摘要

关键词：立德树人，课程思政，人工智能，数学课程，教学改革

随着人工智能（AI）技术的迅速发展和广泛应用，教育领域的改革与创新也日益加速。在“立德树人”引领下，结合课程思政理念，AI 赋能研究生数学课程教学，不仅能提升课程的教学效果，还能促进学生的综合素质发展。本文旨在探讨在“立德树人”与课程思政的背景下，如何通过AI 技术的应用进行研究生数学课程教学改革的路径与方法。通过分析当前教学现状，提出AI 技术在教学中的应用策略，并结合具体案例探讨AI 赋能下的教学改革实践，最终为教育领域提供有益的经验和借鉴。

引言

随着教育体系的不断深化改革，特别是在研究生教育中，“立德树人”的核心理念成为了指导思想。在此背景下，课程思政逐渐成为提升学生思想政治素质的重要途径。与此同时，人工智能（AI）作为当今科技的前沿技术，已经逐步渗透到各行各业。如何将AI 与研究生数学课程教学有效结合，是当前教育领域面临的重要问题。本论文将结合“立德树人”理念，探讨如何在研究生数学课程教学中通过AI 赋能来实现教育教学改革，并提高课程的思政性、科学性与实践性。

一、立德树人与课程思政背景下的教育理念与改革需求

1.立德树人的教育目标与核心价值

立德树人作为教育的根本任务，旨在培养学生的道德情操、社会责任感与综合素质。在此背景下，教育不单纯是知识的传授，更加注重学生个体品德、价值观及社会责任感的形成。传统的教育理念将重点放在知识技能的培养上，但随着社会发展，知识和能力的传授已不再是唯一标准。现代教育的目标已经拓展为“德智体美劳”全面发展的综合素质培养。在这一过程中，立德树人不仅要求学生掌握学科知识，还要提升学生的道德修养，培养他们的家国情怀和社会责任感。教育体系应从单纯的知识输出，转向思想和价值的引导，重视学生的人格塑造，推动学生从知识学习到人格培养的全方位发展。在数学课程的教学中，立德树人理念并非一个独立的目标，它需要融入到每一节课、每一项活动的设计之中。数学，作为一门理性与抽象并存的学科，给学生提供了培养逻辑思维、解决问题的能力。然而，数学教学也要注重学生思维方式的培养，帮助学生在理性思维的基础上，理解和认识社会价值观及个人行为的道德准则。教育的根本任务是塑造具有社会责任感与创新精神的新时代人才。

2.课程思政的理论框架与实施路径

课程思政，作为教育思想政治工作的一个新模式，已成为新时代高等教育改革的重要组成部分。课程思政旨在通过各学科课程内容的教学，贯彻思想政治工作，增强学生的政治意识、历史责任感与国家认同感。数学课程作为理工科的重要基础学科，在推动课程思政的实施过程中，发挥着特殊的作用。课程思政不仅仅局限于思想政治课，它要求将思想政治教育渗透到每一门学科中，尤其是在数学等理科课程中，教师通过教学内容、课堂互动等多种形式，引导学生树立正确的价值观和世界观。数学，作为解决实际问题的工具，不仅传递知识，还可以在培养学生的批判性思维、创新能力的同时，引导学生对社会、对历史的认识。通过数学模型的学习、算法的应用等，学生可以理解如何在社会实践中实现公平、正义与和谐等社会价值。教师通过课程内容设置，让学生在学习数学的过程中，感受到知识背后的社会责任与伦理考量。对于数学教学而言，课程思政的实施路径不仅仅是将思政内容直接植入课堂教学，还需要通过课程设计和教学策略的创新，激发学生的思考和讨论，培养其分析问题的能力。教师可以通过分析数学知识与社会发展之间的关系，激发学生的社会参与意识。例如，在讲解数学建模时，引导学生思考如何运用数学知识服务社会，解决实际问题，提升学生的社会责任感。

3. AI 赋能教育改革的战略意义

随着人工智能（AI）技术的发展，教育领域迎来了前所未有的变革。AI 赋能教育，不仅体现在提升教育效率、提供个性化学习体验上，还在于其能够为课程内容的设计、教学策略的实施以及学生反馈的收集提供强有力的支持。AI 技术可以在教学过程中承担起辅助性的工作，为教师提供精准的数据支持，帮助教师更好地了解学生的学习状况与需求，从而实施更为有效的教学。AI 的引入使得教育改革从传统的教师为中心转变为以学生为中心的个性化教育。通过AI 技术，教师可以针对学生的学习进度、学习偏好和理解能力，制定个性化的教学方案，并进行实时反馈调整。此外，AI 还可以帮助学生理解数学概念和解决问题的过程，减少了学生在学习中可能遇到的困惑和难度。在数学教学中，AI 可以通过智能推理系统、数据分析等手段，帮助学生从不同的角度理解复杂的数学问题，提升其解决问题的能力。教育的改革不仅仅是教学方式的变化，更是理念与思想的更新。通过立德树人和课程思政的深度融合，结合AI 技术的赋能，可以有效促进教育目标的实现，推动学生综合素质的发展。这种教育改革不仅能提升学生的数学能力，也能培养学生的社会责任感和道德情操，为未来的社会发展贡献有责任、有担当的时代新人。

二、AI 赋能数学课程教学的路径与策略

1.AI 技术在数学教学中的应用模式

AI 技术作为现代教育的一项重要工具，正逐步渗透到数学课程的各个方面。其应用模式从课件设计到教学评估，从个性化学习到教学资源管理，无不体现出技术的强大助力。在数学教学中，AI 不仅帮助教师节省了大量的备课时间，还能提高学生学习的主动性和参与感。AI 可以根据学生的学习情况自动调整教学内容的难度和进度，为不同层次的学生提供定制化的学习方案。AI 应用的首个方向是教学内容的个性化推送。通过分析学生的学习数据，AI 能够识别学生在知识掌握上的薄弱环节，并根据学生的学习进度自动推送相关的复习资料、习题和讲解内容。对于数学这类逻辑性强的学科，AI 可以辅助学生通过分层次的练习来强化他们对复杂数学概念的理解。例如，AI 可以设计具有不同难度级别的题目，并根据学生的答题情况适时调整题目的难度，使学生在不断挑战中进步。AI 的第二个应用方向是通过智能化的反馈机制提供个性化的学习建议。在传统的数学教学中，教师往往难以及时掌握每个学生的学习状态。AI 可以通过实时分析学生的作业与课堂表现，快速给出学习反馈。学生不仅能够在作业完成后立即获得评分和错误分析，还可以得到如何改进学习方法的具体建议。这种个性化的学习反馈机制帮助学生了解自己的优点与不足，从而制定更加明确的学习目标和策略。

2.基于AI 的数学思政教育整合策略

AI 在数学课程中的应用，不仅限于提升学科知识的传授效率，还可以在课程思政的融入上发挥重要作用。课程思政的核心目标是通过各学科的教学过程，引导学生树立正确的价值观，增强其社会责任感和历史使命感。AI 通过精准的数据分析与个性化推荐，能够帮助教师实现思政内容的灵活渗透。在数学课程中，AI 可以根据学生的学习轨迹与兴趣点，将社会责任、国家认同等思政教育内容自然地融入课堂。举例来说，在讲解数学模型与算法时，AI 能够帮助教师结合实际案例，阐述数学在社会发展中的作用，强调科学技术对社会进步的推动作用。通过数据分析，教师可以让学生感受到数学的社会价值和实践意义，进一步激发学生对社会问题的关注和思考。

3.AI 辅助教学的评估与反馈机制建设

在 AI 赋能下的数学课程中，教学评估和反馈机制的建设尤为关键。传统的教学评估往往依赖于期末考试和课堂表现，缺乏实时性和针对性。AI 技术可以通过大数据分析，对学生的学习过程进行持续监控与评估。AI 能够通过自动化工具，实时记录学生的学习进度、答题情况以及参与度，从而为教师提供全面的学情分析，帮助教师更精确地了解学生的学习动态。AI 赋能下的评估不仅仅是简单的成绩评价，它可以为学生提供更加全面和多维度的反馈。通过智能化评估系统，学生可以获得个性化的学习报告，其中包括对知识掌握情况的评估、学习进步的记录、以及针对性强的改进建议。例如，对于数学建模中的解题思路和方法，AI 可以评估学生在问题求解过程中的逻辑推理和计算能力，给出具体的改进建议，帮助学生在下次练习中取得更好的成绩。AI 还能够促进形成性评估的实施。教师可以通过 AI 工具设计阶段性的小测验和任务，实时跟踪学生的学习过程，避免传统教学中学生因缺乏及时反馈而长时间无法改进的现象。形成性评估强调的是学生在学习过程中的进步与成长，AI 技术的引入使得这一评估方式得以在数学教学中实现，并且能够在学生学习的每一个环节都提供即时反馈与支持。这不仅能够提升学生的学习兴趣，还能够有效提高他们的学习成绩与综合素质。在教学改革的过程中，AI 赋能的评估与反馈机制有助于教学质量的提高和教学目标的实现。通过精准的数据分析与实时反馈，教师能够更加有针对性地调整教学策略，确保每个学生都能得到适合自己的教育方案，从而实现教育公平与教育质量的双重提升。

三、AI 赋能数学课程教学改革的实践案例与效果

1. AI 技术在数学教学中的具体应用与实施

AI 技术在数学教学中的应用，已不仅限于课堂教学的辅助工具。其在教学中的实施，主要体现在个性化学习路径、动态反馈机制和智能化辅助教学等方面。通过智能化学习平台，学生可以根据个人的学习进度、理解程度和兴趣方向选择适合自己的学习内容。AI 技术根据学生的表现，智能推送适应性强的学习资源和习题，帮助学生在每个学习阶段获取必要的支持。通过大数据分析，AI 能够精准识别学生在学习过程中遇到的困难，针对性地提供解题步骤、分析过程和思维训练，从而帮助学生提高数学解题能力。在数学建模、算法设计等知识点的教学中，AI 能够辅助学生更好地理解和运用数学知识。通过智能化系统，教师能够实时获取学生学习状态的数据，掌握他们在某些重点难点上的掌握程度，进而优化教学内容和策略。AI 的应用不仅提升了学生的学习积极性，还改善了教师的教学管理，使课堂更加高效、灵活。

2. 课程思政与数学教学的深度融合

AI 技术在数学教学中的应用，为课程思政的渗透提供了技术支持。课程思政的目标是将思想政治教育融入到所有学科的教学过程中，通过学科内容帮助学生形成正确的价值观和社会责任感。AI 技术通过对学生学习内容的实时分析，能够为教师提供如何将思政教育元素自然融入数学教学的建议。教师可以利用 AI 生成的学习数据和反馈，调整教学内容，将数学的抽象知识与社会实际问题相结合，帮助学生认识到数学在社会发展中的作用，特别是如何通过数学工具解决社会问题、促进社会进步。AI 技术使得数学课程思政的实施不再是单纯的教学内容传递，而是通过智能化手段激发学生的社会责任感和历史使命感。在学习数学模型的过程中，学生不仅理解数学公式背后的实际应用，还能够认识到数学对于社会公正、环境保护和经济发展的贡献。通过AI 的辅助教学，学生能够从多个角度深入理解社会问题与数学理论之间的内在联系，提升他们的社会参与意识和思维深度。

3.教学改革效果与学生学习成效的提升

AI 赋能下的数学课程教学改革，显著提高了学生的学习效果与整体素质。通过AI 个性化学习方案的实施，学生的学习兴趣和参与度得到大幅提升。个性化学习路径能够帮助学生针对自己的薄弱环节进行有效的强化，进而提升数学成绩与思维能力。AI 系统能够根据学生的学习习惯和理解能力，设计适合他们的练习和挑战，促使学生不断突破自我，实现学科知识的掌握与理解。在教学评估方面，AI 的引入使得评估方式更为多元化。通过智能评估系统，学生能够随时获取学习反馈，不仅仅是考试后的成绩，而是全面的学习数据分析，包括作业完成情况、知识掌握程度、学习进度等。这种及时的反馈机制，帮助学生清晰地了解自己的学习状况，从而能够在学习过程中进行及时的调整和改进。

结论

AI 技术赋能下的数学课程教学改革，展现了巨大的潜力和成效。通过智能化的教学工具和个性化学习路径设计，AI 不仅提升了学生的学习效率和数学能力，也促进了课程思政的深度融入。AI 技术能够根据学生的学习进度、理解水平和兴趣，提供量身定制的教学方案，实现精准教学与实时反馈。这一过程中，学生的学习兴趣与参与感显著增强，思维能力、解决问题的能力得到有效提升。AI 在数学教学中的应用，推动了教学评估的多元化，个性化学习与批判性思维的培养成为新常态。通过数据分析和智能评估，教师能够实时掌握学生的学习状态，提供更具针对性的指导。数学课程的思政元素也得到了更加自然的渗透，AI 技术帮助学生认识到数学在社会发展中的作用，提升了他们的社会责任感和历史使命感。

参考文献

[1]王晓明. (2021). 人工智能技术在高等教育中的应用研究. 现代教育技术, 31(5), 45-52.

2]刘艳. (2020). 课程思政在数学教学中的融合路径探索. 教育研究与实践, 19(3), 123-129

[3]李娜. (2022). 基于 AI 的个性化学习平台在数学教育中的应用. 智能教育, 25(4), 56-

[4]陈思. (2023). 立德树人理念下的数学课程教学改革. 高等数学教育, 17(2), 76-81.

2023 年研究生教育综合改革研究与实践项目(项目编号：2023-X-YJG-016)；2024 年“立德树人”研究课题(项目编号：LD202406)