在高等教育数字化转型与课程思政建设的双重背景下,黑龙江东方学院数学教研室以“应用型人才培养”为导向,构建了“AI技术赋能教学”的线上线下混合式教学模式,通过整合云班课、超星学习通等智慧教学工具,融合AI技术与知识图谱,该模式不仅显著提升了教学质量,更在省级教学成果奖、课程思政示范项目等领域取得突破性成果。
1.“三段递进式”混合教学流程设计
课前智慧预:依托智慧树共建智慧课程平台发布微课视频、知识图谱预习任务,结合AI智能题库推送个性化预习作业。例如,《高等数学》课程通过知识图谱将极限、导数等核心概念可视化,帮助学生建立知识关联。
课中深度互动:线下课堂采用“问题驱动+小组研讨”模式,利用学习通实时签到、随机提问、弹幕讨论等功能激活课堂。教师根据平台数据分析预习难点,针对性讲解核心知识点,并结合Matlab、Geogebra等工具演示数学建模案例。
课后分层巩固:通过智慧树平台发布分层作业,AI系统自动批改客观题,主观题则由教师线上点评;针对薄弱环节推送强化练习,形成“学情分析—精准辅导”闭环。
2. AI技术深度赋能教学全链条
知识图谱构建知识网络:与智慧树合作开发《高等数学》AI知识图谱,将课程内容分解为200余个知识点节点,动态追踪学生学习路径。例如,微分方程章节的图谱可自动关联前置的积分知识,提示学生查漏补缺。
智能阅卷与学情诊断:采用AI网上阅卷系统,实现客观题秒级批改与主观题辅助评分,效率提升70%;系统生成多维学情报告,为教师调整教学策略提供数据支撑。
该模式实施以来,学生数学课程及格率提升15%,在东北三省数学建模、全国大学生数学竞赛和全国大学生数学建模竞赛中获奖数量增长40%。未来,团队计划深化AI个性化学习系统研发,建设省级虚拟教研室,进一步推广“东方学院数学教改模式”,为民办高校教学改革提供可复制的范式。