數(shù)智背景下研究性教學(xué)模式的探索與實踐

摘要：在數(shù)智背景下，研究性教學(xué)模式更加注重技術(shù)與教育的深度融合。文章以數(shù)智背景下研究性教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變與實踐為主題，探討高校如何通過數(shù)智技術(shù)實現(xiàn)更加個性化、互動化和智能化的教學(xué)，并從發(fā)展環(huán)境、渠道陣地等方面，提出高校依托數(shù)智技術(shù)助力研究性教學(xué)模式發(fā)展的實踐路徑。

關(guān)鍵詞：研究性教學(xué)模式；數(shù)智技術(shù)；教學(xué)改革

一、研究性教學(xué)模式的概念

（一）研究性教學(xué)模式的優(yōu)勢

研究性教學(xué)模式源于對教育本質(zhì)的深度反思，即教育不僅是知識的傳遞，還是個體智慧的啟迪和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，部分教師開始在研究性教學(xué)模式時融入技術(shù)元素，出現(xiàn)了以數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)的探究教學(xué)。特別是在建構(gòu)主義和聯(lián)通主義等理論的指導(dǎo)下，這一模式經(jīng)歷了從單向知識傳授到雙向互動交流，從封閉課堂到開放網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，從孤立個體到協(xié)作團隊的轉(zhuǎn)變，并形成了一種更開放、互動的教與學(xué)模式，逐漸成為培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要教學(xué)策略。

研究性教學(xué)模式主張將學(xué)生置于學(xué)習(xí)的中心，一能調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性，二能促進教師隊伍的發(fā)展和教學(xué)理念的更新，三能實現(xiàn)對數(shù)字技術(shù)與教育融合的有益探索，并通過人工智能等數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)教與學(xué)全過程的空間融合，使得教學(xué)內(nèi)容更具吸引力和深度。

（二）研究性教學(xué)模式在實施過程中存在的問題

第一，技術(shù)應(yīng)用不均衡。數(shù)智技術(shù)的飛速發(fā)展雖然為研究性教學(xué)模式提供了豐富工具，但并非所有教育機構(gòu)和學(xué)生都能平等地享受到這些資源。部分高校由于資金、設(shè)施或技術(shù)支持的不足，限制了該模式的全面實施。第二，教師角色的轉(zhuǎn)變與適應(yīng)。研究性教學(xué)模式對教師的課程設(shè)計能力、技術(shù)運用能力等教學(xué)素養(yǎng)提出更高要求。然而，部分教師在短時間內(nèi)難以適應(yīng)這種角色的轉(zhuǎn)變。第三，教學(xué)評價的實施與標(biāo)準(zhǔn)化問題。研究性教學(xué)模式重視對批判性思維和協(xié)作能力等綜合素質(zhì)的全面評價。然而，這些非顯性能力的評估標(biāo)準(zhǔn)和方法尚未達成共識，評價的客觀性和公平性難以保證。

二、數(shù)智技術(shù)與研究性教學(xué)模式的耦合機制

（一）數(shù)智技術(shù)與研究性教學(xué)模式的內(nèi)在關(guān)聯(lián)

數(shù)智技術(shù)是數(shù)字化和智能化的有機融合，即“數(shù)字化+智能化”。它包含數(shù)字化的基本要素，如數(shù)字世界的構(gòu)建、數(shù)據(jù)的采集與處理等，還引入了自主學(xué)習(xí)、決策優(yōu)化、預(yù)測分析等智能化的高級特性。數(shù)智技術(shù)通過提高各個環(huán)節(jié)的智能化水平，實現(xiàn)生產(chǎn)要素的創(chuàng)新性配置，具有廣泛的應(yīng)用前景。研究性教學(xué)模式具有探究性、學(xué)科性、合作創(chuàng)造性、過程性、開放性和問題性等特點。

首先，數(shù)智技術(shù)延展了研究性教學(xué)模式的時空性。數(shù)智技術(shù)的引入打破了傳統(tǒng)學(xué)習(xí)模式受限于固定的時間和地點這一局限。部分教師利用中國大學(xué)MOOC（慕課）平臺發(fā)布相關(guān)的學(xué)習(xí)內(nèi)容和任務(wù)，在平臺上構(gòu)建“導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)—班級討論—精講留白”相互協(xié)同的課程學(xué)習(xí)動態(tài)體系，師生可以隨時隨地登錄平臺訪問學(xué)習(xí)資源，進行自主學(xué)習(xí)和協(xié)作探究。其次，數(shù)智技術(shù)提高了研究性教學(xué)模式的精準(zhǔn)性和體驗性。數(shù)據(jù)分析工具能精確識別學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和能力水平，提供個性化的學(xué)習(xí)資源和路徑，增強學(xué)習(xí)的針對性，如虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實等技術(shù)運用為沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境的創(chuàng)建提供了技術(shù)支持。最后，數(shù)智技術(shù)增強了研究性教學(xué)模式的評估性。通過大數(shù)據(jù)和自然語言處理技術(shù)的運用，教師可以實時、全面地收集和分析學(xué)生學(xué)習(xí)全過程的各項數(shù)據(jù)，為教師提供精準(zhǔn)的評估反饋，提高教學(xué)質(zhì)量。

（二）大數(shù)據(jù)元年以來，研究性教學(xué)模式的數(shù)智技術(shù)運用

隨著大數(shù)據(jù)元年的到來，研究性教學(xué)模式的數(shù)智技術(shù)運用得到了顯著加強。許多高校探索并實施了“AI+”智慧教學(xué)一體化創(chuàng)新管理與應(yīng)用實踐。實證研究發(fā)現(xiàn)，研究性教學(xué)模式的數(shù)智技術(shù)應(yīng)用主要體現(xiàn)在四個方面。第一，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)數(shù)據(jù)驅(qū)動的決策支持，實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的個性化。例如，計算機自適應(yīng)考試系統(tǒng)能根據(jù)學(xué)生在平臺內(nèi)的答題情況，及時更新、調(diào)整題庫內(nèi)容，不斷精確題目參數(shù)、優(yōu)化推薦精度，滿足更準(zhǔn)確的學(xué)生個性化需求；國家教育資源公共服務(wù)平臺（職教板塊）的運用，也為不同地區(qū)教師個性化培訓(xùn)需求提供了便利和可能。第二，借助人工智能技術(shù)，豐富研究性教學(xué)模式的實踐手段。教師通過Gradescope（一種教師評分和考核平臺）、Fireflies.ai（實體和虛擬課堂上獲取筆記與視頻錄制工具）等工具的運用，進行課堂錄制和教學(xué)評估，能及時調(diào)整教學(xué)策略，進行課程設(shè)計，使得教學(xué)更加高效和精準(zhǔn)。第三，利用虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實技術(shù)，幫助研究性教學(xué)模式營造沉浸式的學(xué)習(xí)體驗。例如，土木工程專業(yè)的沉浸式建筑工人安全教育培訓(xùn)模式通過沉浸式情景交互課件、3D視頻投影、BIM可視化模型等，構(gòu)建了建筑工人安全教育培訓(xùn)的沉浸式學(xué)習(xí)空間，學(xué)生可以在虛擬環(huán)境中模擬各種施工場景；上海理工大學(xué)設(shè)計的火災(zāi)逃生培訓(xùn)系統(tǒng)涉及視聽說觸動五感，幫助學(xué)生在虛擬環(huán)境中模擬火災(zāi)逃生過程。第四，利用信息化技術(shù)，改變教學(xué)評價的方式。教師運用智學(xué)網(wǎng)、中國大學(xué)MOOC、校管家等系統(tǒng)，逐步實現(xiàn)了教學(xué)評價的全面性、精確性、及時性和靈活性。

三、在數(shù)智背景下研究性教學(xué)模式的發(fā)展路徑

（一）依據(jù)數(shù)智化資源優(yōu)化研究性教學(xué)模式的發(fā)展環(huán)境

數(shù)智技術(shù)為教育改革和發(fā)展提供了重要機遇，首要的是借助數(shù)智化資源優(yōu)化研究性教學(xué)模式的發(fā)展環(huán)境。一是注重教育信息化的政策推動。相關(guān)部門應(yīng)在《教育信息化中長期發(fā)展規(guī)劃（2021—2035年）》《教育信息化“十四五”規(guī)劃》等政策文件的基礎(chǔ)上，出臺一系列更具體的，鼓勵和支持教育信息化發(fā)展的相關(guān)政策，明確教育信息化的發(fā)展方向、總體目標(biāo)和主要任務(wù)，并指導(dǎo)研究性教學(xué)模式探索更加具體的實施措施和保障措施。高校等教育機構(gòu)也應(yīng)出臺支持研究性教學(xué)模式與數(shù)字技術(shù)融合發(fā)展的政策文件，并鼓勵教師進行技術(shù)探索和運用。二是要打造多方協(xié)作、智慧共享的教育環(huán)境。高?？梢越梃b國外高校設(shè)計的“燒傷中心”沉浸式學(xué)習(xí)空間、虛擬人類互動實驗室等技術(shù)，將各類教育資源進行數(shù)字化處理，并通過技術(shù)手段，實現(xiàn)學(xué)校、家庭、社會等多方主體共同參與教育資源的建設(shè)，實現(xiàn)資源的統(tǒng)一管理和高效利用。在這個過程中，高校要重視彌合數(shù)據(jù)鴻溝，打破數(shù)據(jù)壁壘，科學(xué)規(guī)劃和平衡數(shù)字教育資源的利用方式，實現(xiàn)對教育資源的自由流動和全方位共享。

（二）依靠數(shù)智手段拓寬研究性教學(xué)模式主渠道

一是要依靠數(shù)字手段革新教學(xué)理念。教學(xué)理念的革新關(guān)鍵在于高校應(yīng)將數(shù)字技術(shù)深度融入教育的全過程，以全新的教學(xué)理念引領(lǐng)教育發(fā)展，重塑教育生態(tài)。例如，河南工業(yè)大學(xué)通過實踐探索，成功構(gòu)建了一套AI智慧教學(xué)一體化創(chuàng)新管理體系，他們營造了智慧教學(xué)創(chuàng)新應(yīng)用環(huán)境，促進了課堂教學(xué)質(zhì)量評價模式的創(chuàng)新，實現(xiàn)了教學(xué)過程和教學(xué)評價的動態(tài)監(jiān)測，形成了智慧教學(xué)“工大模式”，為其他高校教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供了有益的借鑒和參考。

二是利用數(shù)智技術(shù)創(chuàng)新教學(xué)方法。高校可以通過中國大學(xué)MOOC、超星、雨課堂等學(xué)習(xí)平臺，整合教學(xué)資源，實現(xiàn)線上線下相結(jié)合的混合教學(xué)方法，也可以通過建設(shè)課程教學(xué)資源和常態(tài)課堂教學(xué)視頻庫的方式，打造符合學(xué)生個性化學(xué)習(xí)需求的信息推送教學(xué)法。此外，高校還可以利用線上學(xué)習(xí)平臺提供的多方參與技術(shù)，建立包含學(xué)校、家庭、社區(qū)在內(nèi)的協(xié)同育人教學(xué)法。

三是依靠數(shù)智手段完善教學(xué)評價體系。研究性教學(xué)模式的評價體系注重全面、實時和互動，高校利用數(shù)智技術(shù)，收集、處理包括教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)全過程的信息數(shù)據(jù)，實現(xiàn)教學(xué)過程的動態(tài)跟蹤和及時反饋，形成對學(xué)生學(xué)習(xí)情況和教師教學(xué)行為的精準(zhǔn)畫像，為評價提供客觀、全面的依據(jù)，構(gòu)建多維度、精準(zhǔn)化的評價體系。同時，高校要重視對技術(shù)倫理的深入探討和應(yīng)對策略的制訂，確保評價體系改革的公正性和可持續(xù)性。

四是依靠數(shù)智技術(shù)優(yōu)化教師隊伍建設(shè)。在智能性的研究性教學(xué)模式中，教師需要具備足夠的教育技術(shù)素養(yǎng)，可以利用易課堂等工具提供個性化的教師學(xué)習(xí)和培訓(xùn)工具，滿足不同教師的培訓(xùn)需求，提高教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)能力、技術(shù)整合能力等在內(nèi)的各項技能。

（三）依托數(shù)智技術(shù)打造研究性教學(xué)模式發(fā)展主陣地

研究性教學(xué)模式陣地建設(shè)主要是課堂教學(xué)平臺、課外教學(xué)平臺和全方位的智能教學(xué)平臺。一是打造研究性課堂教學(xué)平臺。研究性課堂教學(xué)平臺的搭建必須理清脈絡(luò)、弄清規(guī)則。在研究性課堂教學(xué)平臺搭建的技術(shù)建設(shè)方面，高校需要選擇穩(wěn)定、高效、易用的數(shù)字化平臺，以及適合教學(xué)和研究需求的技術(shù)架構(gòu)，以確保平臺的穩(wěn)定性、可擴展性和安全性。在具體板塊上，平臺的構(gòu)建應(yīng)能夠滿足個性化學(xué)習(xí)需求，提供豐富的數(shù)字化教學(xué)資源，并滿足構(gòu)建可視化的教學(xué)過程需要。“AI賦能智慧研訓(xùn)一體化平臺”包括數(shù)字化教研和備課等板塊，可以為高校提供具體技術(shù)和板塊上的參考。二是打造研究性課外教學(xué)平臺。高校打造課外教學(xué)平臺關(guān)鍵在于整合技術(shù)與課外教育資源，激發(fā)學(xué)生主動探索興趣。平臺可以融入游戲化學(xué)習(xí)元素，通過積分、勛章等激勵機制，增加學(xué)習(xí)趣味性，鼓勵學(xué)生深入探索。同時，高校通過專項項目系統(tǒng)的建設(shè)，設(shè)置項目制學(xué)習(xí)任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生在課外時間圍繞實際問題進行研究，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力。三是打造全方位的智能教學(xué)平臺。高校通過技術(shù)探索，構(gòu)建包含“教、學(xué)、賽、管、評”五個維度，“學(xué)、師、校、家”四個主體參與的一體化智能教學(xué)平臺，提供泛在式的混合教與學(xué)環(huán)境，打破時間、空間和主體的限制，實現(xiàn)教育資源的優(yōu)化配置與良性互動。

四、結(jié)語

數(shù)字化的發(fā)展和技術(shù)創(chuàng)新為研究性教學(xué)模式的實踐帶來了質(zhì)的改變，未來應(yīng)進一步厘清數(shù)智技術(shù)與教育教學(xué)實踐耦合的倫理基礎(chǔ)，探索發(fā)展路徑，為教育教學(xué)創(chuàng)新、培養(yǎng)更多具備創(chuàng)新精神和實踐能力的人才提供實踐路徑。

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基金項目：2022年河南省本科高校研究性教學(xué)改革研究與實踐項目“基于‘一流課程’建設(shè)的研究性教學(xué)模式研究”，項目編號：2022SYJXLX127。