數(shù)字化時代高校教學方式變革研究

摘要：隨著信息化時代的全面到來，高校教師的教學方式也應緊跟數(shù)字化的潮流。本文深入剖析了目前高校教學方式數(shù)字化轉(zhuǎn)型面臨的若干主要問題，提出了數(shù)字化轉(zhuǎn)型的建設(shè)路徑，主要包括制定數(shù)字化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略、建設(shè)數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施以及教師培訓與支持等，最后分析了寧波城市職業(yè)技術(shù)學院目前較為成功的數(shù)字化轉(zhuǎn)型案例。本文為高校未來進行數(shù)字化教學轉(zhuǎn)型設(shè)計提供了借鑒思路，助力中國高校智慧教育的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：高校教學；數(shù)字化轉(zhuǎn)型；建設(shè)路徑

自2018年頒布《教育部關(guān)于進一步推進職業(yè)教育信息化發(fā)展的指導意見》以來[1]，我國已在各個教育階段開展了信息化建設(shè)工作，包括校園數(shù)字化基建建設(shè)、教師信息化教學素質(zhì)培養(yǎng)以及開展信息化教學能力比賽等，已經(jīng)取得了一定的建設(shè)成果。全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化強國的重要基礎(chǔ)是建設(shè)教育強國，本文認為，建設(shè)教育強國之路最重要就是打造高水平的高等教育，故應加強高校的數(shù)字化建設(shè)，與高速發(fā)展的信息化社會接軌。

1. 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

2017年，俄羅斯提出《俄羅斯聯(lián)邦數(shù)字經(jīng)濟規(guī)劃》，其中“人才和教育”是該規(guī)劃提出的五個基本發(fā)展方向之一；2020年后，聯(lián)合國基金會（兒童）、聯(lián)合國教科文組織以及國際電信聯(lián)盟聯(lián)合發(fā)布了有關(guān)教育數(shù)字化的相關(guān)報告，之后歐美國家等都出臺了相關(guān)的條例與未來規(guī)劃。

2021年，教育部提出教育新基建的概念，中央信息技術(shù)化委員會以及中央網(wǎng)絡(luò)安全委員會也先后以官方文件的形式詳細提出了教育數(shù)字化改革的具體要求[2]；2022年，教育部發(fā)文提出要盡快完成教育的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，全國高校的數(shù)字化建設(shè)推進速度加快。國內(nèi)比較發(fā)達的地方，如江浙滬地區(qū)，已經(jīng)積極開始了試點推進教育數(shù)字化改革，取得了一定成果。

經(jīng)過從上至下、由里及表的條例指引，國內(nèi)許多教育學者開始專注于探索教育數(shù)字化的理論與實踐研究。例如，楊潔（2017）[3]等人發(fā)現(xiàn)高校體育教學數(shù)字化教學資源存在形式單一、更新慢等缺點，提出利用互聯(lián)網(wǎng)思維與迭代方法進行數(shù)字化改進，取得了一定成果；張曉娟（2018）[4]等人針對目前高校優(yōu)秀數(shù)字化教育資源供給不足的問題，從供給側(cè)角度提出了政府政策引導、落實共享理念的解決思路；沈丹丹（2019）[5]針對高等教育在數(shù)字化資源共享中存在的種種問題，建立了基于區(qū)塊鏈的教育數(shù)字化共享機制；李若池（2021）[6]針對科學教育數(shù)字化資源存在的共建共享問題，提出了一種相互協(xié)調(diào)配合的六維系統(tǒng)有效改進機制，具有較強的實踐性；楊英歌（2022）[7]提出高質(zhì)量的數(shù)字化教育應包括三個方面，即情感性、藝術(shù)性和知識性，學生的積極學習情感與經(jīng)情感化設(shè)計的教學數(shù)字化資源庫有著十分重要的關(guān)系。

國內(nèi)外都對高等教育的數(shù)字化資源以及教學轉(zhuǎn)型做了較為深入的研究，但是針對具體的數(shù)字化轉(zhuǎn)型路徑研究以及案例分析還較少。

2. 高校教學方式數(shù)字化變革的意義

高校教學方式的數(shù)字化變革可以提高教育質(zhì)量、突破時空限制、提高學習參與度，同時也能夠拓展實踐和實驗環(huán)境，促進跨學科合作。這對于適應信息化社會的需求，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力和適應能力具有重要的意義。

2.1 提升教育質(zhì)量

傳統(tǒng)教學主要以手寫板書或者投影為主，傳達知識的方式較為單一，師生間互動的方式也有限，這就可能導致教師教書育人的激情淡化，學生學習的注意力集中度不夠高，進而影響教育質(zhì)量。在傳統(tǒng)的教學中引入數(shù)字化技術(shù)，不僅可以增加師生之間交流溝通的機會，還可以增加學生對上課的黏性，最終達到提升教育質(zhì)量的作用。例如，在講授數(shù)字化工廠相關(guān)課程時，一方面可以讓學生學習相關(guān)數(shù)字孿生軟件，另一方面可以通過VR系統(tǒng)讓學生真實感受工廠場景；在講授工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)課程時，可以讓學生登錄工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的“駕駛艙”監(jiān)測系統(tǒng)，沉浸式體驗工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用[8]。

2.2 打破時空限制

數(shù)字化工具和技術(shù)可以為教育提供更豐富、更直觀的教學資源和學習材料。高校可以通過網(wǎng)絡(luò)課程、教學視頻、在線交流等方式，為學生提供更加個性化的學習體驗。

數(shù)字化教學可以突破傳統(tǒng)課堂教學的時空限制。學生可以自由選擇學習的時間和地點，不再受到固定的上課時間和地點的束縛。這對于工作學習兼顧的學生、遠程學習的學生以及國際學生來說尤其重要。

2.3 拓展實踐和實驗環(huán)境

數(shù)字化教學可以提供更多實踐和實驗環(huán)境的拓展。虛擬實驗室、在線模擬軟件等工具可以為學生提供更多實踐機會，尤其是在某些實驗條件受限或成本較高的情況下，數(shù)字化教學可以彌補實踐的不足。以工業(yè)機器人集成應用相關(guān)課程為例，一套實驗設(shè)備大概需要30萬元，要想建設(shè)規(guī)模性且能夠滿足一個班級的學生上課的實驗室，需要投資500萬元左右，這對于許多高職院校來說成本非常高，有時候難以很快建成滿足教學使用的實驗室。此時，可以選擇使用虛擬化機器人實驗平臺PQart來帶領(lǐng)學生們在線模擬學習機器人的相關(guān)操作，提高學生的學習興趣。

2.4 促進跨學科合作

數(shù)字化教學可以促進不同學科之間的合作和交流。學生可以通過在線平臺共享觀點、參與跨學科項目，培養(yǎng)綜合能力和團隊合作精神，提高綜合素質(zhì)。以金融專業(yè)為例，隨著數(shù)字化經(jīng)濟的不斷發(fā)展，目前金融行業(yè)不再是傳統(tǒng)的人文社科專業(yè)，已經(jīng)逐漸融入各種編程算法分析，如Python。高校教育資源完成數(shù)字化轉(zhuǎn)型后，金融專業(yè)的學生可以通過數(shù)字化學習平臺學習計算機專業(yè)的Python課程[9]。

3. 高校教學方式數(shù)字化轉(zhuǎn)型面臨的問題

高校教學方式的數(shù)字化轉(zhuǎn)型面臨技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施、學習平臺和教學資源質(zhì)量、教學方法和評估體系、學生能力以及信息安全和隱私保護等多個方面的問題。解決這些問題需要高校、教師和學生共同努力，以促進數(shù)字化教育的可持續(xù)發(fā)展。

3.1 技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施

數(shù)字化轉(zhuǎn)型需要依賴先進的技術(shù)和穩(wěn)定的基礎(chǔ)設(shè)施。然而，一些高校可能缺乏必要的技術(shù)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)條件，導致數(shù)字化教學的推行受到限制。此外，教師和學生也需要適應和掌握新的技術(shù)工具，需要相應的培訓和支持。

以構(gòu)建PLC虛擬數(shù)字化實驗室為例，該實驗室需配備高性能的圖像處理電腦、云端存儲系統(tǒng)以及高性能的交換機等，如果這些基礎(chǔ)的硬件設(shè)施不能夠滿足的話，就難以完成此部分的數(shù)字化轉(zhuǎn)型任務。

3.2 學習平臺和教學資源質(zhì)量

數(shù)字化教學需要建立有效的學習平臺和提供高質(zhì)量的教學資源。然而，并非所有的學習平臺和資源都能滿足學生和教師的需求。一些平臺存在用戶體驗不佳、內(nèi)容質(zhì)量不高、選擇有限等問題，這可能會影響教學效果和學生的學習體驗。

以目前許多高校正在構(gòu)建的數(shù)字化教學資源庫為例，存在諸多問題，最常見的就是負責教師的態(tài)度不行，對數(shù)字化資源敷衍了事，對PPT等教學資源未精心打磨，更有甚者，有些負責老師對自己教的課無任何實操經(jīng)驗。這樣建設(shè)的數(shù)字化資源庫非但不能起到促進教育發(fā)展作用，反而會誤人子弟。

3.3教學方法和評估體系

數(shù)字化教學需要重新思考和調(diào)整傳統(tǒng)的教學方法和評估體系。在線教學對于互動和實踐性的教學活動可能存在一定的限制，教師需要尋找新的教學方式和工具，確保學生能夠有效地參與和學習。同時，如何準確、公平地評估學生的學習成果也是一個挑戰(zhàn)。目前很多高校僅是提出數(shù)字化轉(zhuǎn)型的口號，并沒有落到實處。如在數(shù)字化教學情境下，很多教師仍然僅以課堂測試、紙質(zhì)作業(yè)和期末考試等傳統(tǒng)的方式來對學生的學習效果進行考核，并未融入智能化的綜合評估系統(tǒng)進行分析[10]。

4. 高校教學方式數(shù)字化轉(zhuǎn)型的建設(shè)路徑

數(shù)字化轉(zhuǎn)型的建設(shè)路徑涵蓋策略規(guī)劃、技術(shù)支持、教師培訓、學習平臺與資源建設(shè)、多樣化教學模式、信息安全與隱私保護以及持續(xù)監(jiān)測與評估等方面。高校需要全面考慮這些因素，并與教師、學生、技術(shù)支持團隊和管理部門等各方合作，逐步推進數(shù)字化教育的發(fā)展。

4.1 制定數(shù)字化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略

高校需要制定明確的數(shù)字化轉(zhuǎn)型策略和規(guī)劃，確定數(shù)字化教育的目標和方向。這包括確定數(shù)字化教學的重點領(lǐng)域、優(yōu)先發(fā)展的教學資源和技術(shù)工具，以及相關(guān)的技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施投入等。

其中數(shù)字化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略中最為重要的就是可落地的基礎(chǔ)技術(shù)設(shè)置。高校需要提供必要的技術(shù)設(shè)備和穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境來支持數(shù)字化教學。這包括為教師和學生提供適當?shù)挠嬎銠C、軟件、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等，并確保網(wǎng)絡(luò)的帶寬和穩(wěn)定性能夠滿足教學需求。

4.2 提供教師培訓和支持

數(shù)字化轉(zhuǎn)型需要教師具備相關(guān)的技術(shù)和教學方法知識。高校可以提供教師培訓課程，幫助教師掌握數(shù)字化教學的技能和方法，并提供教學設(shè)計和評估的指導。此外，建立教師互助平臺和資源共享的機制，促進教師之間的合作和交流。教師培訓包括技術(shù)培訓與思想培訓。技術(shù)培訓是指培養(yǎng)教師的數(shù)字化研發(fā)水平以及數(shù)字化工具的使用，數(shù)字化研發(fā)水平具體為教師的軟件開發(fā)能力和虛擬系統(tǒng)的開發(fā)水平等，數(shù)字化工具的使用具體為各種數(shù)據(jù)資源平臺的使用，如超星學習通、智慧職教等。浙江紡織職業(yè)技術(shù)學院舉辦的“高校制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型新技術(shù)深度融合培訓班”即為一種很好的模式。思想培訓從某種意義上來說，決定一個高校是否能夠徹底完成數(shù)字化教學轉(zhuǎn)型任務的最關(guān)鍵因素就是教師的數(shù)字化思想，應制定相關(guān)的激勵制度并舉辦多種數(shù)字化政策解讀培訓，徹底改變教師的傳統(tǒng)教學固定思維，逐步向數(shù)字化教學靠攏。

4.3 建設(shè)高質(zhì)量的學習平臺和教學資源

高校需要建設(shè)高質(zhì)量的學習平臺，提供豐富、易用的教學資源。這包括開發(fā)自主研發(fā)的學習管理系統(tǒng)、教學平臺等，同時也可以與行業(yè)和社會資源合作，獲取和整合各類優(yōu)質(zhì)的教學資源[11]。

5. 數(shù)字化時代高校教學方式變革的案例研究

寧波城市職業(yè)技術(shù)學院重視數(shù)字化教學改革與教學建設(shè)，信息學院是寧波城市學院“雙高”建設(shè)的重點學院之一，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)學院是信息學院重點打造的數(shù)字化轉(zhuǎn)型標桿。圖1是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)學院中PLC課程的數(shù)字化教學資源，教師充分利用虛擬仿真平臺與在線學習資源進行授課，再結(jié)合實訓平臺與現(xiàn)場教學車間進行實踐教學，充分完成數(shù)字化轉(zhuǎn)型下的理實一體化教學。

此外，國外有斯坦福大學推出了在線開放課程平臺Coursera，與全球多所知名大學合作，提供大量的在線課程。學生可以免費或付費參加這些在線課程，獲得相應的學習證書。Coursera平臺通過數(shù)字化技術(shù)和互動性工具提供高質(zhì)量的學習體驗。這種數(shù)字化教學方式擴大了教育的可及性，使得學生在任何地方都能夠接受高水平的教育。

結(jié)語

本文來源于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)教學工作一線，有充分的研究樣本、實踐基礎(chǔ)。深入剖析了目前高校教學方式數(shù)字化轉(zhuǎn)型面臨的若干重要問題，提出了數(shù)字化轉(zhuǎn)型的建設(shè)路徑，主要包括制定數(shù)字化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略、建設(shè)數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施以及教師培訓與支持等，以“數(shù)字大腦”幫助管理者進行教學觀測、狀態(tài)監(jiān)控、規(guī)律分析、前期預警、問題診斷和決策參考，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，以數(shù)據(jù)為核心建立評價體系，構(gòu)建教學數(shù)字化管理新模式。

參考文獻：

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作者簡介：李家豪，碩士研究生，助教，研究方向：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能控制。

基金項目：寧波市教育科學規(guī)劃2023年度研究課題——數(shù)字化時代高校教學方式變革研究（編號：2023YGH069）；2023年度寧波城市職業(yè)技術(shù)學院校級教育教學改革青年教師專項課題——青年教師信息化教學能力提升探索（編號：XJQNZX202216）。