

数字化时代:高等职业院校数学课程文化育人的创新之路
作者: 柴彦红
[摘 要] 面向教育数字化转型背景下的职业教育人才培养需要,充满文化意趣的数学课程育人活动在数字化时代颠覆性技术的应用下,内涵、场域和模式等方面进行着系统性、全局性变革。为了有效落实数学课程文化育人,应当厘清职业教育数字化与高职数学课程文化育人内涵要义、价值表征,开发富含文化育人素材、课程思政案例的数字教学资源,提升教师的数字素养和数字社会责任,探索“沉浸式、交互式、体验式”的数学文化育人模式,以期用课程改革小切口带动解决人才培养模式大问题。
[关 键 词] 职业技术教育;数字化时代;职业院校;数学课程;文化育人
[中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603(2025)04-0113-04
数学承载着思想和文化,是人类文明的重要组成部分[1],是一切知识创新、科技创新以及产品创新的源头。当下,数字经济的发展改变着职业结构和人才的知识、技能结构,高等职业院校数学(简称“高职数学”)课程改革发展迎来了新机遇,同时也带来了新挑战,暴露出新问题。在数字化时代颠覆性技术的应用下,数学文化变得“可感知”“可触摸”。信息化新技术、新手段可以将数学知识、思维、技巧、精神等数学本体和进化规则,也就是狭义的数学文化“润物无声”地嵌入马克思主义基本原理、中华优秀传统文化、新时代劳模精神[2]、工匠精神;也可以将数学历史、数学美学与各种文化的互动等广义的数学文化融会贯通于数学课程教育教学、社会实践全过程,以丰富“高职数学”课程文化育人内容,增强课程育人实效。从依托数字技术、数据要素在线上塑造职业教育新业态[3]、新模式以来,提高“职业人”的技术技能已内含着要求专业技术技能与包括数学、哲学和文学等在内的文化素养协同发展,但从“高职数学”课程文化育人活动在数字化时代应用现状来看,实然与应然似未深度耦合,突出体现为“高职数学”课程文化育人模式过于关注供给侧,缺乏畅通的需求侧面向的教学过程治理等方面的研究实践。由此,探索“高职数学”课程文化育人的创新之路是扎实推进职业教育数字化改革,应对新阶段、新业态、新职业人才需求的发展所需、改革所向。
一、数字化时代“高职数学”课程文化育人问题的提出
数学、金融和现代科技的深度融合已成为数字化时代发展的大趋势。这决定了新旧动能转换推动我国产业转型升级持续提速,劳动力市场对技术技能人才的类型及其具备的数学文化素养提出更高要求。特别是当下“高职数学”课程文化育人对技术技能人才数学科学文化培养的系统化设计还不够,致使人才培养与需求培养契合度不高。在数学课程文化育人实践过程中,教师、教材、教学改革(简称“三教”改革)存在堵点和卡点,突出表现在教学内容文化意蕴、教师教学文化意趣、学生学习文化意境和课程文化育人模式难以对新领域、新技术、新工艺等亟待供给专业素质强、数学文化素养高的技术技能人才需求作出及时响应。究其原因,主要包括“高职数学”课程文化育人体系建设与人才培养需求新形势不匹配。专任教师整体师资队伍素质距离培养更多具备创新能力、发展思维能力和解决问题能力的高技能人才、能工巧匠、大国工匠的人才培养要求还有差距,特别是职业院校教师以科研成果更新教学内容、反哺教学改革创新的层次不高,运用现代技术优化提升以文化人的教育教学方法创新、挖掘课程文化育人资源能力尚且不足,职业院校普遍存在数学课程教学标准、一体化、系统化教材融合文化育人体系与专业建设、产业需求和人才培养的匹配程度不足,严重制约了数学课程文化育人的发展步伐和效能提升。
二、数字化时代“高职数学”课程文化育人的内涵要义
(一)数学文化育人的内涵
数学文化育人就是让数学教育返乡,让数学彰显完美本真的“文化”形态,让数学课堂回归“育人为本”的原初意义。[4]追究数学文化的概念内涵即追问数学的文化意义。数学是人类在探索客观世界特征和规律过程中的独特发现与发明,也是人类伟大而神圣的文化创造。[5]美国数学家怀尔德在其《数学概念的进化》和《作为文化系统的数学》中[6],最早基于文化生成与发展的理论系统提出了数学文化的概念:“数学应当被看成整个人类文化的一个相对独立的子系统,应将数学放在整个文化环境之中去考察,并从抽象化、符号化、一般化、多样化等维度阐释数学文化发展的普遍规律。”文化性便是数学的根本属性。数学思想当是数学文化的核心。数学文化是显性的数学知识形态与隐性的数学精神形态的内在统一。[7]
(二)数字化时代“高职数学”课程文化育人的价值
在数字化浪潮席卷全球的今天,职业教育数字化的转型升级已由早期基于网络环境“应用信息技术和信息资源”推动教育教学发展和改革阶段[3],跨越了主张通过“数字技术对教育传输媒介、知识获取方式”等进行整体改变阶段,进而迈入“人机耦合”的数智化新形态阶段。各阶段伴生着信息化、数字化和数智化的相互交织、内涵重叠、错位并行。衍生的技术赋能包括数学、物理在内的自然学科在文化育人方面方法与手段不再是简单地在课程教学中添加文化元素,而是呈现出鲜明的数字特性。数字技术、数据要素更加直观地将显性的数学知识形态与隐性的数学精神形态嵌入学习者个体内心,从而淋漓尽致地发挥它的育人价值。[8]
1.数字化学习环境拓展“高职数学”课程文化育人新视角
在现实校园基础上建成一个虚拟校园“高职院校数字化校园”是高等职业院校数字化学习环境建设的标志性要素,包括手段、媒介和平台等层面,具化为“数字教学资源库、网络虚拟实验室、虚拟教室”以及教、学、管、服、办等活动进行数字化等。数学文化素养的生成在于个体对数学价值的认同与内化。较之传统数学课程文化育人模式,利用“高职院校数字化校园”在线教育平台实现个性化学习路径的设计,通过虚拟现实技术让学生在模拟环境中体验数学应用的乐趣,以及直观呈现数学家在发现和创造数学过程中所蕴含的价值追求、审美直觉、思维方式、科学精神等隐性的数学精神形态[9],是数学课程文化育人的价值所在,更是扩展了数学课程文化育人新视角,丰富了数学文化育人的内涵,实现线上、线下两个同场域间的增益性互动。
2.数字技术赋能“高职数学”课程文化育人新形态
自美国科学院院士怀尔德关于“数学就是一种文化”的观点被广泛认同开始,数学文化已然成为一个宏大的思想体系和充满活力的文化支系。在数字化时代颠覆性技术的应用下,“高职数学”课程文化育人彰显出的工具、模型、方法和审美等意义促使数学文化与新工科、新医科、新农科、新文科交互共享。其育人新形态不再局限于传统课堂教学,而是具有鲜明的数字特征和数据要素。如在线学习平台、数字化教材、教学软件、虚拟教室、个性化学习方案大数据分析等,这些新的育人载体能够促进数学文化的跨学科融合。这种跨学科的融合不仅拓宽了数学的应用范围,也培养了学生的综合文化素养和创新能力。
3.数字技术赋能“高职数学”课程文化育人新融合
职业教育数字化的转型升级,科技迭代是重要动力。数学在信息技术加持下已然融入多个高科技领域,并完全变成创新科技的引导和引领,数学文化力量正在引起科学技术颠覆性的变革。如在金融数学、密码数学、智能数学、通讯数学、医学数学、海洋数学等“科技产业+数学”领域开展科学攻关,就是解决国家重大科技任务、重大工程、区域及企业发展重大需求中的关键科学问题。如在5G-A技术赋能下,虚拟世界无限接近现实世界,数字世界深度融入真实世界,甚至在便捷程度上或超越真实世界,可实现数学课程文化育人的场景化转换,直观呈现数学文化发展演变过程,模拟与历史人物展开跨越时空对话情景,让学习者身临其境体验精巧的数学问题、神奇的数学规律的历史演进;感悟深邃的数学哲理,玄魅的数学悖论散发的理性光辉;感受数学文化推动人类文明进步的伟大力量,内化于心,从而热情地体验数学、享受数学和再创造数学。
三、数字化时代“高职数学”课程文化育人的着力点
(一)强化数字分析,转变“高职数学”课程文化育人理念
1.人才需求驱动理念转变
五千余年数学发展的历史长河富含鲜活的文化基因,走过了信息时代、互联网时代、移动互联网时代等历史发展阶段,数学科学素养已成为人才需求中最活跃、最具决定意义的因素,与各行各业数字化转型发展中对“应国需、促产兴”的技术技能人才的需求密切相关。世界经济论坛发布的《未来学校:面向第四次工业革命中的教育新模式》提出“教育4.0”,呼吁通过教育数字化转型,提高学生技术设计、数据分析、协同合作、社会创新等技能,以符合“工业4.0”人才需求。人才需求的变化倒逼教育系统必须进行全面、彻底转型和升级,建设以数字化为支撑的高质量教育体系。主动拥抱数字技术,理解数据、用好数据,用数字化思维构建“高职数学”课程文化育人改革的新模式、新架构、新方法和新体系是高等职业院校进一步把握时代要求,推动职业教育高质量发展,培养德技并修高素质技术技能人才的具体落实。
2.自我革新促发展驱动理念转变
在“高职数学”课程文化育人的课堂上,特别注重学习者对数学知识的准确率和熟练度、课堂解题的数量和效率的“旧课堂”已不能满足作为以培养技术技能人才为使命的课程育人要求。用蕴藏着人类智慧、凝结着文明精神的数学语言,阐释着数学文化的“新课堂”当以数字素养为关键点转变其育人理念。理念既是先导,又是一切数字化措施的保障[10],理念的转变,首要的是思维转变,树立三大思维,首先是系统思维,涵括四种样态:系统构建数字化的教学模式、教学方法、共享共育资源和数智多态的评价体系。其次是数字思维,以教师数字化理念变革为引领,建立大教研体系,提升教师数字化转型思维、意识和数字社会责任,推动课程育人创新。最后是创新思维,以数学文化所蕴含的隐性数学精神形态,也就是数学文化的原创精神,唤醒学习者的主体观念和创造激情,以数字媒体打造数学课程文化育人教学方法的创新场域,“创造性转化”数学文化蕴含的思维方法,赋予其新的时代内涵,使学习者获得强劲有力的精神势能,潜移默化地凝聚成自我超越的创新能力、发展思维能力和解决问题的能力。[8]
(二)坚持数字赋能,健全“高职数学”课程文化育人载体
文化对人的影响和作用总是通过一定的形式和载体实现的。一是以数据平台为载体、数据资源为纽带,利用虚拟校园“高职院校数字化校园”平台、国家智慧教育公共平台,搭建线下“有限”至线上“云端”的一体化数字课堂,建设共育共享的课程数字资源,实现“数实融合”“虚实融合”。二是打造数学课程文化育人网络教科研共同体,实现网络交互优秀育人成果、“云端课堂”示范教学、网络交流科研活动,增强教师教科研活动的时效性与针对性。三是以智能媒体营造数学课程文化育人教学空间。当下,我国已迈入向6G演进的5.5G时代,AR/VR/XR甚至全息影像、裸眼3D等智能媒体和前沿技术打造的数字教学空间已经广泛而深入地与数学文化的载体——符号、概念、公理、原理、定理、公式以及猜想相结合,也与国家和民族传承千年的思维方式、价值观、世界观相融合。
(三)坚持数字赋能,构建“高职数学”课程文化育人新模式
数字技术已然将新理念、新形态、新载体全面融入“高职数学”课程“教”与“学”各环节和全过程,为课程育人提供了前所未有的可能性。构建“沉浸式、交互式、体验式”的课程育人新模式,以增强数学课程对“职业人”的技术技能培养优势,丰富数学课程文化育人的内涵,最大限度地解决“三教”改革存在的堵点和卡点问题,避免课程育人与社会需求之间的脱节。
1.坚持党的领导,把握数学课程文化育人的方向
坚持党的全面领导是把牢为党育人、为国育才初心使命的根本保障,是将数学文化育人理念科学运用到实践中的根本遵循。坚持党的领导,有助于马克思主义科学的世界观方法论、社会主义核心价值观、中华优秀传统文化贯穿到数学课程文化育人的方方面面,有助于引导学生更好地认识国际形势,明确时代责任和使命担当,让课程育人的目标更加明确、底色更加鲜明、举措更加务实。