数字化背景下高职数学课程“数字赋能”创新育人模式实践探索

柴彦红

［摘           要］  基于数字赋能高职数学课程育人要素、资源建设和评价体系变革分析，按照“立德树人是根本、服务专业是方向、资源建设是基础、教法改革是核心、教师素养是关键”的逻辑主线，实践探索了“数字赋能”高职数学课程思政元素、教学模式改革、数字资源开发、教师数字素养等育人要素建设路径与策略，以期在职业教育数字化转型过程中发挥其育人作用，对今后职业院校基础学科项目研究和试点行动有所裨益。

［关    鍵   词］  数字技术；高职数学；赋能；创新实践

［中图分类号］  G712                   ［文献标志码］  A                 ［文章编号］  2096-0603（2023）18-0０13-04

党的二十大报告指出，要加快建设网络强国、数字中国。要推进我国教育数字化，建设全民终身学习型社会、学习型大国，职业教育作为国民教育体系和人力资源开发的重要组成部分，肩负着人才培养、技术技能积累、社会服务、文化传承创新、国际交流合作等使命[1]，是生产力、人力资源、技术创新的结合点，在我国开启教育强国、科技强国、人才强国，全面提高人才自主培养质量，着力造就拔尖创新人才，聚天下英才而用之的新征程中，应走在数字化中国建设的前列。2023年1月，《教育部2023年工作要点》提出实施“101计划”，推进以数学为首的基础学科和“四新”关键领域核心课程建设，以课程改革小切口带动解决人才培养模式大问题，实现高等教育改革创新发展强突破，促使数字化赋能职业教育高质量发展优势不断显现。实施新时代职业教育高质量发展战略必须以加强基础学科研究为根本任务，没有数理化等基础学科的“深蹲助跑”，就无法实现专业核心技术技能突破的“起跳跨越”。基于此，构建高职数学课程“数字赋能”创新育人模式，进而明确其行动路向，既是破解数学作为职业院校学生“卡脖子”难题的关键，又是培养更多文化素养高、技术技能强的能工巧匠的有力支撑[2]，更是职业教育高质量发展的基础性工程。

一、高职数学课程“数字赋能”育人模式的内涵表征

数学是自然科学之本，重大技术创新之源。党的二十大报告指出，我国在一些关键核心技术领域实现突破，战略性新兴产业取得重大成果、重大科技创新，充分证明了基础学科研究中数学学科的研究直接影响着国家实力[3]。高职数学课程作为数学学科的应用课程，是职业教育人才核心素养的底层支撑，深刻理解高职数学课程育人模式在职业教育数字化转型下的内涵表征，是提高职业院校数学学科育人效能、实现现代职业教育高质量发展的重要环节，也是职业院校对“培养什么人，是教育的首要问题”这一命题的具体落实。

（一）高职数学课程“数字赋能”是引领职业院校基础学科发展的排头兵

2019年，科技部、教育部、中科院、自然科学基金委联合印发《关于加强数学科学研究工作方案》指出，统筹支持数学及交叉科学研究，围绕科学与工程计算、大数据与人工智能的数学理论与方法、复杂系统优化与控制、计算机数学等重点方向进行项目部署，这一举措为我国数学科学研究带来发展机遇。近现代产生的计算机、控制论、信息论、计算数学、博弈论等具有强大生命力的数学分支极大丰富了数学学科的发展成果，其与交叉学科融通所产生的边际效应和带动效应极强。正如全球领先的信息与通信基础设施和智能终端提供商华为公司创始人任正非所言：“手机、系统设备是以数学为中心的，我们真正的突破是数学。”面对国家政策的顶层设计与行业技术创新领域的现实需要，职业院校数学学科建设唯有积极应对，主动拥抱数字技术，在数字技术赋能下真正成为学习者核心素养培养的排头兵，发挥出推进职业院校基础学科发展无可替代的引领作用。

（二）高职数学课程“数字赋能”是高素质创新型人才培养的“压舱石”

当前，我国经济环境变化，产业数字化转型，旧的生产函数组合方式重构，科技力量赋能行业创新发展之路比历史上任何时期都需要广开进贤之路、广纳天下英才。随着5G、虚拟仿真、人工智能、物联网、脑科学等数字技术在工作场景中的广泛应用，一大批新兴产业与新兴职业应运而生，职业教育以数字技术为纽带联通行业、产业、专业、就业，也迎来产业调整快速化、生源类型多样化、学习需求个性化的挑战。高职数学课程是培养高素质技术技能人才核心素养的重要基础课程，在数字技术赋能下唯有变革传统大规模、标准化、整齐划一的育人模式，采用分层次、个性化育人模式，让不同知识储备、不同学习能力、不同专业方向的学习者，遵从兴趣、方向和节奏沉浸式学习。唯有重新理解数字时代如何培养高素质技术技能人才核心素养，把产业界的创新创造传导给学生，让高职数学课程的人才培养和技术服务“跑赢”专业岗位需求。

（三）高职数学“数字赋能”是职业院校智慧课堂变革的新态势

数字技术逐步实现职业教育“现实课堂”“虚拟课堂”“混合课堂”沉浸式融汇的全新育人环境。数字技术赋能现代职业教育对高素质技术技能型人才的职业素养、文化素养培养方式倒逼高职数学育人环境走向可视化、数字化。高职数学在学科根基上以其对数字技术的科学把握、智慧融合，发挥出其在人才数学科学素养和可持续供给上的优势。随着数字化水平的提高，深奥的数学基础理论能借助智慧平台直观呈现，加速推进着课程自身的数字化转型进程。

（四）高职数学“数字赋能”是传统与创新的平衡共生

高职数学课程“数字赋能”不是数字技术对数学经典理论方法的简单嫁接，而是两者在替换与生成中逐渐趋于同行，协同关联，平衡共生。数学经典理论的诞生多是源于解决生产、生活中的实际问题，蕴含着深刻的理想信念、人文精神、科学价值和道德情怀等思政元素，利用数字技术创设问题情境，就是要把课堂教学中的理论知识还原于生活，引导学生遵循发现问题、探究问题、解决问题和总结规律的路径掌握数学逻辑思维、演绎推理能力，内生追根溯源、不懈求真的科学精神，成为德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人。在数字技术赋能下的虚拟仿真、人机交互的数字学习环境，“时时可得、处处可学”的数字化资源，促使深奥抽象的数学理论实现情景认知学习，加速了高职数学课程传统教学方法和育人模式发生数字化转型，塑造了知识为基、品德为重的课程体系、教学模式、学习空间等要素与数字技术深度融合[4]，促进高职数学课程创新育人思维的变化，实现从简单叠加到深度融合的系统性赋能。

二、高职数学课程“数字赋能”育人模式变革要素

高职数学课程“数字赋能”使课程形态逐步转向为在线化和虚拟化。智慧课堂、立体教材、数字资源和智慧评价等都成为高职数学课程育人模式变革的“案头词”。人机协同、情景建构、游戏体验等以学生为中心的教学模式不断涌现，线上线下混合式学习、虚拟现实项目式学习、分层次个性化学习等以学生为中心的学习方式层出不穷，给高职数学课程在学缘结构、学习方法支持、教师角色、学习资源和教学质量评价体系等方面带来全面深刻变革。

（一）学缘结构变革

在职业教育“百万扩招”“应用型本科教育”的背景下，学历教育与培训并举的法定职责落地，初中毕业生“普職分流”、往届毕业生回炉，尤其因文化课成绩不理想升学无望直接就业的社会人员、企业人员可以平等地接受职业教育，丰富了职业教育学缘结构。这些“新生”源自社会各行各业，年龄、知识储备和社会阅历等存在的较大的差异性，带来了高职数学课程的教学对象数学基础参差不齐的现实问题。基于教育主体的特殊性，要求高职数学课程在育人过程中利用数字技术增强针对性和精准度，进行个性化、层次化施教，通过精准画像、精准供给实现精准育人、精准评价。

（二）学习方法支持变革

就学习方法支持变革而言，数字化学习环境成为应对学习方法支持变革的基本保障。“数字赋能”高职数学课程通过多媒体课件、微课、资源共享精品课等交互式电子教材，智慧课堂、虚拟实验室、云端课堂等互动工具，学习者数字画像等数字技术，改变了传统被动、单一的学法，智慧化、数字化、虚拟化的实践场域实现了学习者与学习内容的多模态感知与交互，在体验、感知、实践过程中增强技能习得的亲身体验，规避真实工作场景中的安全风险，教师实现教学效果最优化，学习者赢得优秀文化素养和技术技能。课堂教学中人人、人机协同互动促进知识的深度学习和迁移，实现学习者沉浸式学习、创新性发展，“人机学习，处处可学”的数字资源成为学习者终身学习的新途径。

（三）教师角色变革

高职数学重在考察思维，关键核心是解决问题。虽然在人才培养周期内高职数学课程的育人价值难以快速显性化，但它却是“培养什么人”这一教育关键问题求解的“船”和“桥”。在传统以讲台、黑板、粉笔为教学基本工具的教学活动中，知识的保真传授度完全依赖教师的课堂教学，教师以其知识、技术技能的权威性，扮演着知识技能的传授者、理论教材的执行者与实践教学的控制者等角色。知识的保真传授度也就成为衡量数学教师教学质量的唯一指标。 这种“知识本位”理念忽视了学生在教学活动中的主体地位，直接影响教师的教学质量。在新时代职业教育拥抱数字化技术浪潮下，数学教师由信息技术的观望者和忠实执行者转变为信息技术的创造者和设计者，直接催生了角色发生根本性转变，具体表现在以下几个方面：由知识的权威变为平等中的首席；由静态知识占有者变为终身学习者；由实践教学控制者变为学习活动设计者、组织者、引导者和参与者；由孤立的教学人员变为相关联的教师团队（虚拟团队、结构团队等）。随之而来的则是“数字赋能”教师具备能力的变革，特别是数学知识在新兴职业领域的应用，促使包括数学课程教师、专业课程教师和学习者进行沉浸式个性化学习，数学教师扮演诸如学习活动的认知情景的设计者、素养品德的培育者、技能习得的领航人和社会实践的协作者等多样的角色。

（四）学习资源变革

高职数学课程“数字赋能”学习资源变革表现在新型数字化、信息化、立体化教材“多维呈现”。如纸质教材中的重难点本被赋予二维码，学习者只需扫描二维码即可获得生动可视化的讲解，获得“人机学习，处处可学”的终身学习新途径。还可获得可视化应用场景、实用案例和技术发展成果等，让学生直观感受数学知识、逻辑思维对岗位职业素养的培养和应用效果。在新型教学资源的帮助下，特别是数学理论应用于岗位相关的各类技术实践应用模式，使学生能够全过程、全方位体验学习资源变革对未来复合型人才的要求[5]。

（五）教学质量评价体系变革

教师管理课堂的能力是贯穿育人全过程的必备能力，离不开科学有效的教学质量评价体系。积极有效的评价，对教学具有诊断、激励和调节的作用，反之，不当的评价将会造成教与学的双向压力。在教学质量量化评价向质化评价转变的过程中，利用大数据技术采集与分析教与学全过程，能够在帮助学生自我诊断、立体化像的同时，实现评价中最为教师所困惑的过程性活动效果诊断与监测，达到预判、策略调整、优化供给和多路径引导学习的目的，兼备时效性与实效性，从而更好地服务教学实践活动。在学生自我诊断过程中，大数据技术会分析结果并针对性推荐数字学习资源，将评价作用合理发挥，实现教学效果的最优化。

三、高职数学“数字赋能”创新育人模式实践

2022年，国家教育数字化战略行动启动实施，国家智慧教育公共服务平台投入建设，为职业教育数字资源注入源头活水，也成为高职数学课程提升课程育人效能的源动力。课程教学改革开启以“数字资源是基础、数智理念是保障”为主引，按照“融合专业升级，改革教学模式，提升教师数字素养”的逻辑主线进行“数字赋能”创新育人模式探索。

（一）资源建设是基础

已有研究指出职业教育数学课程数字资源建设相对滞后于职业教育数字化发展步伐，效用较低，出现了“资源孤岛”或“数字废墟”[6]等现象。数学课程作为公共基础课程是学生“卡脖子”难题的关键。教学中弱化理论成因性思维训练，满足于延续传统数学的极端实用性倾向，数字资源处于相互隔离的封闭环境，产生“资源孤岛”，无法实现跨区域、跨平台应用，限制了资源的交互性[7]。因此，整合已有资源，开发建设精品共享数字资源正当其时。如在知识内容上，以国家智慧教育公共服务平台为依托，遵循数学核心素养培育规律，形成以理论知识、文化素养、创新发展为基本结构的在线云课程体系和包含教学案例、考试题库、融媒体教材等的线上资源库；在教学工具上，基于数字校园、智慧教室等学习空间，以电脑、手机等智能设备为终端，运用虚拟仿真数学软件在智慧教室完成教学设计、实施、诊断和评价。

（二）融合专业是方向

结合专业需求，基于国家职业资格标准，建立对接职业资格标准的融合专业素养的通识课程，强化融合专业素养所需的数学课程教师、教材、教法“三教”改革，按照职业能力发展和岗位迁移能力要求，基于通识教育理念，确定高职数学课程目标、开发人才培养方案；基于通识教育评价体系，开发职业能力测评模型；同时做好通识课程和专业课程的内部衔接，做好通识课程和专业课程之间的精准对接，打造通识教育和专业教育融合的人才培养体系[8]。如根据职业院校财经商贸类专业学习需求，以细化专业必需的数学相关知识点（见表1所示）为抓手，调整优化高职数学课程教材内容，为取得课程育人实践成果提供基础保障。

（三）教学模式改革是核心

遵循“知识、素养、技能”建设逻辑，改革教学方法，顺应世界理科课程改革潮流和趋势，高职数学“数字赋能”在德智体美劳全面育人体系建设中，守正创新。如借助翻转课堂理念创新实践高职教学O2O线上线下混合式教学设计（见图1所示），通过在线开放课程平台发布課前导学任务，指导学生利用线上资源实现课前学习，引导学生利用测验评价独立分析思考、团队交流讨论，在体验感知中完成问题的提出，为线下知识学习与内化奠定基础。课中通过“虚拟情景+智能技术+云课程”实现情景体验、个性化指导、拓展练习，课程平台全程监控学习进度，课后考核结果通过课程平台精准定位每位学习者，方便学习者自主完善诊改或提供教师对学习者给予个性化问题反馈与评价。

（四）教师数字素养是关键

职业教育教师应适应产业升级需求，掌握更高水平的技术技能，具备一定的研究创新能力。创新教师素养培养是提升教师能力水平的关键，对职业教育教师的创新素养培养还需要摒弃现有“蜻蜓点水式”的研修和“急于求成式”的机制，应磨砺心智、精益求精的技高为师，应求实求深、守正创新的创新工匠，应从专业能力、教育教学能力和科研创新等方面综合培养、全方位提升、可持续跟进。如在遵循知识体系与逻辑关系的前提下，利用数字技术“应挖尽挖”“精中选精”课程中蕴含的理想信念、人文精神、科学价值和道德情怀等课程思政元素，让数学课程立德树人目标得以实现。如在课程思政育人过程中，可探索“主题+渗透”式德育教学方法，提高学生学习兴趣和课堂教学效果，重点强化工匠精神的培养，使学生更好地理解自己生活的世界，提升学生的科学素养和工匠精神。

参考文献：

［1］张青山.数字化赋能职业教育高质量发展的思考［J］.中国职业技术教育，2022（11）：59-63.

［2］马修文.把科技的命脉牢牢掌握在自己手中［J］.党课参考，2022（15）：10-26.

［3］新华社.高举中国特色社会主义伟大旗帜为全面建设社会主义现代化国家而团结奋斗：习近平同志代表第十九届中央委员会向党的二十大作报告（摘登）［J］.中国金融家，2022（11）：8-25.

［4］朱德全，熊晴.数字化转型如何重塑职业教育新生态［J］.现代远程教育研究，2022（7）：12-9.

［5］徐兰，邓映峰.“三教”改革赋能职业教育高质量发展的路径研究：基于产业数字化转型背景［J］.职教论坛，2022（7）：52-58.

［6］王竹立．网络教育资源为什么存在“数字废墟”：中国网络教育资源建设之难点剖析［J］.现代远程教育研究，2015（1）：46-53．

［7］管皓，秦小林，饶永生.动态数学数字资源开放平台的研究与设计［J］.哈尔滨工业大学学报，2019，51（5）：14-22.

［8］杨帆，龚小涛.高职院校专业教育与通识教育融合发展的实践与思考：以西安航空职业技术学院为例［J］.工业技术与职业教育，2018（3）：28-30.