随着教育数字化转型逐渐成为新一轮国际竞争中我国高等教育高质量发展的创新路径,以数字技术和数据资源为核心的数字要素在高等教育体系中不断渗透,如何充分发挥其对研究性教学变革的积极作用已然成为高教领域的热点问题之一,然而高校人才培养实践中以学生数字素养为核心的施教机制尚未形成系统性布局。为此,文章首先分析了数字经济与研究性教学的内在关联,并从教学理念、教学理论、教学形态和教学过程方面探究数字要素驱动研究性教学机理。然后,文章从教学方式、内容和手段层面系统构建了基于数字要素的研究性教学模式。最后,文章将学科建设与数字经济的关键要素嵌入P-SAME模型,提出数字要素驱动研究性教学转型升级的路径,以期为高校开展研究性教学改革提供理论支撑与实践参考。

数字要素驱动的高校研究性教学升级机理

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数字经济与研究性教学的内在关联

数字经济背景下第一、二产业的高质量发展亟需围绕数字要素能力提升开展研究性教学,继而增强高校研究型人才供给水平。同时,研究型人才的需求特质弱化了高等教育学科界限,工业时代过度分割的学科体系逐渐难以满足数字经济背景下复杂性科学问题的客观要求。在“学科孤岛”向研究性教学“问题导向、学科交叉”转变的过程中,数字要素既有利于强化教学与科研的交互渗透,又能够发挥研究性教学传统要素框架下的资源乘数效应,拓展学科边界进而提升学科交叉的价值内涵。

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数字要素驱动高校教育研究性教学变革

教学过程中的数字化转型探索又将影响教学理念与教学理论的修正与完善,进而实现数字要素驱动研究性教学变革的迭代创新,得到数字要素驱动的研究性教学升级机理,如图1所示。

图1 数字要素驱动的研究性教学升级机理

  • 数字要素驱动研究性教学理念变革

  • 数字要素驱动研究性教学理论革新

  • 数字要素驱动研究性教学形态嬗变

  • 数字要素驱动研究性教学过程优化

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数字要素驱动研究性教学创新绩效提升

研究性教学围绕数字要素的渗透性和知识获取的自主性开展教学活动,有利于实现研究性教学创新绩效,首先数字化平台能够促进师生沟通的便捷性,避免教师教学内容固化和教学手段陈旧,从而更好地改善教学绩效。同时,教师借助数字化平台适时分享课程知识及其现实案例,能够提高学生的课程知识认知水平和动态知识体系构建能力。其次,通过研究性教学对学生的探究性、创新性能力进行训练,能够强化学生的数字素养,使学生具备运用数字技术和数据资源自主构建特定问题情境的能力。最后,不同专业背景的学生参与到研究性教学数字化问题情境中,能够发挥专业特长,有利于提高学生团队意识,因此全校性公选课程开展研究性教学能更有效地激发学生的协作能力。

数字要素驱动的高校研究性教学转型升级模式

本研究通过对教学方式、内容、手段的系统性数字化升级构建了基于数字要素的研究性教学新模式,如图2所示。其中,研究性教学方式和教学手段进行数字化升级时需与教学内容完美匹配,即教学方式与手段的数字化升级需服务于研究问题确定、研究方法选择、研究过程质疑和研究成果总结等具体的教学内容模块。

图2 基于数字要素的研究性教学模式

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数字要素嵌入研究性教学方式

数字要素嵌入研究性教学的方式包括多个层面的转变:在教师角色层面,数字化授课平台实现教师角色由“知识讲授”转变为“知识引导”。在教研职能层面,教师将自身研究成果及学术前沿借助数字化教研平台融入教学环节,即由“教研分离”转变为“教研互促”。在师生关系层面,数字化通讯平台有利于改善“师生有别”的不对等关系,形成更具活力和效率的创新型“教学伙伴”关系。在认知模式层面,数字化仿真平台借助虚拟现实技术深化研究性问题情境,将学生认知模式从“囿于理论”转变为“理论实践”相结合。在迭代创新层面,数字化存储平台对学生表现和特征数据进行存储,并加工形成研究性教学理论成果,指导下一阶段的研究性教学实践由“方式固化”转变为“反馈修正”,继而实现迭代创新。

02

数字要素嵌入研究性教学内容

研究性教学内容主要涉及问题确定、方法选择、过程质疑、成果总结等方面。其中,研究问题确定需要基于数字经济时代的现实问题来设计和更新,引导学生多角度、深层次地理解知识的基本原理。研究方法选择需要围绕教学逻辑框架提升新颖性、创设性的专业理论方法、数字技术方法和数据资源方法供给水平。研究过程质疑需要考虑数字要素与研究性教学深度融合对教学内容丰富性、多元性和复杂性的影响,提高学生对问题情境的客观性、实践性、时效性的质疑能力。研究成果总结需要强化案例研究成果拓展、课题研究成果深化和研究问题解决路径。

03

数字要素嵌入研究性教学手段

首先,问题情境数字化主要基于数字经济实践场景进行创设,以提升学生参与研究性问题情境的沉浸度。其次,教学过程数字化主要基于仿真模拟学习空间并借助虚拟现实、增强现实等技术,形成深度依存于数字要素的交互式教学手段。再次,课程治理数字化要能够基于数字要素技能,精准引导学生开展自主性学习。最后,研究品质数字化需要鼓励教师基于电子期刊数据库、文献检索平台等数字化科研工具,培养学生的研究能力,提高学生的知识获取能力。

数字要素驱动高校研究性教学转型升级的路径

为了更加细致地剖析数字要素驱动研究性教学转型升级的路径,本研究基于研究性教学领域普遍认可的P-MASE模型(包含引入问题、寻找方法、科学分析、有效解决和效果评价五个环节),构建数字要素驱动研究性教学转型升级的全景图谱,如图3所示。

图3 数字要素驱动研究性教学转型升级的全景图谱

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软要素层面

  • 引入问题环节中,教师应具备借助数字技术体系和数据要素体系构建问题情境的数字意识,提高专业问题的趣味性和情境性。

  • 寻找方法环节中,教师必须具备将问题场景抽象为科学问题的数字素养,并引导学生从方法库中选择最佳分析工具。

  • 科学分析环节中,教师需应用数字思维引导学生构建基于数据导向的全流程分析框架。有效解决环节中,教师需运用数字能力指导学生对问题进行虚拟建模与仿真实验进而解决问题。

  • 效果评价环节中,教师需具备数字偏好,乐于借助人机互动、师生互动的数据并结合教学绩效指标揭示存在的问题。

02

硬要素层面

  • 数字技术体系与数据要素体系是研究性教学数字化转型升级的基础条件。

  • 数字治理体系与数据安全体系是数字要素驱动研究性教学转型升级的保障。

数字要素驱动研究性教学转型升级路径不仅包括清晰的全景图谱,还需强调以“知识回归”为导向,以专业核心课程为主体,以数字专业课程与数字通用课程为两翼,以多层次数字要素课程设计为突破,形成面向学科发展和数字经济的研究性教学数字课程体系,进而支撑培养方案并指导教学实践,如图4所示。

图4 研究性教学数字课程体系

数字经济时代的快节奏以及现实问题的复杂性使高校研究性教学需基于数字要素变革教学理念、理论、形态和过程,形成数字要素嵌入的研究性教学新模式,为物理大学和云中大学的双轮驱动提供“燃料”。为此,高校及其主管单位应聚焦数字要素嵌入知识全生命周期,构建研究性教学数字课程体系,为研究性教学实践中数字创新人才输出提供坚实的制度保障和数字基础设施,而教师需善于借助数字要素嵌入的P-MASE模型提高研究性教学成效。

参考文献

[1]房银海,何菁.数字要素驱动高校研究性教学转型升级的模式与路径设计[J].现代教育技术,2023,33(04):16-23.

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