求增强的新学习形态下，我们还需进一步解决以下问题：

（1）课程的数字化教学资源不够丰富，不足以满足学生的差异化、个性化学习需求。

（2）教学中，线上资源、多媒体技术的使用缺乏设计，与教学过程融合不够，不能有效发挥对教学效果的促进作用。

（3）传统的教学评价模式较为单一，主观性较强，需要从多维度、多方面对学生的学习表现进行精准的评价，促进学生自主化学习。

基于以上背景和教学现状，我们进行了高等数学课程中的数字化教学研究。教学中将各种教学资源、各个教学环节，经过组合、重构，优化，以及数字化和智能化的现代信息技术与教育的深度融合来改善教学和学习的过程，为学生的学习提供更多的可能性，拓展学习的时间和空间维度，更有效地提高教学质量，提高学习效率，让学生能够更好地掌握知识，应用创新。

二、研究内容

数字化教育在教育领域的广泛应用引起了学习环境、学习资源、学习方式等向数字化方向转变。本研究主要考虑现代教育技术与课程教学的深度融合，在教学内容、教学方法、教学手段、课程评价等方面融入数字化手段，以促进学生学习成果的达成，培养学生的数学思维、数学素养、提升学生自主学习能力，探索精神、创新意识、应用意识，增强学生分析问题和解决问题的能力。主要着眼于以下几个方面：（1）建立数字化教学资源库，优化数字化学习平台；（2）数字化教学资源与平台在教学中的融合研究。“数字化教学”的实践是实现课堂教学中高效的人机交互、师生交互、生生交互，充分调动学生的学习主动性和学习兴趣，为每个学生提供适合的个性化特色教育。 探索数字化技术、数字化资源、数字化方法与教学过程融合的教学模式。（3）构建数字化综合评价体系。

三、数字化赋能教学实施策略

高等数学数字化教学研究内容主要从“建、教、评”三个方面展开。

1. 建设数字化教学资源

（1）新形态下教材建设，加入主要教学单元的重难点解析内容，录制成微视频，以满足学生差异化、个性化学习的需求。增加数学实验内容，通过软件的辅助、动画演示，帮助学生更直观的理解所学内容、掌握解决问题的工具、提升解决问题的效率。在教学内容中新增专业相关、实际相关的应用案例，培养学生的应用能力，创新意识。

（2）基于系统化的知识点逻辑关系网络建立课程知识图谱，帮助学生进行知识梳理、知识分层，建立知识的联系，形成知识点思维链条，从而把碎片化数据转化为全面知识网络。（3）进一步加强线上平台建设、完善每一单元的设计，包括电子课件、阅读资料、试题库、资料库等，拓展学生的学习空间。线上平台的内容设计既要与教材内容高度贴合，保证学生能够达到基本教学目标的要求，又要有相应的提升，为学有余力的学生进行拓展学习提供支持，实现教学资源内容上的广度和深度的巧妙融合，以学生个性化学习的需要，使他们的潜能得到最大发挥。

2. 数字化教学的实施策略

在高等数学课程持续建设过程中，为了“激发学生参与热情，重塑学生学习体验，实现知行合一”，团队提出了“ 一贯穿、二结合、五抓手”的“ 一二五”教学创新模式，实现将“学数学、用数学、思数学”贯穿于整个教学过程，采取课前、课中、课后相结合、线上线下相结合的方式开展教学，聚焦于课程思政，教学内容、教学平台、教学方法、和课程评价五个方面。

教学中，将数字化教育技术融入教学的全流程，将数字化的教学资源、课程的在线学习平台资源和信息技术与教学过程的深度融合。结合现代教育技术，采用多种教学方法、教学手段教学，从而提升学生的学习参与度，并实时、快速的掌握学生的学习状态。课前在线上布置预习任务，同生通过在线平台的预习资源对所学内容形成初步认知。课堂上，利用实时发布的主题讨论、随堂检测等了解学生预习效果、同时督促学生做好课前预习。讲课过程中，通过随堂练习、小组任务等方式实现探究式学习，并提升学习参与度。课后通过拓展练习，让学生自主查找资料，利用网络资源有效辅助学习，在拓宽知识面的同时，学习挑战度。

数字化赋能的教学评价，构建数字化评价环境，通过线上平台设计建立多教学评价体系，注重评价的差异性、多元化。教学过程中，利用数字化教学平台工具，快速形成评价反馈，帮助学生自诊自查，客观反思，帮助教师及时的指导和督促，将学生课前、课中、课后学习过程的状态和结果予以及时准确的评价。在综合评价方面，体现学生课前、课中、课后学习过程的状态和结果，建立将线上平台评价与教师评价、学生互评、期末测评相融合的线上线下混合式多元化评价方式，全面客观地反映学习过程中的态度、情感和能力变化。

四、总结

新型教学模式下，可以将学生们能够使用多种方式搜索或者下载自己感兴趣的资源、在线提交作业、实时学习微课视频、积极参与互动、交流、讨论等活动，让学习变被动为主动，从而实现培养学生应用能力、创新精神的目标。通过全流程数字化赋能教学设计，激发参与热情、重塑学习体验，实现知行合一，有效提升了学生科学探索、科技创新精神并提升学生数学素养及学以致用的能力。

参考文献：

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[4] 范佳荣 ， 钟绍春 . 人工智能技术引领下课堂教学数字化转型的本质认识、实践困境与突破路径 [J]. 教育科学研究 .2023（4）：11-18.

基金项目：2022 年广东省本科高校教学质量与教学改革工程建设项目：《高等数学》课程教学模式的探究与实践、大学数学课程群教研室；2023 年度广东省教育科学规划课题 （ 高等教育专项） ：“数字化教学在《高等数学》课程建设中的对策研究”2023GXJK551.