大数据背景下研究性教学模式的探究与实践

研究性教学起源于20世纪初，是一种以学生为主体，通过案例设计或问题等构建教学过程的教学方法，有助于激发学生的学习兴趣，培养学生的学习能力和解决问题的能力，从而提高学生的综合素质。目前来看，我国涉及“大数据背景下研究性教学”的研究还比较少。在中国知网以“研究性教学”“大数据”为篇名、关键词组合进行检索，结果显示，截至2024年4月14日，所得文献仅为4篇，且发表时间都在2021年之前。本文以信阳农林学院食品科学与工程学院的食品化学课程为例，探究了大数据背景下研究性教学模式的构建与实践应用。

一、传统教学模式的局限性

传统教学模式中，教师占主导地位，学生在教学活动中的积极性往往不够，最终导致教学效果不太好。

这些突出的问题主要体现在以下四个方面：首先，传统教学模式中，教师针对不同学生的授课始终保持一致性，而不同学生之间的理解能力、学习能力、学习习惯和学习态度往往是不同的，统一的粗放式教学难以满足不同学生的个性化学习与层次化学习需求。其次，传统教学模式较为单一，缺乏吸引力，学生的听课兴趣往往依赖于教师个人的声音语调是否抑扬顿挫或授课内容是否有趣，如果一些较难的课程课堂枯燥、授课技术手段落后，就容易出现学生懒得听、不想听、听不懂的现象，导致学习效果不理想。再次，教学评价单一化，体现为重视期末成绩而忽视学生平时表现，导致无法全面评价学生，同时助长学生平时不认真听课、期末临时抱佛脚的“赌徒心理”。最后，传统教学注重理论知识的掌握，对实践教学不太重视，导致学生的实践应用能力往往得不到提高。

二、大数据背景下研究性教学的发展途径

教育信息化建设与创新改革是转变传统课堂教学模式，进一步实现线上学习与线下课堂教学有机融合的重要方式。随着信息技术的发展，大数据技术影响了人们生活的方方面面，也为高等教育的发展带来创新动能。

大数据是物联网、云计算和人工智能技术发展的产物，是人类大数据思维形成的结果，能够促使人们思考方式的转变，促进学科发展和科技创新。在教育领域，大数据技术的发展为教学提供了更加智能的教学工具和便捷的教学平台，促进了智慧教学模式的发展。比如，杨小凤采用智慧教学模式构建了个性化教学模式，证明该模式可以合理安排教学内容、科学使用教学方法，得到了优良的教学效果。陈敏等提出，可以利用智慧教学提升公共数学的教学质量。

三、大数据背景下研究性教学模式的构建

研究性课堂教学是一种以师生互动为主的教学方式，需要依靠案例教学、基于问题的学习等教学方法构建教学过程。在这一过程中，可以激发学生的兴趣和探究热情，引导学生自主学习和深入探究，鼓励质疑与求真精神，有利于培养学生的创新思维和创新能力。

信阳农林学院食品科学与工程学院经过多年的探索，构建了食品化学课程研究性教学模式与机制，该模式的基本途径如图1所示，包括四大部分，分别是：设计研究性教学方案、设计研究性教学训练载体、重构课程成绩评价体系、注重课程反馈。

（一）设计研究性教学方案

食品化学是专业基础课程，在实施研究性教学时，要充分考虑学生的知识结构和课程特点，采用“讲授+研究性项目”的教学模式，着重培养学生的分析能力、解决问题能力、实践能力和创新能力，不断提高学生的社会适应性。大数据背景下，食品化学课程的研究性教学实施方案如图2所示。

教师首先会对教学内容中的“研究性项目”进行重点优化，在每个知识单元中分别设置结合前沿研究进展的“理论研究讲座”和结合工业生产的“研究型实验项目”。

针对“理论研究讲座”，教师会在课前发布学习任务，提供相关的前沿文献资料。以“美拉德反应”内容为例，讲授前教师先发布“美拉德反应在食品香精生产中的应用”这一探讨任务，要求学生小组合作，梳理自己关于该主题的个性化理解并制作PPT。授课过程中，教师采用启发式教学，引导学生理解并掌握基础知识，在生产应用分析环节请学生分享小组观点，然后全班学生讨论总结，激发学生的探索欲，提高学生分析、归纳、总结问题的能力。

针对“研究型实验项目”，教师会采取“理论-实践-理论”或“实践-理论-实践”等方式。以“碳水化合物”内容为例，在学生已经掌握美拉德反应和焦糖化反应的应用等理论知识的基础上，要求学生以“不同糖对面包制作的影响”为主要探究方向设计实验，并进行小组实践。实验过程中，教师要有针对性地引导学生总结分析，并将理论和实践结合，做到做中学、学中做。

实施方案

（二）设计研究性教学训练载体

食品化学课程是食品类专业的核心课程，经过前期教学和对新工科背景下地方应用型本科要求的解读，教学团队将食品化学课程分为九个知识单元，每个知识单元分为基础理论和应用研究项目两部分。在学习过程中，教师鼓励学生对已发表的研究提出创新想法，或指出研究中与工业生产的相互关系，培养学生善于分析问题的习惯以及创新的能力。

这九个知识单元既相互独立又相互依存，授课过程相互制约又相互影响，可以帮助学生由浅入深地了解食品在加工、贮存、运输、销售等环节中可能发生的化学变化。大数据背景下食品化学课程的研究性学习流程如图3所示。

（三）重构课程成绩评价体系

大数据背景下的食品化学课程研究性教学摒弃了传统的考核方式，采用平时成绩+研究项目评价+实验成绩+期末考核的多元考核方式，其中，研究项目评价占比30%以上。通过这样的改革措施，引导学生更加重视课堂讨论和研究实践，从而提高对科学研究的兴趣，提升解决问题的能力。

四、大数据背景下研究性教学模式的效果

经过几年的基本建设，信阳农林学院食品科学与工程学院探索并构建了食品化学课程研究性教学模式与机制，建成《食品化学》线上精品课程，形成了整套的研究性教学文件。实践表明，该教学模式激发了学生在专业学习中的积极性，提升了学生的自主探索与实践能力，取得了良好的教学成果。

基金项目：河南省本科高校研究性教学改革研究与实践项目（2022SYJXLX119）。

作者简介：杨晓聪（1996-），女，河南信阳人，助教，硕士研究生，研究方向为功能性食品。

*通信作者：朱静（1983-），女，陕西西安人，副教授，博士，研究方向为食品生物技术。