大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下精準(zhǔn)教學(xué)研究現(xiàn)狀與傳統(tǒng)工科專(zhuān)業(yè)實(shí)施路徑

邵靜靜 高鋒

摘? 要：精準(zhǔn)教學(xué)是一種現(xiàn)代化教學(xué)方法，大數(shù)據(jù)技術(shù)是實(shí)施精準(zhǔn)教學(xué)的重要舉措。為促進(jìn)大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下的精準(zhǔn)教學(xué)在傳統(tǒng)工科專(zhuān)業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用，文章采用文獻(xiàn)檢索法厘清了精準(zhǔn)教學(xué)的內(nèi)涵、理論模式及其數(shù)據(jù)采集與分析技術(shù)，論述大數(shù)據(jù)技術(shù)驅(qū)動(dòng)精準(zhǔn)教學(xué)的理論與應(yīng)用研究現(xiàn)狀，討論大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下傳統(tǒng)工科專(zhuān)業(yè)精準(zhǔn)教學(xué)的實(shí)施路徑，包括多學(xué)科交叉立體化學(xué)習(xí)、大學(xué)生個(gè)性化自適應(yīng)學(xué)習(xí)、專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新型畢業(yè)生的培養(yǎng)、專(zhuān)業(yè)教學(xué)資源的集成、教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)提升和教學(xué)評(píng)價(jià)與管理升級(jí)。研究結(jié)果在一定程度上為精準(zhǔn)教學(xué)在傳統(tǒng)工科專(zhuān)業(yè)的推廣提供了理論依據(jù)和技術(shù)參考。

關(guān)鍵詞：精準(zhǔn)教學(xué)；大數(shù)據(jù)；傳統(tǒng)工科專(zhuān)業(yè)；研究現(xiàn)狀；實(shí)施方式

中圖分類(lèi)號(hào)：G642? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? 文章編號(hào)：1673-7164（2023）04-0070-05

隨著信息技術(shù)、人工智能的迅速發(fā)展，大數(shù)據(jù)技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到社會(huì)發(fā)展的各個(gè)領(lǐng)域，如市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)與電子商務(wù)、城市規(guī)劃與管理、企業(yè)生產(chǎn)與管理、交通運(yùn)輸管理、科技研發(fā)等。近年來(lái)，大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下精準(zhǔn)教學(xué)已陸續(xù)提上各類(lèi)學(xué)校教學(xué)改革的日程。《中國(guó)教育現(xiàn)代化2035》提出推進(jìn)教育現(xiàn)代化的八大基本理念就包括更加注重因材施教，更加注重共建共享，強(qiáng)調(diào)利用現(xiàn)代技術(shù)加快推動(dòng)人才培養(yǎng)模式改革，實(shí)現(xiàn)規(guī)模化教育與個(gè)性化培養(yǎng)的有機(jī)結(jié)合。因此，將大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)設(shè)計(jì)、實(shí)施、反饋、評(píng)價(jià)和學(xué)生學(xué)習(xí)管理，實(shí)現(xiàn)基于學(xué)生個(gè)性化差異的精準(zhǔn)教學(xué)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，提高教育教學(xué)效果，是推進(jìn)中國(guó)教育現(xiàn)代化的重要途徑。

目前，大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下的精準(zhǔn)教學(xué)在我國(guó)中心城市中小學(xué)教學(xué)中應(yīng)用較為廣泛，但是三線及以下城市的學(xué)校普及度還不高，特別是在高校傳統(tǒng)工科專(zhuān)業(yè)教學(xué)中應(yīng)用較少［1-3］。為促進(jìn)大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下的精準(zhǔn)教學(xué)在工科教學(xué)中的應(yīng)用，文章總結(jié)了精準(zhǔn)教學(xué)理論與大數(shù)據(jù)技術(shù)的內(nèi)涵，歸納了大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)精準(zhǔn)教學(xué)的研究現(xiàn)狀，論述了大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下工科專(zhuān)業(yè)精準(zhǔn)教學(xué)的實(shí)踐價(jià)值。

一、精準(zhǔn)教學(xué)理論與大數(shù)據(jù)技術(shù)

（一）精準(zhǔn)教學(xué)的內(nèi)涵

精準(zhǔn)教學(xué)基于信息技術(shù)和大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，設(shè)定教學(xué)目標(biāo)、優(yōu)化教學(xué)資源、記錄教學(xué)過(guò)程、實(shí)施教學(xué)管理，促進(jìn)教學(xué)效果的提升，并分析教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。20世紀(jì)60年代，美國(guó)教育專(zhuān)家Ogden Lindsley發(fā)展了Skinne行為學(xué)習(xí)理論，提出用精準(zhǔn)教學(xué)的方法記錄小學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)與行為，通過(guò)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)支持教學(xué)決策［4］。教學(xué)評(píng)價(jià)是實(shí)施精準(zhǔn)教學(xué)的主要環(huán)節(jié)，其主要目的在于通過(guò)教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成度和學(xué)生對(duì)知識(shí)技能的掌握程度檢驗(yàn)教學(xué)效果，并及時(shí)反饋，指導(dǎo)教學(xué)過(guò)程改進(jìn)。歐美國(guó)家在20世紀(jì)70年代將精準(zhǔn)教學(xué)逐漸應(yīng)用于閱讀教學(xué)和數(shù)學(xué)教學(xué)，并取得一定的研究成果。但由于傳統(tǒng)的技術(shù)手段在支撐精準(zhǔn)教學(xué)方面的局限性，以及小量數(shù)據(jù)采集和分析過(guò)程中的片面性和主觀性，初始的教學(xué)方法沒(méi)有得到長(zhǎng)期的使用和推廣。隨著信息化時(shí)代的到來(lái)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的迅速發(fā)展，精準(zhǔn)教學(xué)有了新的內(nèi)涵和使命。

精準(zhǔn)教學(xué)的內(nèi)涵在于記錄分析學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為與表現(xiàn)，實(shí)施教學(xué)評(píng)價(jià)和教學(xué)活動(dòng)的精準(zhǔn)調(diào)整，最終提高教學(xué)效率和學(xué)生的學(xué)習(xí)成效。其主要內(nèi)容為基于大數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)教學(xué)的生成路徑包括基于學(xué)情大數(shù)據(jù)的“學(xué)生畫(huà)像”、設(shè)定精準(zhǔn)的層次化量化的教學(xué)目標(biāo)、精準(zhǔn)教學(xué)過(guò)程、研討識(shí)別“學(xué)習(xí)痛點(diǎn)”提高學(xué)生創(chuàng)新能力、基于定量測(cè)評(píng)的精準(zhǔn)教學(xué)輔導(dǎo)、提高學(xué)生學(xué)習(xí)自主性和合作能力［5］。2018年6月21日，教育部在成都召開(kāi)新時(shí)代全國(guó)高等學(xué)校本科教育工作會(huì)議，強(qiáng)調(diào)堅(jiān)持“以本為本”，推進(jìn)“四個(gè)回歸”，加快建設(shè)高水平本科教育，全面提高人才培養(yǎng)能力。精準(zhǔn)教學(xué)的核心就是因材施教和全面提升教師的教學(xué)質(zhì)量以及學(xué)生的學(xué)習(xí)水平，在高等教育中開(kāi)展精準(zhǔn)教學(xué)就是堅(jiān)持“以人才培養(yǎng)為本”“回歸常識(shí)、回歸本分、回歸初心、回歸夢(mèng)想”的具體體現(xiàn)。

（二）精準(zhǔn)教學(xué)的理論模式

近年來(lái)，部分教育工作者重點(diǎn)研究了精準(zhǔn)教學(xué)的理論模式和面向精準(zhǔn)教學(xué)的教育大數(shù)據(jù)采集與分析技術(shù)。在精準(zhǔn)教學(xué)模式的研究方面，徐思賢通過(guò)總結(jié)精準(zhǔn)教學(xué)的研究文獻(xiàn)，認(rèn)為精準(zhǔn)教學(xué)的基本模式即課前運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)建立學(xué)習(xí)者模型、優(yōu)化教學(xué)目標(biāo)、改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容，有效開(kāi)發(fā)教學(xué)資源；課中做好學(xué)生學(xué)習(xí)行為持續(xù)性監(jiān)測(cè)與記錄；課后根據(jù)教學(xué)數(shù)據(jù)，分析學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為特征和問(wèn)題，并及時(shí)反饋和針對(duì)性調(diào)整，將所積累的經(jīng)驗(yàn)運(yùn)用到后續(xù)的教學(xué)設(shè)計(jì)和準(zhǔn)備中［6］。萬(wàn)力勇認(rèn)為大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下的精準(zhǔn)教學(xué)模式是以大數(shù)據(jù)技術(shù)為手段，在分析學(xué)生學(xué)業(yè)的基礎(chǔ)上，精準(zhǔn)定位教學(xué)目標(biāo)、精準(zhǔn)定制教學(xué)內(nèi)容、精準(zhǔn)設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)、精準(zhǔn)評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)表，然后做出精準(zhǔn)決策與干預(yù)，使教學(xué)過(guò)程與結(jié)果可量化、可檢測(cè)、可調(diào)控，進(jìn)而設(shè)計(jì)出精準(zhǔn)教學(xué)的操作框架。精準(zhǔn)教學(xué)模式面向大數(shù)據(jù)采集與分析，需要構(gòu)建線上、線下融合的教學(xué)大數(shù)據(jù)采集模式，提升教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)和開(kāi)展基于大數(shù)據(jù)的教學(xué)改革與實(shí)踐［7］。龍虎等人構(gòu)建大數(shù)據(jù)技術(shù)下的精準(zhǔn)教學(xué)模式：首先，精準(zhǔn)教學(xué)需要設(shè)定精細(xì)量化的教學(xué)目標(biāo)；其次，設(shè)計(jì)精準(zhǔn)的教學(xué)過(guò)程框架，包括建立大數(shù)據(jù)教學(xué)資源庫(kù)、構(gòu)建教學(xué)資源的智能推薦系統(tǒng)、優(yōu)化大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下的教學(xué)過(guò)程、開(kāi)展精準(zhǔn)測(cè)量與練習(xí)并實(shí)施教學(xué)干預(yù)；最后，精準(zhǔn)教學(xué)以教學(xué)評(píng)價(jià)作為最大的精準(zhǔn)，通過(guò)學(xué)習(xí)過(guò)程與軌跡的大數(shù)據(jù)分析，查詢分析學(xué)情的可視化報(bào)告，檢驗(yàn)教學(xué)達(dá)標(biāo)的程度，分析預(yù)測(cè)學(xué)生學(xué)習(xí)效果，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)視角的改變和興趣的提升，實(shí)現(xiàn)因材施教和個(gè)性化教學(xué)［8］。

（三）精準(zhǔn)教學(xué)大數(shù)據(jù)采集與分析技術(shù)

在精準(zhǔn)教學(xué)大數(shù)據(jù)采集與分析技術(shù)研究方面，高等教育集理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)于一體，數(shù)據(jù)采集途徑多、面積廣，數(shù)據(jù)處理與分析技術(shù)應(yīng)該多元化、系統(tǒng)化。王亞飛等人認(rèn)為大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)教學(xué)涉及的大數(shù)據(jù)技術(shù)包括學(xué)習(xí)行為采集技術(shù)、學(xué)情分析技術(shù)、個(gè)性化推薦技術(shù)，以此設(shè)計(jì)了一種大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)教學(xué)的技術(shù)框架，提出“聚焦于可觀測(cè)的行為數(shù)據(jù)”“用多維指標(biāo)來(lái)衡量表現(xiàn)”“使用學(xué)情分析工具”“以學(xué)習(xí)者的表現(xiàn)為唯一決策依據(jù)”的四條基本原則，提煉了“自動(dòng)記錄、多維觀察、精準(zhǔn)調(diào)整”的應(yīng)用模式，并提出技術(shù)框架的最佳實(shí)踐流程和推廣策略［9］。王厚從提出真實(shí)全面采集教學(xué)數(shù)據(jù)應(yīng)該采用“線下”與“線上”相結(jié)合的方法，前者采集的是紙質(zhì)數(shù)據(jù)，后者采集的是電子數(shù)據(jù)；教學(xué)數(shù)據(jù)的分析要分層級(jí)進(jìn)行，不同層級(jí)的分析角度與功用不同，要從教學(xué)起點(diǎn)的選擇、重點(diǎn)的把握、課堂互動(dòng)、個(gè)性化教學(xué)與課后作業(yè)開(kāi)展具體的精準(zhǔn)教學(xué)［10］。邵雯娟將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程線上教學(xué)與線下教學(xué)相結(jié)合，對(duì)不同類(lèi)別的學(xué)生提出差異性的學(xué)習(xí)目標(biāo)，使用K-means聚類(lèi)分析方法，分析學(xué)生的學(xué)習(xí)行為特征、學(xué)習(xí)影響力，并展開(kāi)學(xué)習(xí)社群分析，進(jìn)而挖掘?qū)W生的共性學(xué)習(xí)特征，做出精準(zhǔn)教學(xué)決策，取得良好的精準(zhǔn)教學(xué)效果［11］。

二、大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)精準(zhǔn)教學(xué)研究現(xiàn)狀

（一）基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的精準(zhǔn)教學(xué)理論研究現(xiàn)狀

在傳統(tǒng)教學(xué)模式下，“滿堂灌”和“一刀切”的教學(xué)方法抑制了因材施教、精準(zhǔn)教學(xué)的應(yīng)用，學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握與運(yùn)用能力主要通過(guò)考試檢驗(yàn)，但學(xué)習(xí)過(guò)程的真實(shí)狀態(tài)難以體現(xiàn)，無(wú)法進(jìn)行學(xué)習(xí)問(wèn)題的個(gè)性化分析。通過(guò)信息技術(shù)與大數(shù)據(jù)處理方式，學(xué)生通過(guò)線上教學(xué)系統(tǒng)提交作業(yè)或參與學(xué)習(xí)討論，教師線上評(píng)價(jià)并進(jìn)行學(xué)習(xí)情況統(tǒng)計(jì)，能清晰把握學(xué)生的學(xué)習(xí)軌跡，量化每個(gè)學(xué)生對(duì)重要知識(shí)點(diǎn)的掌握程度，教師以此改進(jìn)教學(xué)思路與內(nèi)容，并預(yù)測(cè)學(xué)生在新階段的學(xué)習(xí)趨向，把握促成學(xué)生有效學(xué)習(xí)的方法，由此形成學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的可視化分析與管理模式。數(shù)據(jù)能說(shuō)明問(wèn)題，也能夠解決問(wèn)題，為精準(zhǔn)教學(xué)指明了方向［12］。美國(guó)教育發(fā)展中心和兒童技術(shù)中心的研究成果顯示采集和分析學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程數(shù)據(jù)，弄清學(xué)生學(xué)習(xí)的優(yōu)勢(shì)和薄弱環(huán)節(jié)，能夠有效指導(dǎo)教學(xué)方法的改進(jìn)，顯著提升教學(xué)效果［13］。

大數(shù)據(jù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用主要包括教育數(shù)據(jù)挖掘和學(xué)習(xí)分析技術(shù)兩大方向。劉寧等人認(rèn)為運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)提高教學(xué)效果的方式包括：其一，改進(jìn)教學(xué)方法，提升教學(xué)質(zhì)量；其二，提升教學(xué)素養(yǎng)，助力教師專(zhuān)業(yè)成長(zhǎng)；其三，因材施教，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教學(xué)，提升學(xué)習(xí)者的創(chuàng)新能力；其四，幫助學(xué)習(xí)者調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)過(guò)程，促使學(xué)習(xí)認(rèn)知發(fā)展；其五，為學(xué)習(xí)者提供恰當(dāng)?shù)母深A(yù)和預(yù)警［14］。同時(shí)，教育大數(shù)據(jù)可以促進(jìn)個(gè)性化自適應(yīng)學(xué)習(xí)，主要是通過(guò)學(xué)習(xí)者的數(shù)據(jù)信息分析，推薦適合不同學(xué)生的學(xué)習(xí)方法、路徑、資源，并對(duì)學(xué)習(xí)效果進(jìn)行反饋和精準(zhǔn)干預(yù)，體現(xiàn)出以“學(xué)習(xí)者為中心”的教學(xué)理念。

大學(xué)生是高等教育活動(dòng)的中心與主體，應(yīng)具備自主學(xué)習(xí)的能力，信息化和大數(shù)據(jù)時(shí)代的大學(xué)生學(xué)習(xí)更是一種自組織行為，教師的主要職責(zé)在于提供精準(zhǔn)的指導(dǎo)、反饋和幫助。實(shí)際上，學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)可以獲取與教師等量的學(xué)習(xí)資源，教師主要作為學(xué)習(xí)資源的整合者，基于學(xué)生學(xué)習(xí)情況與過(guò)程測(cè)量數(shù)據(jù)的分析結(jié)果實(shí)施精準(zhǔn)推送，針對(duì)性推送的教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力相匹配，提升學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)悟性和創(chuàng)新能力，同時(shí)反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的改進(jìn)。王哲等人認(rèn)為協(xié)同構(gòu)建和挖掘大數(shù)據(jù)是為了協(xié)同教學(xué)與測(cè)評(píng)，通過(guò)大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)教學(xué)創(chuàng)新需要轉(zhuǎn)變教學(xué)理念和教師角色，教學(xué)以學(xué)生為中心，教師是教學(xué)的引導(dǎo)者、支持者和反饋干預(yù)者。不同教學(xué)單位還需要協(xié)同開(kāi)展數(shù)據(jù)分析、教學(xué)實(shí)踐和評(píng)估測(cè)試，實(shí)現(xiàn)中國(guó)特色數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的精準(zhǔn)教學(xué)［15］。

相比傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)模式，大數(shù)據(jù)技術(shù)驅(qū)動(dòng)下的精準(zhǔn)教學(xué)模式更有利于實(shí)現(xiàn)中國(guó)教育界提倡的因材施教，不同學(xué)生的學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)能力和認(rèn)知程度有所差異，利用學(xué)習(xí)過(guò)程的測(cè)量數(shù)據(jù)構(gòu)建學(xué)習(xí)者畫(huà)像，并對(duì)學(xué)情數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，據(jù)此改進(jìn)教學(xué)方案，推送適應(yīng)的教學(xué)資源和指導(dǎo)干預(yù)，開(kāi)展個(gè)性化引導(dǎo)性教學(xué)，從而培養(yǎng)學(xué)生全面發(fā)展的能力［16］。

（二）大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)精準(zhǔn)教學(xué)應(yīng)用研究現(xiàn)狀

隨著信息化大數(shù)據(jù)技術(shù)的普及和移動(dòng)式教學(xué)終端的推廣，許多教育工作者開(kāi)展了大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下精準(zhǔn)教學(xué)的實(shí)踐研究。張道華以大數(shù)據(jù)用于C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)教學(xué)為例，提出了精準(zhǔn)教學(xué)的路徑，即精準(zhǔn)教學(xué)內(nèi)容、精準(zhǔn)教學(xué)目標(biāo)、精準(zhǔn)教學(xué)策略、精準(zhǔn)教學(xué)反饋，并證明了大數(shù)據(jù)能夠?qū)崿F(xiàn)課堂教學(xué)精準(zhǔn)化、高度差異化，有效推進(jìn)因材施教和高效教學(xué)，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力［17］。馬俊莉?qū)⒋髷?shù)據(jù)背景下大學(xué)英語(yǔ)視聽(tīng)說(shuō)教學(xué)有效評(píng)價(jià)模式分為自我評(píng)價(jià)、學(xué)生互評(píng)、教師評(píng)價(jià)，認(rèn)為通過(guò)多媒體與課堂有機(jī)結(jié)合、構(gòu)建有效的大數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)體系、評(píng)價(jià)方式多樣化、建立學(xué)生學(xué)習(xí)檔案可以有效構(gòu)建該課程完備的評(píng)價(jià)模式［18］。劉東旭整理分析了大數(shù)據(jù)對(duì)教育教學(xué)的影響，歸納了教育大數(shù)據(jù)的來(lái)源和采集技術(shù)與重點(diǎn)，在教育管理決策、學(xué)情分析預(yù)警、教育教學(xué)評(píng)價(jià)方面總結(jié)了教育大數(shù)據(jù)的應(yīng)用，認(rèn)為教育大數(shù)據(jù)可以助力科學(xué)合理地制定教育決策，逐步推進(jìn)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)教學(xué)，使學(xué)生學(xué)習(xí)方式更加個(gè)性化，讓教學(xué)評(píng)估更加真實(shí)［19］。

霍娜與龍浩認(rèn)為教育大數(shù)據(jù)可以為精準(zhǔn)教學(xué)提供即時(shí)的數(shù)據(jù)支持，而教育數(shù)據(jù)化可以實(shí)現(xiàn)教學(xué)對(duì)象、教學(xué)過(guò)程、教學(xué)效果的針對(duì)性量化分析。基于精準(zhǔn)教學(xué)在大學(xué)英語(yǔ)教學(xué)中的應(yīng)用研究，其認(rèn)為大數(shù)據(jù)背景下精準(zhǔn)教學(xué)的首要內(nèi)容是教學(xué)目標(biāo)的精細(xì)化，通過(guò)課前預(yù)習(xí)數(shù)據(jù)的充分挖掘、課堂教學(xué)內(nèi)容的精準(zhǔn)制定與決策、課后個(gè)性化精準(zhǔn)練習(xí)推送以實(shí)現(xiàn)針對(duì)性教學(xué)。最后通過(guò)紙質(zhì)檢測(cè)和活動(dòng)數(shù)據(jù)實(shí)施精準(zhǔn)教學(xué)考評(píng)。經(jīng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)分析，精準(zhǔn)教學(xué)模式顯著提高了大學(xué)英語(yǔ)教學(xué)效果，為多數(shù)學(xué)生所支持［20］。李正等人論述了教育大數(shù)據(jù)、精準(zhǔn)教學(xué)、高校精準(zhǔn)管理的研究現(xiàn)狀，詳細(xì)介紹了西安歐亞學(xué)院通過(guò)大數(shù)據(jù)技術(shù)解決精準(zhǔn)教學(xué)需求和精準(zhǔn)管理需求的經(jīng)驗(yàn)，展示了智慧課堂的構(gòu)建、教學(xué)評(píng)價(jià)方法的改革、教學(xué)管理可視化體驗(yàn)的提升和大數(shù)據(jù)分析能力的強(qiáng)化，實(shí)踐成效顯示大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下的精準(zhǔn)教學(xué)與管理顯著增強(qiáng)了教師的投入度和學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與合作能力，節(jié)省了管理時(shí)間與成本，得出數(shù)據(jù)采集是精準(zhǔn)教學(xué)的基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)質(zhì)量是解決問(wèn)題的關(guān)鍵的結(jié)論［21］。李泮泮進(jìn)行了大數(shù)據(jù)應(yīng)用于精準(zhǔn)分層教學(xué)的實(shí)踐研究，提出大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下精準(zhǔn)教學(xué)與分層教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)理念，利用精準(zhǔn)教學(xué)的精準(zhǔn)測(cè)評(píng)和管理功能，針對(duì)學(xué)情實(shí)施精準(zhǔn)化、個(gè)性化教學(xué)，進(jìn)而為分層教學(xué)提供科學(xué)依據(jù)，實(shí)現(xiàn)因材施教［22］。劉春娟通過(guò)食品理化檢測(cè)技術(shù)課程的學(xué)習(xí)資源大數(shù)據(jù)構(gòu)建了包含學(xué)生基本信息、學(xué)習(xí)偏好、認(rèn)知水平和學(xué)習(xí)行為的學(xué)習(xí)者模型，建立了線上線下一體化的精準(zhǔn)學(xué)習(xí)路徑，提出了基于大數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)教學(xué)干預(yù)模型和診斷模型［23］。

三、大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下傳統(tǒng)工科專(zhuān)業(yè)精準(zhǔn)教學(xué)實(shí)施路徑

安全工程、采礦工程、冶金工程、機(jī)械工程等多數(shù)傳統(tǒng)工科專(zhuān)業(yè)屬于理論與技術(shù)應(yīng)用型專(zhuān)業(yè)，實(shí)踐性、操作性的課程比例較高，在培養(yǎng)過(guò)程中注重產(chǎn)學(xué)研結(jié)合。傳統(tǒng)的授課方式主要為線下課堂授課，學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)方式以考試結(jié)果為主，以到課率和平時(shí)作業(yè)為輔，難以滿足精準(zhǔn)教學(xué)需求，需要用信息化、數(shù)據(jù)分析等手段輔助人才培養(yǎng)的全過(guò)程［21］。精準(zhǔn)教學(xué)依托大數(shù)據(jù)與信息化技術(shù)實(shí)施，以教學(xué)數(shù)據(jù)采集、評(píng)價(jià)反饋、教學(xué)過(guò)程改進(jìn)為主導(dǎo)形成新的教育教學(xué)理念，建立教學(xué)活動(dòng)的良性循環(huán)，成為一套高效的教學(xué)方法體系，可以有效促進(jìn)傳統(tǒng)工科專(zhuān)業(yè)教學(xué)效果的提升。大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下傳統(tǒng)工科專(zhuān)業(yè)精準(zhǔn)教學(xué)實(shí)施路徑主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（一）多學(xué)科交叉立體化教學(xué)

結(jié)合傳統(tǒng)工業(yè)工程技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)方式變革的時(shí)代需求，在專(zhuān)業(yè)高等教育層面有機(jī)增加人工智能類(lèi)相關(guān)課程。針對(duì)專(zhuān)業(yè)傳統(tǒng)教學(xué)中不同課程內(nèi)容重復(fù)冗雜的問(wèn)題，教師可采用大數(shù)據(jù)技術(shù)整合不同課程教學(xué)方案，智能識(shí)別過(guò)濾重復(fù)的教學(xué)內(nèi)容，使用大數(shù)據(jù)分析的方法將新課程相關(guān)知識(shí)與傳統(tǒng)專(zhuān)業(yè)課知識(shí)無(wú)縫銜接，構(gòu)建多學(xué)科交叉的系統(tǒng)化課程體系，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)基于先進(jìn)工藝技術(shù)的新傳統(tǒng)工科立體化教學(xué)。

（二）大學(xué)生個(gè)性化自適應(yīng)學(xué)習(xí)

傳統(tǒng)工科專(zhuān)業(yè)學(xué)生的邏輯思維能力較強(qiáng)，但數(shù)學(xué)、英語(yǔ)等基礎(chǔ)學(xué)科的學(xué)習(xí)一般偏弱。通過(guò)學(xué)生學(xué)情信息、學(xué)習(xí)過(guò)程、學(xué)習(xí)行為、學(xué)習(xí)效果等方面的大數(shù)據(jù)采集與分析，構(gòu)建學(xué)習(xí)畫(huà)像并適時(shí)反饋，促進(jìn)教師教學(xué)決策優(yōu)化和學(xué)生自我學(xué)習(xí)認(rèn)知?；诠た茖?zhuān)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)的要求，教師精準(zhǔn)推送教學(xué)資源和學(xué)習(xí)方法，學(xué)生自主彌補(bǔ)知識(shí)短板，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)個(gè)性化自適應(yīng)學(xué)習(xí)。

（三）專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新型畢業(yè)生的培養(yǎng)

在信息化時(shí)代和二次技術(shù)革命背景下，高等工程教育的畢業(yè)生需要具備較強(qiáng)的創(chuàng)新意識(shí)和能力，以滿足職業(yè)發(fā)展和創(chuàng)造社會(huì)價(jià)值的需要。當(dāng)前傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的智能化程度遠(yuǎn)低于工業(yè)領(lǐng)域，其技術(shù)創(chuàng)新的緊迫性強(qiáng)、發(fā)展空間大。在大數(shù)據(jù)技術(shù)驅(qū)動(dòng)下，傳統(tǒng)工科專(zhuān)業(yè)精準(zhǔn)教學(xué)可以與高級(jí)工程技術(shù)人員、高層次教師隊(duì)伍緊密結(jié)合，實(shí)施導(dǎo)師制全程在線指導(dǎo)干預(yù)，落實(shí)產(chǎn)學(xué)結(jié)合。根據(jù)學(xué)生情況，使專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)與先進(jìn)的生產(chǎn)理論與實(shí)用技術(shù)無(wú)縫對(duì)接，從而促進(jìn)專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新型畢業(yè)生培養(yǎng)。

（四）專(zhuān)業(yè)教學(xué)資源的集成

新時(shí)代傳統(tǒng)工科專(zhuān)業(yè)的課程體系較大，教師資源的分配難度大，且該專(zhuān)業(yè)的學(xué)習(xí)要求學(xué)生具備較高的空間思維和邏輯思維能力，在教學(xué)上需要輔以高成本的實(shí)體工藝模型或者現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)實(shí)習(xí)。大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下精準(zhǔn)教學(xué)的主要優(yōu)勢(shì)在于教學(xué)資源的大數(shù)據(jù)集成，可以高效整合優(yōu)化大量的網(wǎng)絡(luò)資源、平臺(tái)資源和硬盤(pán)存儲(chǔ)資源，從而構(gòu)建虛擬實(shí)驗(yàn)室為學(xué)生推送精確的立體化數(shù)字工藝模型。通過(guò)教師教學(xué)的數(shù)字畫(huà)像科學(xué)分配課程任務(wù)，基于教師理論水平和教學(xué)能力進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)的合理配置，進(jìn)而優(yōu)化利用教師資源，促進(jìn)課程目標(biāo)與人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

（五）教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)提升和教學(xué)評(píng)價(jià)與管理升級(jí)

長(zhǎng)期以來(lái)，傳統(tǒng)工科專(zhuān)業(yè)的教學(xué)以線下為主，教師積累的教學(xué)數(shù)據(jù)局限于考試分?jǐn)?shù)、到課率和平時(shí)作業(yè)成績(jī)。大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下傳統(tǒng)工科專(zhuān)業(yè)精準(zhǔn)教學(xué)要求教師主動(dòng)適應(yīng)新的教學(xué)生態(tài)，由傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，經(jīng)過(guò)線上線下組合模式的培訓(xùn)，在精準(zhǔn)教學(xué)大數(shù)據(jù)采集、整理、分析、利用的過(guò)程中提升教師的數(shù)據(jù)素養(yǎng)。通過(guò)教學(xué)準(zhǔn)備、教學(xué)過(guò)程、學(xué)生學(xué)習(xí)行為改進(jìn)與學(xué)習(xí)效果等方面數(shù)據(jù)的反饋，可以對(duì)教師的教學(xué)工作進(jìn)行科學(xué)合理的評(píng)價(jià)，建立高效的教學(xué)動(dòng)態(tài)管理模式，促進(jìn)教學(xué)評(píng)價(jià)機(jī)制和管理模式的升級(jí)［24-25］。

四、結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)代教學(xué)由單一的課堂教學(xué)和實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)向線上、線下相結(jié)合的信息化精準(zhǔn)教學(xué)轉(zhuǎn)變，大數(shù)據(jù)技術(shù)是現(xiàn)代化教學(xué)的基礎(chǔ)，精準(zhǔn)教學(xué)是從根本上提高教學(xué)效果的有效途徑。精準(zhǔn)教學(xué)的核心是教學(xué)元素的數(shù)據(jù)化評(píng)價(jià)，所實(shí)現(xiàn)的主要手段在于學(xué)習(xí)行為、學(xué)情、學(xué)習(xí)效果、教學(xué)資源等數(shù)據(jù)的采集、分析和個(gè)性化引導(dǎo)，同時(shí)體現(xiàn)了以學(xué)生為中心、以產(chǎn)出為導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)的OBE教育理念。大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下傳統(tǒng)工科專(zhuān)業(yè)精準(zhǔn)教學(xué)的實(shí)施路徑包括多學(xué)科交叉立體化教學(xué)、大學(xué)生個(gè)性化自適應(yīng)學(xué)習(xí)、專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新型畢業(yè)生培養(yǎng)、專(zhuān)業(yè)教學(xué)資源集成、教師教學(xué)上的數(shù)據(jù)素養(yǎng)提升和教學(xué)評(píng)價(jià)與管理模式升級(jí)。

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（薦稿人：張亞賓，華北理工大學(xué)礦業(yè)工程系主任，教授）

（責(zé)任編輯：鄒宇銘）