金山網(wǎng)訊 2024年4月30日，江蘇大學(xué)工科教學(xué)樓內(nèi)，當(dāng)機(jī)械工程專業(yè)學(xué)生李明打開(kāi)新上線的"智能教學(xué)平臺(tái)"新版本完成高等數(shù)學(xué)作業(yè)時(shí)，他不會(huì)想到，這個(gè)看似普通的舉動(dòng)，標(biāo)志著該校歷經(jīng)三年研發(fā)的"數(shù)智驅(qū)動(dòng)教學(xué)生態(tài)"正式投入運(yùn)行。

這場(chǎng)變革的起點(diǎn)，源于2008年以來(lái)江蘇大學(xué)大學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期教改及實(shí)踐的升級(jí)版。數(shù)據(jù)顯示，72%的學(xué)生認(rèn)為數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)"枯燥抽象"，65%的教師反映"無(wú)法針對(duì)個(gè)體差異教學(xué)"。傳統(tǒng)教學(xué)模式下，工科數(shù)學(xué)與專業(yè)應(yīng)用脫節(jié)、數(shù)字技術(shù)碎片化應(yīng)用、評(píng)價(jià)體系單一等問(wèn)題突出，成為制約人才培養(yǎng)質(zhì)量的瓶頸。

三維重構(gòu)：破解工科數(shù)學(xué)教學(xué)痛點(diǎn)

面對(duì)《教育數(shù)字化戰(zhàn)略行動(dòng)》的政策要求，江蘇大學(xué)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性提出"知識(shí)重構(gòu)-教學(xué)重構(gòu)-評(píng)價(jià)重構(gòu)"三維改革框架。在知識(shí)重構(gòu)層面，團(tuán)隊(duì)運(yùn)用Neo4j圖數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，梳理出高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)等核心課程的1200個(gè)知識(shí)點(diǎn)，建立與45個(gè)工科專業(yè)的830個(gè)映射關(guān)系，開(kāi)發(fā)出"數(shù)學(xué)-工程"雙向知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。機(jī)械工程學(xué)院王教授展示平臺(tái)時(shí)指出："過(guò)去學(xué)生學(xué)了數(shù)學(xué)不知道怎么用，現(xiàn)在通過(guò)知識(shí)圖譜，能直觀看到微積分如何應(yīng)用于機(jī)械振動(dòng)分析，這種可視化關(guān)聯(lián)讓抽象概念有了工程意義。"

教學(xué)重構(gòu)則體現(xiàn)在AI驅(qū)動(dòng)的精準(zhǔn)教學(xué)閉環(huán)上。千筆作業(yè)智能系統(tǒng)累計(jì)記錄16.6萬(wàn)學(xué)生的2800萬(wàn)條學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)，通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)識(shí)別出20類典型錯(cuò)誤模式。當(dāng)學(xué)生在微分方程求解中出現(xiàn)特定錯(cuò)誤時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)推送相關(guān)工程案例和補(bǔ)救資源。數(shù)學(xué)教師張老師對(duì)此深有感觸：以前批改作業(yè)要花3天，現(xiàn)在系統(tǒng)自動(dòng)分析錯(cuò)因，我能把時(shí)間都用在針對(duì)性輔導(dǎo)上。

評(píng)價(jià)重構(gòu)打破了傳統(tǒng)終結(jié)性評(píng)價(jià)的局限，建立起"過(guò)程數(shù)據(jù)+學(xué)習(xí)行為+能力畫像"的多維體系。系統(tǒng)通過(guò)12類過(guò)程數(shù)據(jù)采集，生成個(gè)人能力雷達(dá)圖，動(dòng)態(tài)追蹤學(xué)習(xí)進(jìn)度。2024屆畢業(yè)生跟蹤調(diào)查顯示，用人單位對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)建模能力的"優(yōu)秀"評(píng)價(jià)占比達(dá)68%，較改革前提升23個(gè)百分點(diǎn)，崗位適應(yīng)期平均縮短3.5個(gè)月。

三階躍遷：構(gòu)建可持續(xù)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型路徑

江蘇大學(xué)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型并非一蹴而就，而是遵循"平臺(tái)搭建→智能升級(jí)→生態(tài)構(gòu)建"的三階段路徑。2018—2020年的平臺(tái)建設(shè)期，團(tuán)隊(duì)完成知識(shí)圖譜可視化平臺(tái)、GeoGebra動(dòng)態(tài)教學(xué)工具等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)；2021—2022年智能升級(jí)階段，引入AI診斷技術(shù)和個(gè)性化推薦算法；2023年起進(jìn)入生態(tài)構(gòu)建階段，實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)數(shù)據(jù)互通和協(xié)同運(yùn)行。

多模態(tài)數(shù)字資源生態(tài)的打造解決了學(xué)習(xí)體驗(yàn)差的問(wèn)題。500余個(gè)GeoGebra課件讓抽象概念"看得見(jiàn)"，300余個(gè)SageMath在線實(shí)驗(yàn)讓數(shù)學(xué)"玩得起來(lái)"，200余部Manim數(shù)學(xué)動(dòng)畫讓推導(dǎo)過(guò)程"動(dòng)起來(lái)"。材料成型專業(yè)學(xué)生陳同學(xué)分享："通過(guò)動(dòng)態(tài)幾何軟件，我終于理解了傅里葉變換的物理意義，這種交互式學(xué)習(xí)比看課本效率高太多。"

數(shù)據(jù)賦能：從經(jīng)驗(yàn)教學(xué)到精準(zhǔn)施策

在江蘇大學(xué)數(shù)科院云班課智能教學(xué)平臺(tái)的屏幕上，不同顏色的熱力圖顯示各知識(shí)點(diǎn)掌握情況，紅色預(yù)警區(qū)域代表學(xué)生普遍薄弱環(huán)節(jié)。"這相當(dāng)于給教學(xué)裝上了''導(dǎo)航系統(tǒng)''。"教務(wù)處負(fù)責(zé)人介紹，系統(tǒng)能自動(dòng)識(shí)別高頻錯(cuò)誤知識(shí)點(diǎn)，為教師提供干預(yù)建議。2023年線性代數(shù)課程中，"特征值計(jì)算"錯(cuò)誤率突增，系統(tǒng)及時(shí)推送針對(duì)性微課，兩周內(nèi)錯(cuò)誤率從32%降至15%。

可復(fù)制的轉(zhuǎn)型經(jīng)驗(yàn)：四位一體推廣機(jī)制

經(jīng)過(guò)4.5年實(shí)踐檢驗(yàn)，江蘇大學(xué)形成了"技術(shù)平臺(tái)+資源庫(kù)+實(shí)施方案+培訓(xùn)體系"的四位一體推廣模式。開(kāi)源的技術(shù)方案降低了應(yīng)用門檻，分層培訓(xùn)體系覆蓋管理者、骨干教師和普通教師；7×24小時(shí)技術(shù)支持確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

高等學(xué)校大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)研究與發(fā)展中心專家組成員在實(shí)地考察后指出："江蘇大學(xué)的實(shí)踐表明，教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型不是簡(jiǎn)單的技術(shù)疊加，而是教育理念、教學(xué)模式和評(píng)價(jià)體系的系統(tǒng)性重構(gòu)。他們的‘三維重構(gòu)’理論和‘三階實(shí)施’路徑，為同類高校提供了可操作的參考樣本。"

隨著《教育數(shù)字化戰(zhàn)略行動(dòng)》的深入推進(jìn)，這套融合知識(shí)圖譜與AI技術(shù)的教學(xué)解決方案，正為高等教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供著"江蘇經(jīng)驗(yàn)"。正如一位參與改革的老教師所言："技術(shù)終究是手段，真正的變革在于讓教育回歸以人為本——當(dāng)每個(gè)學(xué)生都能獲得適合自己的學(xué)習(xí)路徑，這就是數(shù)字化最大的價(jià)值。"（辛玥）