數(shù)智背景下研究性教學(xué)模式的探索與實(shí)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(shí)踐為主題，探討高校如何通過(guò)數(shù)智技術(shù)實(shí)現(xiàn)更加個(gè)性化、互動(dòng)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(shí)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(shì)

研究性教學(xué)模式源于對(duì)教育本質(zhì)的深度反思，即教育不僅是知識(shí)的傳遞，還是個(gè)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(kāi)始在研究性教學(xué)模式時(shí)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(shí)傳授到雙向互動(dòng)交流，從封閉課堂到開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，從孤立個(gè)體到協(xié)作團(tuán)隊(duì)的轉(zhuǎn)變，并形成了一種更開(kāi)放、互動(dòng)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(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，二能促進(jìn)教師隊(duì)伍的發(fā)展和教學(xué)理念的更新，三能實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字技術(shù)與教育融合的有益探索，并通過(guò)人工智能等數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)教與學(xué)全過(guò)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(shí)施過(guò)程中存在的問(wèn)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(jī)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(shí)施。第二，教師角色的轉(zhuǎn)變與適應(yīng)。研究性教學(xué)模式對(duì)教師的課程設(shè)計(jì)能力、技術(shù)運(yùn)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(shí)間內(nèi)難以適應(yīng)這種角色的轉(zhuǎn)變。第三，教學(xué)評(píng)價(jià)的實(shí)施與標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題。研究性教學(xué)模式重視對(duì)批判性思維和協(xié)作能力等綜合素質(zhì)的全面評(píng)價(jià)。然而，這些非顯性能力的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)和方法尚未達(dá)成共識(shí)，評(píng)價(jià)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(jī)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(jī)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(cè)分析等智能化的高級(jí)特性。數(shù)智技術(shù)通過(guò)提高各個(gè)環(huán)節(jié)的智能化水平，實(shí)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(guò)程性、開(kāi)放性和問(wèn)題性等特點(diǎn)。

首先，數(shù)智技術(shù)延展了研究性教學(xué)模式的時(shí)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(shí)間和地點(diǎn)這一局限。部分教師利用中國(guó)大學(xué)MOOC（慕課）平臺(tái)發(fā)布相關(guān)的學(xué)習(xí)內(nèi)容和任務(wù)，在平臺(tái)上構(gòu)建“導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)—班級(jí)討論—精講留白”相互協(xié)同的課程學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)體系，師生可以隨時(shí)隨地登錄平臺(tái)訪(fǎng)問(wèn)學(xué)習(xí)資源，進(jìn)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(yàn)性。數(shù)據(jù)分析工具能精確識(shí)別學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和能力水平，提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)資源和路徑，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的針對(duì)性，如虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等技術(shù)運(yùn)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(qiáng)了研究性教學(xué)模式的評(píng)估性。通過(guò)大數(shù)據(jù)和自然語(yǔ)言處理技術(shù)的運(yùn)用，教師可以實(shí)時(shí)、全面地收集和分析學(xué)生學(xué)習(xí)全過(guò)程的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，為教師提供精準(zhǔn)的評(píng)估反饋，提高教學(xué)質(zhì)量。

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

隨著大數(shù)據(jù)元年的到來(lái)，研究性教學(xué)模式的數(shù)智技術(shù)運(yùn)用得到了顯著加強(qiáng)。許多高校探索并實(shí)施了“AI+”智慧教學(xué)一體化創(chuàng)新管理與應(yīng)用實(shí)踐。實(shí)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(gè)方面。第一，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的決策支持，實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的個(gè)性化。例如，計(jì)算機(jī)自適應(yīng)考試系統(tǒng)能根據(jù)學(xué)生在平臺(tái)內(nèi)的答題情況，及時(shí)更新、調(diào)整題庫(kù)內(nèi)容，不斷精確題目參數(shù)、優(yōu)化推薦精度，滿(mǎn)足更準(zhǔn)確的學(xué)生個(gè)性化需求；國(guó)家教育資源公共服務(wù)平臺(tái)（職教板塊）的運(yùn)用，也為不同地區(qū)教師個(gè)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(shí)踐手段。教師通過(guò)Gradescope（一種教師評(píng)分和考核平臺(tái)）、Fireflies.ai（實(shí)體和虛擬課堂上獲取筆記與視頻錄制工具）等工具的運(yùn)用，進(jìn)行課堂錄制和教學(xué)評(píng)估，能及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略，進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，使得教學(xué)更加高效和精準(zhǔn)。第三，利用虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，幫助研究性教學(xué)模式營(yíng)造沉浸式的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。例如，土木工程專(zhuān)業(yè)的沉浸式建筑工人安全教育培訓(xùn)模式通過(guò)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(chǎng)景；上海理工大學(xué)設(shè)計(jì)的火災(zāi)逃生培訓(xùn)系統(tǒng)涉及視聽(tīng)說(shuō)觸動(dòng)五感，幫助學(xué)生在虛擬環(huán)境中模擬火災(zāi)逃生過(guò)程。第四，利用信息化技術(shù)，改變教學(xué)評(píng)價(jià)的方式。教師運(yùn)用智學(xué)網(wǎng)、中國(guó)大學(xué)MOOC、校管家等系統(tǒng)，逐步實(shí)現(xiàn)了教學(xué)評(píng)價(jià)的全面性、精確性、及時(shí)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(jī)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(dòng)。相關(guān)部門(mén)應(yīng)在《教育信息化中長(zhǎng)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(tái)一系列更具體的，鼓勵(lì)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(shí)施措施和保障措施。高校等教育機(jī)構(gòu)也應(yīng)出臺(tái)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(lì)教師進(jìn)行技術(shù)探索和運(yùn)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(guó)外高校設(shè)計(jì)的“燒傷中心”沉浸式學(xué)習(xí)空間、虛擬人類(lèi)互動(dòng)實(shí)驗(yàn)室等技術(shù)，將各類(lèi)教育資源進(jìn)行數(shù)字化處理，并通過(guò)技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)學(xué)校、家庭、社會(huì)等多方主體共同參與教育資源的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)資源的統(tǒng)一管理和高效利用。在這個(gè)過(guò)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(shí)現(xiàn)對(duì)教育資源的自由流動(dòng)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(guò)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(guò)實(shí)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(yíng)造了智慧教學(xué)創(chuàng)新應(yīng)用環(huán)境，促進(jìn)了課堂教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)模式的創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)過(guò)程和教學(xué)評(píng)價(jià)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，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(guò)中國(guó)大學(xué)MOOC、超星、雨課堂等學(xué)習(xí)平臺(tái)，整合教學(xué)資源，實(shí)現(xiàn)線(xiàn)上線(xiàn)下相結(jié)合的混合教學(xué)方法，也可以通過(guò)建設(shè)課程教學(xué)資源和常態(tài)課堂教學(xué)視頻庫(kù)的方式，打造符合學(xué)生個(gè)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(xiàn)上學(xué)習(xí)平臺(tái)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(píng)價(jià)體系。研究性教學(xué)模式的評(píng)價(jià)體系注重全面、實(shí)時(shí)和互動(dòng)，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(guò)程的信息數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)過(guò)程的動(dòng)態(tài)跟蹤和及時(shí)反饋，形成對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)情況和教師教學(xué)行為的精準(zhǔn)畫(huà)像，為評(píng)價(jià)提供客觀、全面的依據(jù)，構(gòu)建多維度、精準(zhǔn)化的評(píng)價(jià)體系。同時(shí)，高校要重視對(duì)技術(shù)倫理的深入探討和應(yīng)對(duì)策略的制訂，確保評(píng)價(jià)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(duì)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(gè)性化的教師學(xué)習(xí)和培訓(xùn)工具，滿(mǎn)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(xiàng)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(tái)、課外教學(xué)平臺(tái)和全方位的智能教學(xué)平臺(tái)。一是打造研究性課堂教學(xué)平臺(tái)。研究性課堂教學(xué)平臺(tái)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(tái)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(tái)，以及適合教學(xué)和研究需求的技術(shù)架構(gòu)，以確保平臺(tái)的穩(wěn)定性、可擴(kuò)展性和安全性。在具體板塊上，平臺(tái)的構(gòu)建應(yīng)能夠滿(mǎn)足個(gè)性化學(xué)習(xí)需求，提供豐富的數(shù)字化教學(xué)資源，并滿(mǎn)足構(gòu)建可視化的教學(xué)過(guò)程需要?！癆I賦能智慧研訓(xùn)一體化平臺(tái)”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(tái)。高校打造課外教學(xué)平臺(tái)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(dòng)探索興趣。平臺(tái)可以融入游戲化學(xué)習(xí)元素，通過(guò)積分、勛章等激勵(lì)機(jī)制，增加學(xué)習(xí)趣味性，鼓勵(lì)學(xué)生深入探索。同時(shí)，高校通過(guò)專(zhuān)項(xiàng)項(xiàng)目系統(tǒng)的建設(shè)，設(shè)置項(xiàng)目制學(xué)習(xí)任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生在課外時(shí)間圍繞實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行研究，培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力。三是打造全方位的智能教學(xué)平臺(tái)。高校通過(guò)技術(shù)探索，構(gòu)建包含“教、學(xué)、賽、管、評(píng)”五個(gè)維度，“學(xué)、師、校、家”四個(gè)主體參與的一體化智能教學(xué)平臺(tái)，提供泛在式的混合教與學(xué)環(huán)境，打破時(shí)間、空間和主體的限制，實(shí)現(xiàn)教育資源的優(yōu)化配置與良性互動(dòng)。

四、結(jié)語(yǔ)

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(shí)踐帶來(lái)了質(zhì)的改變，未來(lái)應(yīng)進(jìn)一步厘清數(shù)智技術(shù)與教育教學(xué)實(shí)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(shí)踐能力的人才提供實(shí)踐路徑。

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