隨著人工智能技術迅猛發(fā)展，生成式人工智能（以下簡稱“生成式AI”）在教育領域的應用正成為研究的焦點。生成式AI強大的內(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)學教學帶來顛覆性變革。
　　
　　賦能教學設計與資源開發(fā)
　　
　　課程內(nèi)容的動態(tài)生成與更新。當前，生成式AI技術已具備整合海量數(shù)學題庫和應用案例的能力，能自動篩選匹配教學進度的課程內(nèi)容，并通過可視化手段呈現(xiàn)抽象的數(shù)學概念。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，能迅速獲得與教學內(nèi)容緊密相連的實際案例。此外，生成式AI還能根據(jù)學科前沿動態(tài)實時更新內(nèi)容，確保教學內(nèi)容與時俱進。
　　
　　教學資源的數(shù)字化與智能化。生成式AI可開發(fā)多種互動式教學資源，如數(shù)學概念的動態(tài)演示動畫、虛擬數(shù)學實驗室等。學生在學習時，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數(shù)概念。通過虛擬實驗室，學生可進行數(shù)學建模實驗，實時驗證數(shù)學理論在實際問題中的應用。生成式AI還能將復雜的數(shù)學公式和理論轉(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。
　　
　　跨學科知識整合與情境化設計。利用生成式AI，可高效實現(xiàn)數(shù)學與其他學科知識的整合，為教學注入新動能。例如，教師在講解線性代數(shù)時，可引入工程力學中的矩陣應用案例；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)的風險模型。生成式AI通過語義分析和知識圖譜技術，可將不同學科的知識點進行關聯(lián)，生成跨學科教學案例，還能將數(shù)學知識點融入真實的職場環(huán)境，如在講解多元函數(shù)時，可展示機械加工領域中誤差控制的模型，從而增強課程學習的針對性和吸引力。
　　
　　賦能教學實施與互動
　　
　　個性化學習路徑構建。高職學生在數(shù)學基礎知識掌握上存在較大差異，給教師的個性化教學設計與開展帶來一定挑戰(zhàn)。生成式AI可通過精準分析學生學習數(shù)據(jù)，精確畫像學生學情，并根據(jù)學生對知識的掌握程度，設計個性化學習路徑，調(diào)適學習資源難度。例如，當檢測到某個學生在概率論模塊的學習中出現(xiàn)困難時，系統(tǒng)會提供對應課程并對學生進行針對性練習；而對于學有余力的學生，則及時推送拓展性知識與案例。
　　
　　智能化教學反饋與調(diào)整。生成式AI能詳細記錄教師教學過程，包括課堂互動、教學內(nèi)容呈現(xiàn)方式、教學組織形式與教學評價反思等，并生成詳細的教學分析報告，為教師提供實時教學反饋。進而，教師可以準確發(fā)現(xiàn)教學中的優(yōu)勢與缺陷，識別教學設計中的潛在問題。
　　
　　虛擬實驗與情境教學實現(xiàn)。生成式AI使高職數(shù)學教育中虛擬實驗和情境教學成為現(xiàn)實。教師運用人工智能輔助教學工具，基于數(shù)學概念創(chuàng)設虛擬實驗環(huán)境，實現(xiàn)教學方法的創(chuàng)新突破。此外，生成式AI還能構建貼近職業(yè)場景的情境式教學環(huán)境，助力學生將抽象數(shù)學知識應用到實際任務中。
　　
　　賦能教學評價與反思
　　
　　以數(shù)據(jù)驅(qū)動教學效果分析，為課程建設提供評價依據(jù)。生成式AI通過搜集學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數(shù)據(jù)，構建教學效果評估模型，從而精準識別教學過程中的薄弱環(huán)節(jié)，為教師提供深度的學情分析。這種數(shù)據(jù)驅(qū)動的評價方式，可有效使教學評價從結果導向轉(zhuǎn)向過程導向，從單一維度轉(zhuǎn)向多個維度，為課程建設提供更加客觀、全面的評價依據(jù)。
　　
　　為教師教學反思提供實證支持，提質(zhì)教師隊伍建設。生成式AI能準確分析教師教學行為和學生學習效果之間的相關性，幫助教師識別教學策略的有效性，持續(xù)優(yōu)化教學設計，實現(xiàn)從經(jīng)驗驅(qū)動向循證驅(qū)動的教學轉(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，如推薦適切的培訓資源和學習材料，幫助教師提升教學能力，提質(zhì)“金教師”隊伍建設。
　　
　　生成教學質(zhì)量監(jiān)控報告，優(yōu)化教學育人成效。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)控教師教學與學生學習過程中的各項指標，生成相應的教學質(zhì)量報告。這些報告不僅能幫助教師及時調(diào)整教學策略，還能為教學管理者提供決策依據(jù)，從而制定更加具有靶向性的教學管理政策和資源分配方案。此外生成式AI能構建教學質(zhì)量預警機制，當發(fā)現(xiàn)某些指標異常時，及時提醒相關人員采取干預措施，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“三教”改革方面具有巨大的潛力和廣闊的前景，但也面臨教師技術依賴、學生智能環(huán)境適應不足等現(xiàn)實挑戰(zhàn)。從技術層面看，當前生成式AI的數(shù)學理解能力和教學設計能力仍有局限。從教師層面看，掌握人工智能技術需要大量培訓和實踐，對教師的數(shù)字素養(yǎng)提出了更高要求。從學生層面看，過度依賴人工智能可能減弱學生的數(shù)學基礎知識學習和自主思考能力。未來，伴隨生成式AI技術普及和進階，硬件依賴將逐步降低，智能化教學將更加普及。教師培訓體系的完善將幫助更多教師掌握新技術，提升教學能力。學生智能化學習環(huán)境適應和自主學習能力也會增強。同時，生成式AI將能進一步推動教師、教材、教法協(xié)同發(fā)展，為高職數(shù)學教育提供更豐富的資源與創(chuàng)新路徑。
　　
　�。ㄗ髡呦祿P州工業(yè)職業(yè)技術學院基礎科學部主任。本文系江蘇省高等教育教改研究重中之重課題“高職數(shù)學學困生認知特征與教學策略研究”和江蘇省高等教育教改研究重點課題“通識教育視域下高職學生關鍵能力培養(yǎng)的改革與實踐研究”階段性成果）