AI 赋能视角下民办高校高等数学教学改革研究

一、引言

2025 年 1 月，中共中央、国务院印发《教育强国建设规划纲要 (2024—2035 年 )》，明确要求以教育数字化开辟发展新赛道、塑造发展新优势，其中非常重要的一点就是促进人工智能助力教育变革。2025 年 4 月，教育部等九部门发布的《关于加快推进教育数字化的意见》，进一步强调推动课程、教材、教学数字化，将人工智能技术融入教育教学全要素全过程。AI 赋能于课程教学，对于学生而言，AI 工具提供个性化、智能化教学服务能够满足学生多样化的学习需求，提高学习体验。对于教师而言，AI 辅助工具可以优化教学流程、构建智能化教学环境，还可以有效提升教学效率与质量，实现教育资源的均衡配置。此外，AI 工具可以实时分析学习者的行为和数据，可以辅助教师随时随地进行导学、提问、互动和练习，便于随时调整学习路径、内容和节奏，制定更为合理的教学策略。

因此，本文基于分析民办高校高等数学课程教学存在的不足，探讨AI 赋能课程教学改革，提出AI赋能民办高校高等数学课程教学改革的实现路径， 提高该课程的教学效果和人才培养质量。

二、民办高校高等数学教学现状分析

高等数学是工科院校学生的一门公共基础课，该课程重点培养学生抽象思维能力，逻辑推理能力，空间想象能力以及综合运用解决实际问题的能力，为后继课程奠定数学理论基础。民办高校在高等教育中占据重要地位，其人才培养目标更侧重于应用型人才的塑造，然而，传统的高等数学教学模式在民办高校中逐渐暴露出诸多问题，难以满足学生多样化的学习需求和应用型人才培养的。本文以我校为例，基于教师团队多年的教学实践与反思，针对课程在目前教学中存在的一些问题归纳如下：

2.1 不同学生个性化学习需求难以得到满足

高等数学这门课程主要授课对象为理工类、经管类的大一学生。该阶段学生生源多样性，同一个教学班级学生的数学基础参差不齐，自主学习能力也有一定差异，部分学生数学基础薄弱，对基本概念和运算掌握不扎实，对数学缺乏兴趣，在学习高等数学时面临较大困难；而部分学生数学基础相对较好的，对知识的需求更高，不同专业的学生对高数课程的学习需求也不尽相同，尤其是有考研计划的学生，更渴望授课内容具有一定的难度和前沿性。传统“一刀切”的教学方式难以满足他们的学习进度，导致“吃不饱”的现象。针对这一问题，为了满足学生的不同学习需求，需要对现有教学模式进行创新改革，使得教师在教学内容和进度的把握上存在较大挑战。

2.2 教学方法传统单一，缺乏智能技术的融合高等数学属于基础理论课，课程内容抽象，内容复杂繁多，让学生感觉高等数学课难学，学不好，学习兴趣不高。大一学生正处于从中学学习到大学学习的衔接过程中，仍习惯性的被动接受所学知识，而现有的教学模式使得高等数学教学内容沉闷，上课方式单一，机械死板，教师在黑板或 PPT 上推导公式、讲解例题，学生被动接受知识，缺乏有效的互动和参与。学生上课觉得枯燥乏味, 参与度不足。学生一旦注意力不集中，跟不上课堂教学节奏，之后的学习会更加困难。这种教学方式忽视了学生的主体地位，难以激发学生的学习兴趣和主动性，不利于培养学生的自主学习能力和创新思维。

另外，学生对该课程的学习方式是以课堂教学为主，教师布置课后作业检验学生的学习效果。在这种情况下，学生在学习过程中，除了课后作业之外，由于没有其他考核，大部分学生不了解自己的学习情况，课程内容的掌握程度，无法进行查缺补漏，所以在学习上常常缺乏反思的过程，这不利于学生对该门课程的学习。

因此，目前的教学方法缺乏对学生学习情况的把握，学生也无法掌握对自身的学习水平，缺乏制定个性化学习的科学依据等。将 AI 赋能于高等数学课程的教学，不仅能便于教师了解学生学习的整体情况，为后续的教学改革提供相应的对策，也能让学生查缺补漏，制定个性化的学习方式。因此，如何将AI 赋能于高等数学课程教学急需深入探讨。

2.3 理论教学与实际应用联系不够密切

目前，在民办高校的教学中，高等数学课程的教学内容重理论、轻联系实际的应用，主要围绕理论知识的掌握与应用，与专业匹配的实践应用联系不足，未能很好的激发学生学习兴趣，未能有效引导学生将所学与专业应用和实际应用有效结合。现如今，高等数学课程如何与其他各学科实现交叉融合，如何在课堂教学中巧妙的将专业实践应用融入，解决实际问题，培养学生解决实际工作和生活中数学问题能力，是课程教学创新改革亟待解决的重要问题。

2.4 课程考核评价单一

目前，民办高校高等数学课程的评价方式大多以期末考试成绩为主，平时成绩为辅。以我校为例，课程成绩执行“四六”开的评价标准，以最终的期末考试为主，平时成绩来源于出勤、作业、期中测验，忽略过程考核，难以全面评估学生的学习过程、学习态度和综合应用能力。这样，不利于高等数学的积累、总结与学习，只在考试前突击复习，不能很好的调动学生的积极性，不利于学生数学素养的全面提升和学习习惯的养成。针对学生自主学习兴趣不高，教学评价单一等问题，教师如何多方面考核，全面了解学生的学习情况，收集学习过程、成果相关数据，做好教学分析，便于促进教学质量的提高，也是目前急需解决的问题。

三、AI 赋能民办高校高等数学教学改革策略

3.1 基于 AI 的个性化教学内容设计

在新工科背景下，教师始终坚持“以学生为中心，立德树人”的教学理念，结合学生的学习特征，各专业对高等数学课程的差异性需求，分析数学的各个知识点在不同专业的占比情况，以“专业”为导向，有针对性地进行取舍和整合，将教学内容与专业衔接，培养“应用型、技术技能型”本科人才。利用 AI 分析学情，定制分层教学内容：借助 AI 学习分析平台，科学设计课程调查问卷，分析研究当前生源特点、学习习惯、学习难点、学习需求等问题，另外收集和分析学生入学时的数学成绩、学习能力测试结果等数据，对学生进行分层。针对不同层次的学生，设计不同难度和侧重点的教学内容。基础薄弱的学生，侧重基础知识的巩固和基本技能的训练。有针对性的推荐练习题等，帮助他们夯实基础；基础较好的学生，提供拓展性的学习内容，如数学建模案例、数学前沿问题等，满足他们的求知欲，培养其创新能力。另外，通过教学内容学习、结合课堂教学中的师生互动信息、课堂练

习、章节测验等情况，获取教学相关信息数据，利用AI 对此数据进行分析，能全面了解课程教学过程中的存在的问题、学生需求、学生掌握程度等信息，进而为课程教学内容改进或完善提供依据。

引入 AI 生成式内容，丰富教学资源：利用 AI 生成式技术，生成多样化的教学资源，如案例、习题、拓展应用材料、思政元素等。为更好融入思政元素，实现价值引领，利用 AI 深入挖掘思政元素，将穿插的数学史，讲述数学家的小故事，应用案例分析，利用 AI 生成更为生动形象的动画，让学生体会数学文化和数学精神，使学生在课堂上既快速理解问题，又增强学生的民族自豪感和文化自信。 教师可以根据教学需要对这些资源进行筛选和改编，丰富教学内容。同时，鼓励学生利用 AI 工具自主探索数学问题，如让学生使用AI 辅助解题，分析解题思路，加深对知识的理解。

3.2 基于AI 的多元智能混合教学模式

课程教学始终坚持 “以学生为中心”的教学理念，促进学生全面发展。教学过程的探索，借鉴 BOPPPS 的教学模式，利用 AI 赋能，充分融合现代信息技术，开展线上线下，多元智能混合式教学，具体教学模式如下：

课前教师利用 AI 分析学情，定制分层教学内容，通过学习平台提供电子教材等学习资料和录制精简的教学视频布置学习任务，利用 AI 生成知识图谱，引导学生进行自主学习，主动思考，实现掌握课程基础知识点、能够简单计算的目标。提前预习下节课的内容，带着问题进入课堂，有针对性的学习，提高学习效率。

其中教学视频的录制，结合学生的个性化需求，进行分块化处理。民办高校的高等数学教学，有时因课时的限制，课堂上无法对所讲的知识背景、应用案例等内容进行全面、详细的讲解。同时，学生课堂上存在与学过知识衔接不上，学习效率低，注意力不集中等的现象，所以要分块录制视频，便于学生精准查找所需，让学生进行个性化学习，提高学习效率。背景知识介绍，补充高等数学知识背景，以及科技前沿知识介绍，或者介绍的数学史，讲述数学家的小故事，引起学生学习兴趣。课程知识讲解，将所讲的知识点概念、定义、定理，比较难懂、抽象的部分，通过模拟仿真，以更加直观的方式进行更深入的讲解，并标注重难点。另外将易错、难懂的典型例题，进行更细致的思路分析，过程讲解，便于学生课后学习回顾。应用知识拓展，其一，讲解考研真题，让学生掌握知识点的同时，强化综合应用能力；其二，利用AI 查找与各专业相关的实际案例，可以通过分析建立数学模型，讲解知识的应用，使用数学软件进行模拟，学生可以自己动手解决问题，让学生学以致用，激发学生的学习兴趣，培养学生综合运用解决实际问题的能力。

课中教师利用 AI 分析课前学生学习情况反馈，查漏补缺，调整课堂教学内容，采用案例式、启发式教学方法开展教学，分为“引入问题一导出概念一分析讨论一解决问题—应用拓展”环节。借助通过 AI 生成多元化的习题库，课堂上让每位同学随机抽取习题，并通过 AI 来进行批阅，提高课堂效率，便于教师实时的掌握学生学习情况，并及时进行讲解。教学过程中增加思政元素，注重科技前言、工程应用的结合，引导学生用数学软件应用解题，引导学生积极参与课堂，主动思考探究，灵活运用。

课后根据所讲课程内容的难易程度以及学生学习的效果反馈，布置不同层次的课后作业，因需施教。教师要引导学优生在完成课后作业之外，可通过教师提供的线上资源，探索课程知识的应用拓展；教师要引导学习困难的学生，层层递进式学习，先掌握知识的基本概念和计算方法，通过片段化视频，逐个消化课程内容，挑战稍有难度的应用练习，助力每位学生达到学习效果最优，解决学生个体差异化的问题。通过建立班级群等形式，采取线上线下答疑的方式，建立学习互助小组的方式，便于在学习过程中遇到问题的学生，及时讨论问题，解决问题，提高了老师的教学效率和学生的创新热情，实现了教学相长。

3.3 构建 AI 赋能的多元化评价体系

过程性与终结性评价相结合：利用AI 学习平台，全程记录学生的学习过程数据，包括课堂参与、作业完成、阶段性测验、小组项目表现等，对学生进行过程性评价。同时，结合期末考试等终结性评价方式，全面评估学生的学习成果。同时 AI 可以根据学生的学习数据，生成个性化的学习报告，为学生提供学习建议和改进方向。

AI 与教师评价相结合：对于客观题，采用 AI 自动批改和评价，提高评价效率；对于主观题和开放性问题，如数学建模报告、知识点总结等，由教师进行评价，同时参考AI 提供的评价建议，如语法检查、逻辑分析等。

考核采取以上方式，将平时成绩和期末考试成绩按 4：6 的权重计入总评成绩，其中平时成绩包含包括课堂参与、作业完成、阶段性测验、建模报告。从考记忆、考理论转变到考能力、考素质、考应用，将考核评定始终贯穿在教学过程中，使学生积极参与课堂，提高学习的主观能动性，循序渐进的实现数学素质养成，实现学以致用，以考促学的目的。

四、结语

AI 赋能为民办高校高等数学教学改革提供了新的机遇和途径。通过分析当前民办高校高等数学教学现状，认识到存在的问题和不足，借助 AI 技术的优势，从教学内容、教学方法、评价体系等方面进行改革创新，能够有效满足学生个性化学习需求，提升教学质量和效果，培养适应时代发展需求的应用型人才。然而，AI 赋能教学改革是一个长期的过程，需要学校、教师和学生的共同努力，不断探索和实践，以实现 AI 技术与高等数学教学的深度融合。

参考文献：

[1] 杜巍 , 刘科文 . 人工智能赋能高校课堂教学改革的实现路径研究]. 对外经贸 ,2025.

[2] 黄利文 , 张纪平 , 董会英 , 等 . 基于人工智能的应用型高校高等数学课程教学改革研究[J]. 牡丹江教育学院学报,2024.

[3] 牛婷 . 民办高校高等数学课程的教学现状与改革路径 [J]. 科教导刊 ,2024.

[4] 许莹 .“互联网 + 教育”思维下民办高校高等数学课程的创新研究[J]. 黑龙江科学 ,2018.

[5] 范彦勤 , 郭述锋 , 袁媛 . 新工科背景下应用型本科院校高等数学教学创新改革探讨 [J]. 创新创业理论研究与实践 ,2023,6(20):50-53.