基于大数据的精准教学在珠宝检测类课程中的改革与应用

摘  要：珠宝产业转型升级，作为产业链重要环节的珠宝首饰检测行业由传统向数字化发展。但目前教学中存在教学目标、教学资源建设、教学组织实施及评价等方面的问题。以“数据+模型”的方式固化一线首饰检测经验，由“师傅传帮带”转为“数字化传承”的信息化教学改革。通过自主开发可视化多维信息智能教学系统，设置科学合理的多元评价体系，开展珠宝检测类课程精准教学模式的实践，凸显大数据驱动下精准教学在珠宝职业教育领域的应用价值。

关键词：大数据；精准教学；珠宝检测

中图分类号：TP39；G712    文献标识码：A  文章编号：2096-4706（2023）01-0178-04

Reform and Application of Precision Teaching Based on Big Data in Jewelry

Testing Course

JIN Lili

（Guangzhou Panyu Polytechnic， Guangzhou  511483， China）

Abstract： With the transformation and upgrading of the jewelry industry， the jewelry detection industry， as an important link in the industrial chain， is developing from traditional to digital. However， there are some problems in current teaching， such as teaching objectives， teaching resources construction， teaching organization implementation and evaluation， and other aspects. It solidifies the experience of first-line jewelry testing in the way of “data + model”， and conducts the information teaching reform from “teacher teaching” to “digital inheritance”. By independently developing a visual multi-dimensional information intelligent teaching system， setting a scientific and reasonable multiple evaluation system， and carrying out the practice of precise teaching mode of jewelry detection type of courses， the application value of precision teaching driven by big data in the field of jewelry vocational education is highlighted.

Keywords： big data; precision teaching; jewelry testing

0  引  言

如今，大數据、互联网技术的飞速发展正驱动着课堂教学模式的改革，使教学设计、教学实施及考核方式向智慧型转变。而精准教学在珠宝检测类课程的改革与应用还尚未成熟，与目前中国特色高水平高等职业教育学校（以下简称高职）和专业建设要求还有一定的差距。在大数据背景下，教师充分利用互联网、大数据等计算机技术与教育的跨界融合，借助高效的大数据采集、处理与分析［1］，能够使珠宝检测类教学更高效且更精准。

1  珠宝检测专业人才培养的现状与问题

珠宝检测涉及物理、化学、宝石学、地质学、矿物学等多门学科的内容（主要内容如图1所示），教学具备较强实践性，要求通过实操训练使学生具备未知样品鉴定的能力，但在实际教学过程中存在以下问题：

1.1  教学目标定位问题

珠宝检测类课程的教学目标存在定位模糊、知识与技能错位的问题。该类课程教学项目操作性强、技能点较多，教师往往习惯于凭借个人经验判断或依据项目内容本身开展教学，在设定教学目标和重、难点时，难以及时、准确、全面、客观了解学情，进而在教学内容的选取、解读和应用等方面也无法满足学生个性化的学习需求。

1.2  教学资源建设问题

除了宝石检测仪器与设备外，珠宝检测类课程需要配备大量的宝玉石标本。但是宝玉石的品类众多，且每个标本的检测特征各异，在建设与管理标本数据库过程中，部分院校未能建设详细、准确、完整的数字资源，未能对资源和标本分模块管理，不便于学生搜索、查阅、比对，也未能充分挖掘标本与数据之间的关联。

1.3  教学组织实施问题

珠宝专业理实一体化教学需求较强，教学内容本身有一定难度，传统的教学过程主要因循“示范、观摩、模仿、总结”的流程。在教学组织过程中，教师缺乏准确把握学生动态学情的方法和途径，学生缺乏有针对性指导的自主学习平台。在同一课堂，教师难以开展个性化的辅导，教学效率难以提高。

1.4  教学质量评价问题

珠宝检测类课程的实训标本尺寸小、价值高，若在日常实训、标本鉴定考试时仍采用传统纸质答卷的方式，会占用老师较多的精力去批改和更正。并且，实训鉴定完毕时标本已退回标本库，实际条件制约学生重新找到对应标本再进行学习。此外，在教学过程中，教师往往忙于课堂与标本的管理而无法及时关注每一位学生技术操作的过程。因此，传统实训教学评价侧重单项技能操作，且学生的动态学习行为无法留痕，导致教学评价的标准偏主观化，缺乏过程性和客观性的评价，不利于学生综合素质的培养。

2  基于大数据的精准教学推进珠宝检测人才培养改革的现实意义

教育大数据来源于课堂教学、日常作业等过程性教育大数据。珠宝检测类课程通过教学平台收集学生数据，例如：标本查看次数、在线练习次数、学习任务完成度、知识点掌握情况、课堂互动的参与度、课堂讨论和答疑情况、错题练习次数等，并进行分析，使得学习行为、学习状态、学习结果等各类教育信息成为可捕捉、可量化、可传递的数字存在[2]，助力精准化教学的实施。具体表现在：

2.1  有助于教学资源颗粒化

通过建设标本检测参数的标准答案库、理论知识题库、标本显微观察特征库以及大型仪器检测结果和解析数据库等，将珠宝检测学习资源颗粒化，并实现相关知识点与技能点数据之间的关联性，提高课堂教学效率。

2.2  有助于实现过程性评价

通过教育大数据的收集与分析，可实现结果性评价向过程性评价的转变，重点关注学生的学习过程和学习行为。可将总结性评价与形成性评价相结合，了解学生思考逻辑和解决问题的过程，而不只关注学生是否能做出正确的答案[3]。而以往教师对学生的学习态度、学习习惯等素质评价标准很难做出多维度的评判，而借助智能学习平台的大数据，可以使教学评价更全面、更具体且更精确。此外，课程改革结合职业技能考证和职业技能竞赛的要求，量化考核指标，为宝玉石鉴定专业高职学生1+X职业技能等级考试和职业技能竞赛提供精准学习指南，为教师辅导学习提供精准数据支持。

2.3  有助于教学决策更科学

丰富的宝玉石标本资源库既增加了学习的新鲜感，又拓展了学生的知识面，同时不受时空和设备的限制，学生可随时随地反复练习，能够有效地提高珠宝玉石鉴定等专业课程的教学质量和教学效率。借助学习平台的大数据，教师可分析学生的各项学习指标，针对不同学生的学习情况，开展个性化学习资源的推送，有针对性地辅导，使其更加高效、精准地完成学习目标，强化学生学习优势，为教师教学决策提供更准确的依据[4]。

3  基于大数据的精准教学推进珠宝检测人才培养改革的具体应用

广州番禺职业技术学院的珠宝学院是全国职业教育先进单位，坚持智慧教育融入个性化教学的思路，不断进行教学改革，投资建设智慧教学系统促进珠宝检测人才培养模式的改革与创新，主要开展了以下四个方面的工作。

3.1  开发珠宝可视化多维信息智能教学管理系统

該系统遵循“一体化、结构化、颗粒化资源”的建构逻辑，构建珠宝检测类课程知识树，并建立系统可识别的珠宝鉴定逻辑；依托丰富的珠宝、矿物标本的检测数据，将检测结果数据可视化呈现，建立理论知识、标本特性、观察现象之间的关联，构建珠宝检测类智能学习系统。结合标本多维信息模型融入精准练习，主动跟踪、修正学生对未知标本的掌握程度，挖掘学习数据的新价值。

3.2  构建学习系统的精准教学实施路径

课程教学用未知宝石检测的方式，培养学生珠宝检测流程的系统性思维，以及解决具体问题的能力和职业素养。学生在实训过程中可以完成珠宝鉴定师的具体工作内容、搜集鉴定案例以及积累大型仪器操作、数据识别、解谱操作等经验，并通过可视化数据实现交流、反馈、学习和提升。学习系统的精准教学实施路径如图2所示。

以某次具体教学为例，课前学生根据学习任务书的引导，自主学习课程有关仪器操作、工作手册、微课、文档等资源，并在游戏闯关模块完成“红宝石检测”项目的理论练习与考核。课中，学生通过实训，在系统中填写实训答题纸，提交后可立即查看结果，并比对标准答案。如有错误，可进一步点击查看可视化的结果，标记错误原因。如学生想再次查看标本，可在系统预约查看标本，教师根据反馈信息再次下发标本。课后，教师通过学情反馈机制，按规定时间给学生推送学业报告，系统根据学生个性化学习程度和学习兴趣，向学生推送针对性的学习资源，引导学生查漏补缺，对未掌握的知识点和技能点加强训练，促进学生学习目标的达成[5]。教师通过学生学习数据和教学平行班数据，及时进行教学反思，有针对性地调整教学策略。

3.3  为教师提供精准化的教学评价与预测

系统可量化教学目标，提供限时考试、盲样测试、在线闯关、分组研讨等功能，教师可通过系统的数据挖掘和日志分析等手段，来获取学生的访问信息、浏览行为、互动行为、作业提交行为、学习结果、知识点和技能点掌握情况以及学习态度、学习动机、评价行为等方面的数据。系统还可以生成学生学习报告与成绩表单，并形成学习者画像，为教师高效开展教学工作、1+X职业技能等级考试辅导和选拔职业技能竞赛选手提供精准的教学评价与预测。多元评价维度如图3所示。

3.4   设置科学合理的过程性和多元评价体系

根据前人研究，课堂教学行为评价从显性的行为评价转向隐性行为与显性行为相结合的评价，从粗粒度的评价数据向细粒度的评价数据转变[6]。本研究基于开发珠宝可视化多维信息智能教学管理系统，形成课程评价的权重模式。目前处于设计开发阶段。其中扫码查看标本科普信息界面如图4所示，通过系统可实现学生学习评价结果的可视化，为教学改革提供数据支持。

系统收集的珠宝检测类教学过程行为数据主要来源于课堂教学情境、教学视频、教学图像等并形成评价指标体系，具体指标和权重如表1所示。系统运用信息化技术对课堂多维数据进行分析，开展人机智能协作，既可发挥客观数据优势，又保留了教师主观分析经验的特长，有助于实现教学过程和教学结果的动态统一，有助于培养学生的自主学习能力、知识整合能力，促使学生养成自我评价与反思的习惯[7]。

4  结  论

通过对珠宝玉石鉴定课程教学的现状和其中存在的问题进行探讨，从教学目标确立、教学过程组织、教学评价实施三个层面架构具有“个性翻转、高效互动、鉴定实训、能力进阶”等特点的精准教学模式，实现珠宝检测类专业课程在学习领域和专业领域的精准教学，培养符合产业发展需求的发展型、复合型、创新型技术技能人才。宝玉石鉴定专业人才培养改革的具体应用步骤为：

（1）建设宝玉石标本数据库，实现珠宝玉石鉴定学习资源颗粒化，将教学目标分解、细化为可量化的目标。

（2）通过可视化多维信息智能教学管理系统，形成珠宝检测类课程精准教学路径，实现实时交互、实时反馈。

（3）数据赋能学情反馈，教学系统通过收集学生学习过程数据，实现课堂教学的精准化，形成评价指标体系，有效解决学生多元化评价的问题。

参考文献：

[1] 张道华.大数据背景下精准教学的实践路径研究 [J].贵阳学院学报：自然科学版，2018，13（2）：22-24+44.

[2] 聂胜欣，蔡裕方.基于大数据的精准教学应用初探 [J].英语教师，2017，17（24）：74-80.

[3] 付达杰，唐琳.基于大数据的精准教学模式探究 [J].现代教育技术，2017，27（7）：12-18.

[4] 陈熔，袁橙.大数据背景下高职院校精准教学模式构建研究 [J].教育与职业，2020（17）：108-112.

[5] 万力勇，黄志芳，黄焕.大数据驱动的精准教学：操作框架与实施路径 [J].现代教育技术，2019，29（1）：31-37.

[6] 祁长伟，金宏，冉云芳.基于大数据的“精准教学”模式建构与实践——以中职汽修专业为例 [J].中国职业技术教育，2021（2）：33-40.

[7] 炕留一，叶海智，张瑾，等.基于多维数据的课堂教学行为评价研究 [J].现代教育技术，2022，32（4）：68-77.

作者简介：金莉莉（1981—），女，汉族，江苏丹阳人，副教授，硕士，主要研究方向：宝玉石鉴定与加工专业教学。

收稿日期：2022-09-16

基金项目：广州市高等学校第十一批教育教学改革项目（2021JG216）；教育部科技发展中心产学研创新基金项目（2020ITA02016）