数智背景下研究性教学模式的探索与实践

摘要：在数智背景下，研究性教学模式更加注重技术与教育的深度融合。文章以数智背景下研究性教学模式的转变与实践为主题，探讨高校如何通过数智技术实现更加个性化、互动化和智能化的教学，并从发展环境、渠道阵地等方面，提出高校依托数智技术助力研究性教学模式发展的实践路径。

关键词：研究性教学模式；数智技术；教学改革

一、研究性教学模式的概念

（一）研究性教学模式的优势

研究性教学模式源于对教育本质的深度反思，即教育不仅是知识的传递，还是个体智慧的启迪和创新能力的培养。随着信息技术的发展，部分教师开始在研究性教学模式时融入技术元素，出现了以数字技术为基础的探究教学。特别是在建构主义和联通主义等理论的指导下，这一模式经历了从单向知识传授到双向互动交流，从封闭课堂到开放网络环境，从孤立个体到协作团队的转变，并形成了一种更开放、互动的教与学模式，逐渐成为培养创新人才的重要教学策略。

研究性教学模式主张将学生置于学习的中心，一能调动学生的学习积极性和主动性，二能促进教师队伍的发展和教学理念的更新，三能实现对数字技术与教育融合的有益探索，并通过人工智能等数字技术的应用，实现教与学全过程的空间融合，使得教学内容更具吸引力和深度。

（二）研究性教学模式在实施过程中存在的问题

第一，技术应用不均衡。数智技术的飞速发展虽然为研究性教学模式提供了丰富工具，但并非所有教育机构和学生都能平等地享受到这些资源。部分高校由于资金、设施或技术支持的不足，限制了该模式的全面实施。第二，教师角色的转变与适应。研究性教学模式对教师的课程设计能力、技术运用能力等教学素养提出更高要求。然而，部分教师在短时间内难以适应这种角色的转变。第三，教学评价的实施与标准化问题。研究性教学模式重视对批判性思维和协作能力等综合素质的全面评价。然而，这些非显性能力的评估标准和方法尚未达成共识，评价的客观性和公平性难以保证。

二、数智技术与研究性教学模式的耦合机制

（一）数智技术与研究性教学模式的内在关联

数智技术是数字化和智能化的有机融合，即“数字化+智能化”。它包含数字化的基本要素，如数字世界的构建、数据的采集与处理等，还引入了自主学习、决策优化、预测分析等智能化的高级特性。数智技术通过提高各个环节的智能化水平，实现生产要素的创新性配置，具有广泛的应用前景。研究性教学模式具有探究性、学科性、合作创造性、过程性、开放性和问题性等特点。

首先，数智技术延展了研究性教学模式的时空性。数智技术的引入打破了传统学习模式受限于固定的时间和地点这一局限。部分教师利用中国大学MOOC（慕课）平台发布相关的学习内容和任务，在平台上构建“导学预习—班级讨论—精讲留白”相互协同的课程学习动态体系，师生可以随时随地登录平台访问学习资源，进行自主学习和协作探究。其次，数智技术提高了研究性教学模式的精准性和体验性。数据分析工具能精确识别学生的学习需求和能力水平，提供个性化的学习资源和路径，增强学习的针对性，如虚拟现实、增强现实等技术运用为沉浸式学习环境的创建提供了技术支持。最后，数智技术增强了研究性教学模式的评估性。通过大数据和自然语言处理技术的运用，教师可以实时、全面地收集和分析学生学习全过程的各项数据，为教师提供精准的评估反馈，提高教学质量。

（二）大数据元年以来，研究性教学模式的数智技术运用

随着大数据元年的到来，研究性教学模式的数智技术运用得到了显著加强。许多高校探索并实施了“AI+”智慧教学一体化创新管理与应用实践。实证研究发现，研究性教学模式的数智技术应用主要体现在四个方面。第一，利用大数据技术数据驱动的决策支持，实现教学内容的个性化。例如，计算机自适应考试系统能根据学生在平台内的答题情况，及时更新、调整题库内容，不断精确题目参数、优化推荐精度，满足更准确的学生个性化需求；国家教育资源公共服务平台（职教板块）的运用，也为不同地区教师个性化培训需求提供了便利和可能。第二，借助人工智能技术，丰富研究性教学模式的实践手段。教师通过Gradescope（一种教师评分和考核平台）、Fireflies.ai（实体和虚拟课堂上获取笔记与视频录制工具）等工具的运用，进行课堂录制和教学评估，能及时调整教学策略，进行课程设计，使得教学更加高效和精准。第三，利用虚拟现实和增强现实技术，帮助研究性教学模式营造沉浸式的学习体验。例如，土木工程专业的沉浸式建筑工人安全教育培训模式通过沉浸式情景交互课件、3D视频投影、BIM可视化模型等，构建了建筑工人安全教育培训的沉浸式学习空间，学生可以在虚拟环境中模拟各种施工场景；上海理工大学设计的火灾逃生培训系统涉及视听说触动五感，帮助学生在虚拟环境中模拟火灾逃生过程。第四，利用信息化技术，改变教学评价的方式。教师运用智学网、中国大学MOOC、校管家等系统，逐步实现了教学评价的全面性、精确性、及时性和灵活性。

三、在数智背景下研究性教学模式的发展路径

（一）依据数智化资源优化研究性教学模式的发展环境

数智技术为教育改革和发展提供了重要机遇，首要的是借助数智化资源优化研究性教学模式的发展环境。一是注重教育信息化的政策推动。相关部门应在《教育信息化中长期发展规划（2021—2035年）》《教育信息化“十四五”规划》等政策文件的基础上，出台一系列更具体的，鼓励和支持教育信息化发展的相关政策，明确教育信息化的发展方向、总体目标和主要任务，并指导研究性教学模式探索更加具体的实施措施和保障措施。高校等教育机构也应出台支持研究性教学模式与数字技术融合发展的政策文件，并鼓励教师进行技术探索和运用。二是要打造多方协作、智慧共享的教育环境。高校可以借鉴国外高校设计的“烧伤中心”沉浸式学习空间、虚拟人类互动实验室等技术，将各类教育资源进行数字化处理，并通过技术手段，实现学校、家庭、社会等多方主体共同参与教育资源的建设，实现资源的统一管理和高效利用。在这个过程中，高校要重视弥合数据鸿沟，打破数据壁垒，科学规划和平衡数字教育资源的利用方式，实现对教育资源的自由流动和全方位共享。

（二）依靠数智手段拓宽研究性教学模式主渠道

一是要依靠数字手段革新教学理念。教学理念的革新关键在于高校应将数字技术深度融入教育的全过程，以全新的教学理念引领教育发展，重塑教育生态。例如，河南工业大学通过实践探索，成功构建了一套AI智慧教学一体化创新管理体系，他们营造了智慧教学创新应用环境，促进了课堂教学质量评价模式的创新，实现了教学过程和教学评价的动态监测，形成了智慧教学“工大模式”，为其他高校教育数字化转型提供了有益的借鉴和参考。

二是利用数智技术创新教学方法。高校可以通过中国大学MOOC、超星、雨课堂等学习平台，整合教学资源，实现线上线下相结合的混合教学方法，也可以通过建设课程教学资源和常态课堂教学视频库的方式，打造符合学生个性化学习需求的信息推送教学法。此外，高校还可以利用线上学习平台提供的多方参与技术，建立包含学校、家庭、社区在内的协同育人教学法。

三是依靠数智手段完善教学评价体系。研究性教学模式的评价体系注重全面、实时和互动，高校利用数智技术，收集、处理包括教师教学和学生学习全过程的信息数据，实现教学过程的动态跟踪和及时反馈，形成对学生学习情况和教师教学行为的精准画像，为评价提供客观、全面的依据，构建多维度、精准化的评价体系。同时，高校要重视对技术伦理的深入探讨和应对策略的制订，确保评价体系改革的公正性和可持续性。

四是依靠数智技术优化教师队伍建设。在智能性的研究性教学模式中，教师需要具备足够的教育技术素养，可以利用易课堂等工具提供个性化的教师学习和培训工具，满足不同教师的培训需求，提高教师数据素养能力、技术整合能力等在内的各项技能。

（三）依托数智技术打造研究性教学模式发展主阵地

研究性教学模式阵地建设主要是课堂教学平台、课外教学平台和全方位的智能教学平台。一是打造研究性课堂教学平台。研究性课堂教学平台的搭建必须理清脉络、弄清规则。在研究性课堂教学平台搭建的技术建设方面，高校需要选择稳定、高效、易用的数字化平台，以及适合教学和研究需求的技术架构，以确保平台的稳定性、可扩展性和安全性。在具体板块上，平台的构建应能够满足个性化学习需求，提供丰富的数字化教学资源，并满足构建可视化的教学过程需要。“AI赋能智慧研训一体化平台”包括数字化教研和备课等板块，可以为高校提供具体技术和板块上的参考。二是打造研究性课外教学平台。高校打造课外教学平台关键在于整合技术与课外教育资源，激发学生主动探索兴趣。平台可以融入游戏化学习元素，通过积分、勋章等激励机制，增加学习趣味性，鼓励学生深入探索。同时，高校通过专项项目系统的建设，设置项目制学习任务，引导学生在课外时间围绕实际问题进行研究，培养学生解决问题的能力。三是打造全方位的智能教学平台。高校通过技术探索，构建包含“教、学、赛、管、评”五个维度，“学、师、校、家”四个主体参与的一体化智能教学平台，提供泛在式的混合教与学环境，打破时间、空间和主体的限制，实现教育资源的优化配置与良性互动。

四、结语

数字化的发展和技术创新为研究性教学模式的实践带来了质的改变，未来应进一步厘清数智技术与教育教学实践耦合的伦理基础，探索发展路径，为教育教学创新、培养更多具备创新精神和实践能力的人才提供实践路径。

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基金项目：2022年河南省本科高校研究性教学改革研究与实践项目“基于‘一流课程’建设的研究性教学模式研究”，项目编号：2022SYJXLX127。