教育新基建背景下的智适应实验教学模式思考
李双勋王展张永胜刘康金添
［摘要］针对当前高校实验教学方式落后、方法陈旧等信息化手段不足的问题，提出基于教育新型基础设施建设的智适应实验教学模式，重点突破传统实验教学模式下学生自主性时间不足、教师重复性指导过多、教学评价运用不畅等实验教学难题，让学生听得进、学得懂、易掌握，让教师讲得清、教得易、易操作，让教育管理者易检查、易评估、易管理，为新时代人才培养提供一流的实验教学手段，进一步推进高校实验教学信息化建设。
［关键词］实验教学；人才培养；信息化建设
［基金项目］2021年度湖南省普通高等学校教学改革研究一般项目“教育新基建背景下的智适应实验教学模式研究”（HNJG-2021-0270）
［中图分类号］G642.0［文献标识码］A［文章编号］1674-9324（2023）12-0125-04［收稿日期］2022-04-25
传统实验教学模式必备要素包括听课学生、授课教师、实验场地、授课手段（黑板或投影仪）、实验器材。传统实验教学评价好坏取决于授课教师对原理的讲授是否条理清晰、操作步骤辅导是否到位、实验过程问题解答是否清楚明白、授课手段（板书或多媒体）是否新颖、实验器材是否物尽其用。对于每天离不开网络和手机的“00后”学生来说，传统实验教学方式其实并不是最佳的教学方式。当前，人工智能、大数据、区块链等技术迅猛发展，不仅深刻改变了人才需求和教育形态，同时还影响教育的理念、文化和生态［1］。传统实验教学模式应与时俱进。本文提出智适应实验教学模式，在充分利用教育新型基础设施建设（以下简称教育新基建）所能够支撑的大数据、云计算等新一代信息技术，实现零散知识随时高效获取、个性教学按需精准指导、教学评价及时反馈利用等目的，打造智能、高效的实验教学课堂。
一、智适应实验教学模式拟解决的关键问题
（一）智适应实验教学模式目标
2021年7月，教育部等六部门印发《关于推进教育新型基础设施建设构建高质量教育支撑体系的指導意见》指出，教育新型基础设施是以新发展理念为引领，以信息化为主导，面向教育高质量发展需要，聚焦信息网络、平台体系、数字资源、智慧校园、创新应用、可信安全等的新型基础设施体系。教育新型基础设施建设是国家新基建的重要组成部分，是信息化时代教育变革的牵引力量，是加快推进教育现代化、建设教育强国的战略举措［2］。
紧抓国家布局新基建和“十四五”教育新基建的重大机遇，积极探索教育新基建赋能实验教学建设的创新举措，开展教育新基建背景下的智适应实验教学模式研究，重点突破传统实验教学模式下的学生自主性时间不足、教师重复性（非个性化）指导过多、教学评价运用不畅等实验教学难题，力争实现学生听得进、学得懂、易掌握，教师讲得清、教得易、易操作，教育管理者易检查、易评估、易管理的目的。进一步推进高校实验教学信息化建设，为新时代人才培养提供一流的实验教学手段和一流的条件保障。力争到2025年，能够基本形成结构优化、集约高效、安全可靠的教育新型基础设施体系，并通过迭代升级、更新完善和持续建设，实现长期、全面的发展［2］，为教育高质量发展提供数字化实验基础。
（二）拟解决的关键问题
1.学生补充零散实验知识的时间与较少的自主支配的时间如何实现智适应匹配。在传统实验教学模式下，学生在实验前的知识储备参差不齐，导致某个实验对一部分学生来说很容易，对另一部分学生来说难度较大。为解决这一问题，可在课前或课后等课余时间补充完成相关知识。然而，学生可以利用的课余时间严重不足，以我校2018级电子信息工程专业的学员为例，按大三下学期的课表统计，减去体能训练和节假日，学生实际可以用来排课的总时间约为550小时，然而整个学期安排授课学时为500小时，课程安排占用比例约为90.9%，数据表明学生几乎没有可以自主利用的时间，几乎没有课前准备，课后回顾以及对实验知识的巩固和补充的时间。因此，学生零散实验知识的补充与较少自主支配的时间存在矛盾。
2.教师授课的个性化实验指导与有限的精力如何智适应匹配。在传统实验教学模式下，教师需要在限定的时间和空间内讲授实验原理、操作实验步骤、谨记注意事项并随时解答所有学生在实验过程中可能遇到的问题，在此过程中教师会浪费大量的授课精力进行类似的各种重复性问题的指导，然而此时学生真正需要的是尽可能量身定做的个性化指导，好学生可能无师自通，学困生可能亟待点拨，或者需要从基础知识讲起。但是同时面对整个班级的学生，教师是没有精力和时间完成针对每个学生的个性化指导的。由此可见，教师授课的个性化实验指导与有限的精力不匹配。
3.及时高效的实验教学评价与学习成效如何智适应匹配。在传统实验教学模式下，一堂评价良好的实验教学课往往取决于授课教师原理讲授是否条理清晰、操作步骤辅导是否到位、实验过程问