隨著人工智能技術(shù)迅猛發(fā)展，生成式人工智能（以下簡稱“生成式AI”）在教育領(lǐng)域的應(yīng)用正成為研究的焦點(diǎn)。生成式AI強(qiáng)大的內(nèi)容生成、數(shù)據(jù)分析和智能交互能力，也為傳統(tǒng)高職數(shù)學(xué)教學(xué)帶來顛覆性變革。

　　賦能教學(xué)設(shè)計與資源開發(fā)

　　課程內(nèi)容的動態(tài)生成與更新。當(dāng)前，生成式AI技術(shù)已具備整合海量數(shù)學(xué)題庫和應(yīng)用案例的能力，能自動篩選匹配教學(xué)進(jìn)度的課程內(nèi)容，并通過可視化手段呈現(xiàn)抽象的數(shù)學(xué)概念。例如，將線性代數(shù)中的矩陣變換呈現(xiàn)為動態(tài)圖像。同時，教師借助DeepSeek等生成式AI工具，能迅速獲得與教學(xué)內(nèi)容緊密相連的實際案例。此外，生成式AI還能根據(jù)學(xué)科前沿動態(tài)實時更新內(nèi)容，確保教學(xué)內(nèi)容與時俱進(jìn)。

　　教學(xué)資源的數(shù)字化與智能化。生成式AI可開發(fā)多種互動式教學(xué)資源，如數(shù)學(xué)概念的動態(tài)演示動畫、虛擬數(shù)學(xué)實驗室等。學(xué)生在學(xué)習(xí)時，可通過互動式動畫直觀地觀察函數(shù)圖像變化，理解抽象的極限和導(dǎo)數(shù)概念。通過虛擬實驗室，學(xué)生可進(jìn)行數(shù)學(xué)建模實驗，實時驗證數(shù)學(xué)理論在實際問題中的應(yīng)用。生成式AI還能將復(fù)雜的數(shù)學(xué)公式和理論轉(zhuǎn)化為直觀的圖表、流程圖和三維模型，大幅提升教材的趣味性和可理解性，真正實現(xiàn)靜態(tài)教材向動態(tài)、智能、交互式的數(shù)字化教材轉(zhuǎn)變。

　　跨學(xué)科知識整合與情境化設(shè)計。利用生成式AI，可高效實現(xiàn)數(shù)學(xué)與其他學(xué)科知識的整合，為教學(xué)注入新動能。例如，教師在講解線性代數(shù)時，可引入工程力學(xué)中的矩陣應(yīng)用案例；在講解概率論部分時，可通過歷史數(shù)據(jù)建立保險行業(yè)的風(fēng)險模型。生成式AI通過語義分析和知識圖譜技術(shù)，可將不同學(xué)科的知識點(diǎn)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，生成跨學(xué)科教學(xué)案例，還能將數(shù)學(xué)知識點(diǎn)融入真實的職場環(huán)境，如在講解多元函數(shù)時，可展示機(jī)械加工領(lǐng)域中誤差控制的模型，從而增強(qiáng)課程學(xué)習(xí)的針對性和吸引力。

　　賦能教學(xué)實施與互動

　　個性化學(xué)習(xí)路徑構(gòu)建。高職學(xué)生在數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識掌握上存在較大差異，給教師的個性化教學(xué)設(shè)計與開展帶來一定挑戰(zhàn)。生成式AI可通過精準(zhǔn)分析學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，精確畫像學(xué)生學(xué)情，并根據(jù)學(xué)生對知識的掌握程度，設(shè)計個性化學(xué)習(xí)路徑，調(diào)適學(xué)習(xí)資源難度。例如，當(dāng)檢測到某個學(xué)生在概率論模塊的學(xué)習(xí)中出現(xiàn)困難時，系統(tǒng)會提供對應(yīng)課程并對學(xué)生進(jìn)行針對性練習(xí)；而對于學(xué)有余力的學(xué)生，則及時推送拓展性知識與案例。

　　智能化教學(xué)反饋與調(diào)整。生成式AI能詳細(xì)記錄教師教學(xué)過程，包括課堂互動、教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)方式、教學(xué)組織形式與教學(xué)評價反思等，并生成詳細(xì)的教學(xué)分析報告，為教師提供實時教學(xué)反饋。進(jìn)而，教師可以準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)教學(xué)中的優(yōu)勢與缺陷，識別教學(xué)設(shè)計中的潛在問題。

　　虛擬實驗與情境教學(xué)實現(xiàn)。生成式AI使高職數(shù)學(xué)教育中虛擬實驗和情境教學(xué)成為現(xiàn)實。教師運(yùn)用人工智能輔助教學(xué)工具，基于數(shù)學(xué)概念創(chuàng)設(shè)虛擬實驗環(huán)境，實現(xiàn)教學(xué)方法的創(chuàng)新突破。此外，生成式AI還能構(gòu)建貼近職業(yè)場景的情境式教學(xué)環(huán)境，助力學(xué)生將抽象數(shù)學(xué)知識應(yīng)用到實際任務(wù)中。

　　賦能教學(xué)評價與反思

　　以數(shù)據(jù)驅(qū)動教學(xué)效果分析，為課程建設(shè)提供評價依據(jù)。生成式AI通過搜集學(xué)生在課堂上的參與度、作業(yè)完成時間、測試成績等多項指標(biāo)數(shù)據(jù)，構(gòu)建教學(xué)效果評估模型，從而精準(zhǔn)識別教學(xué)過程中的薄弱環(huán)節(jié)，為教師提供深度的學(xué)情分析。這種數(shù)據(jù)驅(qū)動的評價方式，可有效使教學(xué)評價從結(jié)果導(dǎo)向轉(zhuǎn)向過程導(dǎo)向，從單一維度轉(zhuǎn)向多個維度，為課程建設(shè)提供更加客觀、全面的評價依據(jù)。

　　為教師教學(xué)反思提供實證支持，提質(zhì)教師隊伍建設(shè)。生成式AI能準(zhǔn)確分析教師教學(xué)行為和學(xué)生學(xué)習(xí)效果之間的相關(guān)性，幫助教師識別教學(xué)策略的有效性，持續(xù)優(yōu)化教學(xué)設(shè)計，實現(xiàn)從經(jīng)驗驅(qū)動向循證驅(qū)動的教學(xué)轉(zhuǎn)型。同時，生成式AI能為教師提供個性化專業(yè)成長發(fā)展支持，如推薦適切的培訓(xùn)資源和學(xué)習(xí)材料，幫助教師提升教學(xué)能力，提質(zhì)“金教師”隊伍建設(shè)。

　　生成教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控報告，優(yōu)化教學(xué)育人成效。生成式AI為高職“三教”改革的質(zhì)量監(jiān)控與優(yōu)化提供了較為系統(tǒng)的解決方案。生成式AI可實時監(jiān)控教師教學(xué)與學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的各項指標(biāo)，生成相應(yīng)的教學(xué)質(zhì)量報告。這些報告不僅能幫助教師及時調(diào)整教學(xué)策略，還能為教學(xué)管理者提供決策依據(jù)，從而制定更加具有靶向性的教學(xué)管理政策和資源分配方案。此外生成式AI能構(gòu)建教學(xué)質(zhì)量預(yù)警機(jī)制，當(dāng)發(fā)現(xiàn)某些指標(biāo)異常時，及時提醒相關(guān)人員采取干預(yù)措施，確保“三教”改革持續(xù)提升，形成良性循環(huán)的質(zhì)量保障體系。

　　生成式AI在助推高職數(shù)學(xué)“三教”改革方面具有巨大的潛力和廣闊的前景，但也面臨教師技術(shù)依賴、學(xué)生智能環(huán)境適應(yīng)不足等現(xiàn)實挑戰(zhàn)。從技術(shù)層面看，當(dāng)前生成式AI的數(shù)學(xué)理解能力和教學(xué)設(shè)計能力仍有局限。從教師層面看，掌握人工智能技術(shù)需要大量培訓(xùn)和實踐，對教師的數(shù)字素養(yǎng)提出了更高要求。從學(xué)生層面看，過度依賴人工智能可能減弱學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)和自主思考能力。未來，伴隨生成式AI技術(shù)普及和進(jìn)階，硬件依賴將逐步降低，智能化教學(xué)將更加普及。教師培訓(xùn)體系的完善將幫助更多教師掌握新技術(shù)，提升教學(xué)能力。學(xué)生智能化學(xué)習(xí)環(huán)境適應(yīng)和自主學(xué)習(xí)能力也會增強(qiáng)。同時，生成式AI將能進(jìn)一步推動教師、教材、教法協(xié)同發(fā)展，為高職數(shù)學(xué)教育提供更豐富的資源與創(chuàng)新路徑。

　　（作者系揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院基礎(chǔ)科學(xué)部主任。本文系江蘇省高等教育教改研究重中之重課題“高職數(shù)學(xué)學(xué)困生認(rèn)知特征與教學(xué)策略研究”和江蘇省高等教育教改研究重點(diǎn)課題“通識教育視域下高職學(xué)生關(guān)鍵能力培養(yǎng)的改革與實踐研究”階段性成果）

《中國教育報》2025年06月03日 第05版