新兴技术支撑下的高等教育育人模式新探索

周召发 张志利

摘  要：随着大数据、人工智能、虚拟现实等技术的迅猛发展，这些新兴技术在教学中的应用日益广泛，推动着课堂教学的智能化、无师化变革，现有以教师讲授为主的诸多教学模式面临着严峻的挑战，未来高等教育发展需向何方？探索未来高等教育的新途径是应有之义。应以能力培养为先，遵循科研实践牵引学生自主求索的培养主线，充分依托线上教学资源，辅以多维度过程考核；督促老师完成“施教者”向“辅教者”的角色转变，将工作重心转到设计培养方案等事半功倍的教学决策环节，才可在适应教育技术发展的同时，化挑战为机遇，从根本上实现育人工作的减负增效。

关键词：理工类本科教育；教育新技术；教学改革；能力培养；科教互促

中图分类号：G642   文献标识码：A    文章编号：1673-7164（2024）02-0063-04

人工智能、大数据、VR等高新技术的飞速发展，推动着高等教育改革的不断深化。高新技术为师生的高效沟通提供了平台保障，拉近了师生之间的距离。但随着高新技术在教学评价中的深入应用，也给以教师课堂讲授为主的教学模式带来了剧烈冲击。对此，大量的教育研究学者提出了高校数字化教学改革方案，朱天翔提出通过推广符合我国国情的高等教育混合课程模式与持续开发、开放优质在线教育资源，推动中国高等教育体系高质量发展［1］。范士领等人提出了改革创新教学模式，发挥网络新技术优势，遏制网络的消极作用，强化情感教育的应用策略［2］。金为民等人从跨学科发展、新技术革命飞跃发展推动教学内容和教学方法全面改革的立足点出发，阐述了高等教育如何面对新技术革命的挑战［3］。哈佛大学教育技术学专家克里斯·德迪教授在接受张蔚磊等人的专访时，综合性地闡述了美国高等教育数字化学习的未来，为国内教育研究者进一步研究数字化背景下中国的高等教育提供了一定的思想和经验借鉴［4］。

上述教学改革方案大都从教育技术发展的本身出发，侧重于对教师如何适应教学新技术和熟练使用教学新工具以及进一步提升教学效率的分析讨论。目前我国的本科教育仍存在以下几方面主要问题：一是高校基本上遵循“理论教育为主”的本科素质教育模式，无法有效培养学生在实际工作中自主解决问题的核心能力；二是教师在教学中的重复性工作过多，授课模式固定单一，无法充分发挥自身的科研优势，高校的科研资源也无法得到充分利用；三是高校对本科生现有的考核标准片面单一，局限性较大，无法真实反映学生对知识的掌握程度；四是本科生的毕业设计（论文）与实际所学课程脱节较为严重，论文总体的完成质量较低。在以培养学生综合能力为先的新时代高等教育育人要求下［5］，理论教学作为育人主线的一环，高校应该如何从学生能力培养工作的整体维度出发，将线上课程等多媒体教学资源的理论教学优势有机融合到新的高等教育理念之中？这就需探索一条新教育技术背景下的高等教育新途径。

文章从能力培养为先的育人目标出发，提出应充分依托线上教育资源的理论知识继承优势，通过具体的科研实践任务牵引学生的学习主线由“被动受教”向“自主求索”转变，以科研任务的阶段性完成质量为指标，根据具体的专业课程特点及对应的科研实践题目设置与之匹配的过程考核体系；利用教育新技术为教师从重复授课工作中解放提供了便利条件，加快促进教师的教学角色转型，使其将有限的精力转向培养方案设计、课程录制答疑、考核体系构建、科研实践督导等教学决策工作，进一步实现高校学生培养的减负增效目标。

一、能力培养为先，确立育人目标

随着我国科学技术的快速发展和高等教育普及率提高，就业竞争压力越来越大，社会各行业对高校毕业人才的能力要求也越来越高，主要体现在以下几方面：首先，由于一些客观或非客观因素，人们常常会面对工作任务过重、难度较大、竞争激烈、预期目标久久不能实现、工作前景不好、人际关系紧张等职场问题，这都要求毕业生必须具备良好的工作心态和强大的心理素质以及丰富的团队协作经验；其次，行业快速发展使得专业知识的迭代速度加快，只有具备强烈的终身学习欲望和较强的学习能力，才能时刻紧跟行业发展的步伐；最后，在快节奏的社会生活当中，除了上述必须具备的工作能力外，敏捷高效的思维和决策能力、丰富的想象力、强大的自信心和毅力、自理和自立能力以及人际交往能力，这都是现代社会合格人才必备的基本素质［6］。

基于上述分析可知，目前课堂以教师为主导，期末课程考核为主的教学模式在学生的能力培养方面存在着明显不足。面对国家快速发展的实际需求，同时为了能够向“人类命运共同体”的快速构建提供可靠的中国方案，判断中国高校教育质量的标准将不能仅局限于学生考试成绩的高低，必须将学生科研学术能力与工程实践能力一起融入人才培养的考核标准。对本科生教育，应由“理论教育为主”的模式向“理论教育服务能力培养”的模式转变，以培养学生的核心能力为优先目标，让学生在毕业时除了掌握本专业所学基本理论，还具备解决实际问题的能力。

二、科研实践牵引，激发学生兴趣

对本科生而言，在其进入高校接触高等教育前，一直接受“填鸭式”的教育，长时间处于该种教育模式下，大多数学生的思维受书本上的应试型理论和方法限制。如果应试教育的目的是让学生掌握知识原理，那么高等教育的教学目的则更侧重于学生对专业原理的熟练应用和进一步创新。本科阶段的专业课程理论抽象，结构原理复杂，导致学生在高中阶段及之前形成的思维方式很难用于理解本科专业知识。

现有的大部分本科教学模式虽然在理论讲授和实验相结合的基础上鼓励学员参加各类科创竞赛，但传统上较片面的讲授模式难以从根本上转变学员的思维方式，实验操作也严格地按照指导手册上的步骤进行，往往使学生处于被动地位，容易产生畏难情绪和厌烦心理，无法激发学生的学习兴趣，学生无法对所学的知识产生深刻地认识和理解，那么在后续竞赛中对专业知识的运用只能照猫画虎，无法带着明确的目的在实践中验证。此外，传统的授课模式虽然也会在课程的引言部分引入实际工程案例，但是该部分内容的讲解往往一笔带过，所选的案例模板也基本上大同小异，较为片面空泛，深入性不强。

对上述现存问题，高校教师可充分发挥教研室的科研项目资源优势、结合自身丰富的科研实践经验，引入与所授专业课程相关的大量实际案例吸引学生的注意力；由浅入深地讲解具体的科研实践过程，让学生能够直观地认识到所学知识在实际工程领域中的应用，以此调动学生的学习兴趣；抛出科研项目中存在的不足或尚待解决的问题，调动学生讨论优化方案或解决办法的积极性，提高学生在课程学习中的参与感，让学生在了解科研课题概况的同时，选择符合自身兴趣的科研实践项目进行深入分析和研究，将解决某一工程问题作为本门专业课程的学习目标，并以此来牵引专业课程的理论学习。在此模式下，教师可以将学生自然而然地带入专业课程学习中，保证了学生的主动权和选择权。

三、线上资源依托，构建自学主线

当前，本科阶段每门课程的教学节奏安排相对固定，学习接受能力不同的学生无法根据自身的情况自由安排课程学习节奏，在相同的教学安排下每位学生对所学知识点的掌握程度不相同。对高校教师而言，现有的工作模式基本上是教学与科研各自独立，教学质量与教学成果难以量化考核，相较于立竿见影的科研成果回报，在教学上投入的成本大多为隐性，难以取得显性成果，这就造成了“重科研、轻教学”的倾向，导致教学工作与科研工作割裂，教师无法将精力有效用于教学中，且在本科教学中，授课的内容和方式相对固定，课程体系的创新性不足，重复的理论讲授工作会占据大量的教学时间，由此进入正反馈的恶性循环，造成了较为严重的教师资源和科研资源浪费。

在课程的理论教学方面，现今基于大数据、虚拟现实、人工智能等高新技术的线上教育模式能够有效替代教师的课堂讲授工作［7］。在科研实践牵引理论学习的教学理念的指导下，高校可将理论教学的主阵地转移至线上教育资源，教师充分依托多媒体教育技术优势，根据学生的预期培养目标，结合科研案例中的具体环节和工程实践中遇到的实际问题，重新梳理课程理论讲授的重复性工作，由浅入深地剖析专业基础知识，总结录制成包括概念型、基础理论型、实践应用型等全方位反映学科特色的教学视频资源，按照课改要求变化不定期地进行内容更新。对学生而言，专业理论素养与个人核心能力具有同等重要的地位，在科研实践牵引理论学习的模式下，学生可以将实践环节中遇到的问题带到线上课堂中进行理论知识的学习，实现自由安排学习节奏的同时，又可在实践的反复验证中加深对知识点的理解，充分做到对理论基础的学以致用。除了课程视频的录制工作外，指导答疑也是线上理论教学不可或缺的一环，教师可根据学生的整体课程学习情况，定期组织线上或线下答疑活动，针对学生反映率较高的重难点问题和易错知识点进行统一的解答，以便及时查漏补缺。

在科研实践任务的牵引下，充分依托线上资源的理论授课模式，能够促使学生快速进入自主求索的学习主线中，有效锻炼其逻辑分析能力和解决实际问题能力；还能将教师从低效的重复性课堂面授工作中解放出来，将其有限的精力用在更加高效的理论教学工作中。

四、教师指导辅助，应对个性需求

“立德树人”一直是我国高等人才培养的根本任务，这要求高等教育要先行于其他教育，要从适应新时代到赢得新时代跨越，最重要的是高校毕业人才要具备领跑新时代的素养和能力［8］。高校有必要在完整的培养周期内，建立健全思政教育体系，在科研实践和毕业论文指导方面满足学生的需求，培养思想素质过硬，个性鲜明，具有专业素养的学生。

在思政教育方面，教师需强化育才报国思想，围绕“立德树人”的思政目标，坚定使命担当和提升科学素养，梳理并重构课程思政教学体系。以自身对本专业课程实践资源的分析评估为基础，打造特色思政课堂，以科研实践中蕴含的辩证思维、方法论和科学精神，奠定学生的学科专业素养；需充分发挥各类教学平台的优势与功能，对理论教学中的人文知识与物质资源进行有效整合，启迪学生树立正确的世界观、人生观、价值观和职业观；还可积极挖掘当地的特色教学资源，进一步丰富教学的内容和形式，以此增强思政课堂实践教学的吸引力。

在科研实践指导方面，教师除了在专业课程教学环节中针对学生培养的科研题目选取规划和理论辅导答疑外，对学生科研实践进行全程跟进十分必要，教师应充分掌握每一位学生的学习节奏，在实践的具体环节上给予及时的指导答疑，针对学生不同科研需求提供充足的物资，建立有效的科研激励机制。教师对学生毕业设计的指导也应贯穿本科教育期间，学生进行专业课程实践的过程，也是为毕业设计进行理论知识和实践经验储备的过程，教师可考评不同学生专业课程的理论学习和科研实践情况，为其预选若干适合的毕业设计题目，让学生结合自身在专业课程学习过程中的收获，趁热打铁确定毕业设计题目并构思论文的框架思路，教师则承担该过程的指导答疑工作，如此一来，学生在结束专业课程的学习后，就能迅速地投入毕业论文的撰写中，也在一定程度上保证了毕业设计的完成质量。

五、任务质量保证，增设过程考核

一直以来，工科类专业课程的考核标准基本为笔试成绩和实验报告成绩相结合的形式，相比应试教育的考核方式，增加了实验环节的考核，但整体模式变化不大。其中，专业实验课程是以实验报告形式对学生进行考核，由于实验操作是学生严格地按照指导手册上的步骤进行，导致同一实验题目组别中，学生所提交的实验报告内容完成情况基本相同，无法形成有效的考核区分度，然而学生对成绩的重视程度较高，这可能会打击学生的积极性，如此一来，课程实验考核的意义将被大大削弱。因此，笔试成绩结合实验报告成绩的专业课程学习考核模式存在局限性和片面性。

在科研实践为主线的专业课程教学模式当中，应当打破单门课程笔试的单一考核标准，实施多元化过程性的考核方式，将实践操作和理论学习的全过程纳入考核范畴，从多个角度评定学生成绩。针对科研实践环节，增加多节点考核制度，在实践过程的不同节点组织学生进行汇报答辩、自评互评等，根据答辩学生的汇报材料和语言表达对学生的工作量、学生对理论知识的理解程度以及学生对实践任务的完成进度和质量进行综合评定，给出节点评分，这样可在实时掌握学生实践情况的同时，也能对其起到一定的督促作用；针对理论学习环节，可建立包括书面考试、课堂测试、自学测试、课后作业等相结合的考核方式，侧重于考查学生发现问题、分析问题、解决问题和数学建模的理论能力。课程的最终成绩则由教师根据笔试成绩、实践过程成绩、实践任务的难度指数、所提交报告的系统性、内容的完整性和准确性，以及文字写作能力等方面综合给出，最大限度地保证所给课程考核成绩的客观性。

六、结语

文章以新兴教育技术的迅猛发展现状为背景，针对理工科高等教育，分别从确立能力培养的目标、采取科研牵引的方式、依托线上资源的教学、满足个性需求的辅导、保证学习质量的考核五个方面具体展开了讨论，旨在为新兴技术冲击下的高等教育改革提供参考。

参考文献：

［1］ 朱天翔. 后疫情时代全球高等教育信息化的新趋势与关键新技术分析：2021地平线报告（教与学版）解读［J］. 中国教育信息化，2022，28（02）：58-66.

［2］ 范士领，钱春阳. 网络新技术对高等教育教学方式的影响研究［J］. 教育现代化，2019，6（50）：117-119.

［3］ 金为民，金鑫. 高等教育如何面对新技术革命的挑战［J］. 中国现代教育装备，2007（05）：131-132.

［4］ 张蔚磊，李馨，赵云建. 高等教育数字化学习的未来：访哈佛大学教育技术学专家克里斯·德迪教授［J］.中国电化教育，2014（12）：3-7.

［5］ 周婧. “专业—素养—实践”三维结构下的现代教育技术课程教学改革［J］. 山西青年，2021（24）：161-162.

［6］ 劉永. 以学生为中心以社会需求为导向：高校英语专业教学模式与课程设置改革［J］. 教育教学论坛，2017（28）：45-46.

［7］ 沈伟其，杨忠辉. 试论新技术革命对我国高等教育的挑战及对策［J］. 浙江万里学院学报，2001（02）：116-119.

［8］ 吴岩. 新时代高等教育面临新形势［J］. 中国校外教育，2018（03）：4-5.

（责任编辑：邵秋露）