张 冉,闫 军,张 晶,冯建永
(唐山工业职业技术学院,河北 唐山 063299)
随着数智时代的到来,大数据驱动下的精准化教学、个性化教学正在成为当前高职课堂教学的主流趋势和努力方向。
课堂是教育教学主阵地,是高职院校培养学生职业生涯可持续发展能力、职业精神和综合素质的重要渠道。伴随数智技术的有机融入,产教深入融合,企业发挥着更为重要的协同育人作用,职业教育课堂逐渐呈现出“线上与线下、虚拟与现实、学校与企业、教室与基地”等学习环境的多重交叉融合特征,因此如何利用云智技术的变革力量,实现职业教育传统教学结构与组织方式的变革,实现由浅层学习走向深度学习,全面提高课堂育人质量和学习获得感,已成为高职院校现阶段混合式教学模式研究的重点内容。
1.1.1 高职院校承担的新时代育人使命
2022 年5 月1 日,酝酿已久的新职业教育法正式施行。“职业教育是与普通教育具有同等重要地位的教育类型”首次以法律形式被明确。当前职业教育是国民教育体系和人力资源开发的重要组成部分,肩负着培养多样化人才、传承技术技能、促进就业创业的重要职责。高职院校旨在服务国家经济社会发展和产业优化升级,面向企业一线培养更多可胜任生产、管理、服务等岗位工作的复合型高素质技术技能人才、能工巧匠和大国工匠,对我国加快建设现代化产业体系、增强国家核心竞争力具有重要意义。
1.1.2 数智技术赋能高职院校主动适应产业发展
近年来,新一轮科技革命和产业变革深入发展,在人工智能、大数据、5G 与区块链为代表的数字技术引领下,数字化变革产业新模态作用越为突出,对具备自主学习、主动探究、批判思维、问题解决、团队协作、创新创造等发展性能力的复合型高素质技术技能人才产生了更多需求,提出了更高要求。高职院校在人才培养上应主动适应产业链条重构、生产流程再造、运营模式智慧化等新发展、新模式、新业态,对接国家重大发展战略以及产业未来智能化、数字化、标准化变革以及核心技术进步趋势,以“云物大智移”等新技术重塑综合育人新生态,全方位变革培养定位、育人模式、课程体系、教学实施、师资队伍、教学环境、评价体系等关键环节和核心渠道,推动课堂深度革命,实现课堂教学由浅层学习向深度学习转变[1]。
原指的深度学习被广泛应用于计算机领域,它是机器学习算法的一种。深度学习用在教育教学领域,泛指在原有知识能力之上的、以学习者主动参与为前提、重视知识结构的建立和认知策略的元认知过程,以知识迁移和认知策略迁移解决实际问题为最终目标[2]。深度学习意在通过课堂师生教学活动的有机创设与高质实施,探索有效达成学习目标的“理解与批判、联系与构建、迁移与应用、积极与主动”良性互动学习机制,创造新的适合学生特征和学情画像的学习方式,最大限度地提高学生的学习效能,最大程度地增强学习的获得感与自信心。
按照布鲁姆教学目标分类法,知识一般分为事实性、概念性、程序性和元认知知识等四种类型。根据知识的不同类型,教学目标设有知道(记忆)、领会(理解)、应用、分析、综合(创造)以及评价等六个层次(认知领域)[3]。在具体学习情境下,知识的场景化灵活应用、运用知识综合性、创造性地解决实际问题、科学评价、总结、范式任务完成状况等,即为深度学习。在高职课堂上,深度学习需满足职业教育实践性、职业性和融合性的要求,通常以真实的生产案例、真实的作业任务、真实的现场问题、真实的技术项目等为载体,创设开放式、创新性、职场化教学情境,班级学生仿照企业真实生产组织形式,以小组分工协作、岗位角色扮演、具体承担任务的组织形式,依托校内外教学环境,通过自主学习、探究学习、项目学习、情境学习,在教师的指导下,共同完成以解决较复杂场景下具体问题为前提的教学项目,形成学习成果、自我建构和反思体验,获得未来职业岗位所需的专业知识,锤炼实践操作和深度思维能力,培育工匠精神,延展可持续发展所需的综合素质,实现学习方式的创新发展与最大价值。
在数字化背景下,云智技术的创新应用,高职课堂教育教学活动正在打破时空、环境、地域藩篱,在教学内容重构上要及时融入工业数字化应用场景下的新技术、新工艺、新方法,推动数字科技催动下企业融合型生产任务向职业教育课程复合型教学模块转化,同时在全新智慧教学环境下推动深度学习,开展基于多维互动教学和数据驱动精准教学。
深度学习是一个探究、参与、互动、开放的过程[4]。通常教师需创建一个优质高效、和谐良性的学习环境,创设一个能够有效激发学生主动探究、创新思维、启发思考的学习情境,以便能够培养学生更为复杂和高阶的认知技能。在高职课堂上深度学习的外显特征可归纳为:一个中心、两个基本点、五项基本学习原则、问题导向下的四类学习活动。
一个中心即要遵循服务学生终身发展的理念,反映职业教育“人人皆可成才、人人尽展其才”的思想,在课堂教学活动的设计与实施中体现以学生为中心,营造“问题导向、主动探究、深度互动、充满活力”的学习氛围,学生真正成为学习的主人,深度参与课堂师生、生生对话、互动与活动。
两个基本即在高职课堂教学中全面发展学生的岗位核心素养以及充分利用数智技术的教学变革优势。数智时代需要更具“高阶性、创新性、挑战度”的核心素养目标,数智技术延伸了深度学习的空间和时间,打破了地域、学科、领域诸多限制,第一课堂和第二课堂互为支撑、更为紧密,学生随时随地开展资源自主学习、远程答疑、虚拟仿真实训与考试测验,教师可在网络空间、线下实体课堂精准指导学生的学习活动的开展,教学行为大数据和学情画像驱动教学策略调整,数智技术在课堂上的应用重塑了课堂环节组织形式、教学主要方式以及活动的整体设计思路,更能吸引学生深度参与、更便于深度挖掘学生的不同发展潜能,更利于增强学生的学习动力和活力。
五项基本学习原则即主动性、社会性、关联性、参与性、自主权。主动性即充分发挥学生学习的主观能动性;社会性即学习者之间的组织关系具有社会属性;关联性即学习活动之间是相互衔接、逻辑关联的;参与性即学习者要深度参与体验学习活动;自主权即充分调动学习者的自主学习和探究创造意识。这就要求在高职课堂学习过程中要有高度参与和学习投入,给予学生充分的学习沉浸和展示能力的机会,在自主学习的过程中形成对知识的初步理解,同时学会独立思考,发展元认知能力;通过合作学习共享观点,批判性地思考、分析和创造,加深拓展对知识的理解和内化吸收,发展其团队协作、沟通表达、问题解决等核心能力;在探究和体验学习的过程中将直接经验转化成间接经验,形成深度理解和长时记忆,发展其批判思维和创新思维[5]。
问题导向是将学习引向深入的重要策略,问题是学习的逻辑起点,问题的提出、分析、解决与反思是高职院校教学中最重要且最有意义的学习和思维活动,一般可通过在课堂中深入开展自主学习、合作学习、探究学习以及体验学习等四类活动,使其体验一个职业岗位处理一个工业现场问题的完整过程,通过主动建构、深度分析、方案制定、任务实施、评价反思、拓展学习等环节,引导学生自我建构、自我调节、自我管理、自我发展。
笔者提出的“一体多重”混合式教学模式,“一体”即为课程、课堂的一体化整体设计,“多重”即为课堂的多重教学形态的融合,在设计与实施上更为注重云智技术的全程融入、系统革新,更为关注学生的学习体验和获得感、可持续发展性能力培养以及学习环境的多重变化等维度,更加突出高职课堂“一体化设计、多环境实施”的多重形态特点,旨在创设以活动与体验为核心特征的高职课堂新形态,有效激发学习内驱力和学习活力,提高学生综合能力和职业素养。
“一体多重”混合式教学模式基于深度学习发生的教学模型构建的基本逻辑和落实思路,围绕“目标、要素、内容、资源、环境、实施”等教学关键维度,从一体化课程整体设计与课堂组织实施的视角出发,系统构建“线上与线下、虚拟与现实、学校与企业、教室与基地”多重环境课堂教学模型,促进以问题探究与体验为核心活动、以项目任务教学为基本形态、以数智技术多功能应用为基本手段的高职课堂深度学习。
2.2.1 线上与线下
这是指线上云端课堂与线下实体课堂两种环境,依托新一代信息技术搭建的课堂教学运行平台,在教师提前设置平台互动功能的基础上,学生可实现随时随地的数字资源学习、跨区域直播、在线研讨互动、远程投票反馈、在线测试作业、学习效果自评等自主式、探究式、参与式学习活动,教师可利用平台的师生教学行为记录、追溯和智能评价等功能,全面掌握班级整体和学生个体“学情精准画像”“课堂行为画像”“效果评价画像”“目标达成画像”等,优化调整教学策略,全面提高实体课堂教学效能,激发高职课堂教学活力和热情。
2.2.2 虚拟与现实
这是指运用虚拟仿真、VR、全息投影以及数字孪生等智能技术,立体化还原企业真实工作场景,创设与现实生产车间相孪生的组织方式、技术路线、工艺流程和生产标准,学生在“职场化”教学情境中,以不同的虚拟角色扮演迅速融入虚拟生产任务,以小组合作学习的形式,亲临其境地操作实训设备仪器,全身心沉浸到生产作业流程全过程,获得和真实操作设备相同的视觉、听觉、动作等全方位的学习新体验,增强实训教学的互动性、生动性、趣味性和职业性,打破实训教学时间、空间和设备数量的局限,节省实训成本,全面提高实训教学质量。
2.2.3 学校与企业
这是两种不同的育人环境,采用学校与企业工学交替、循序渐进的方式,通过“认知实习、岗位实践、轮岗体验、顶岗实习”等多种方式,推进真实生产任务驱动下的项目教学、情境教学和现场教学,积极引导学生了解产业文化、企业文化、职业文化和岗位标准,快速地产生职业认同感和责任使命感,全面锻炼岗位核心能力、强化职业精神,在学校和企业的双重文化影响和环境熏陶下,在毕业时完成由学生到准员工的身份转变。
2.2.4 教室与基地
这是项目任务教学必备的实施环境,依托理论教室,教师多开展任务布置、资讯查询、知识精讲、方案制定、集中答疑、汇报交流、项目总结、评价反馈等相对集中的教学活动。依托实验室、生产性实训基地、虚拟仿真实训基地、协同创新中心等环境,教师多开展示范演示、任务实施、项目测试等教学活动,共同实现理实一体化教学、项目化教学与模块化教学。
高职院校要深入落实《教育信息化2.0 行动计划》《职业院校数字校园规范》等文件要求,将数字化思维、智慧化理念融入整体发展理念与治理实践的方向,践行“系统设计、需求牵引、应用为王”理念,推进校园数字化转型升级和智慧型教学环境的创设。应以新一代信息技术为支撑,科学布局、规划建设“智慧教室+虚拟基地+自学空间”三类校内教学实施环境,建设具有远程互动、智慧管理等功能的新型交互式现代智慧教室,实现师生教学行为过程大数据可视化、可测化、可控化;打造示范性虚拟仿真实训基地、产教融合协同创新中心、数字工厂、智慧车间等智能化、沉浸式、共享型实训教学场所;建设开放型、智能化、多功能、全天候图书馆,为推进“一体多重”教学模式、提高教育教学质量、实现深度学习奠定环境条件坚实基础。
高职院校应统筹规划“国家- 省- 院”三级数字资源建设路线图,充分发挥国家专业教学资源库示范标杆作用,打造国际、行校、校际、校企专业资源库共享共建联盟,引领带动建设省级优质专业(群)教学资源库;依托校内公共资源服务平台,逐步实现所有专业教学资源库建设与应用全覆盖;广泛开展受益面广的高职在线开放课程建设、虚拟仿真实训课程建设、“数字孪生”课程建设,建成一批具有示范引领作用的优质在线精品课程、一流核心课程,课堂教学应用推广覆盖面、师生受益面持续扩大,全面提高数字化资源赋能“一体多重”教学模式的供给质量。
混合式教学的关键在于混编型、结构化的教学团队。高职院校应在充分发挥校内教师专业背景差异性优势的基础上,吸纳合作企业、兄弟院校的优质资源,健全“柔性引进”和“定制化培养”机制,对接产业智能化升级技术最前沿,柔性引进高端领军人才、知名实践专家为产业教授,对接产业新技术、新设备、新工艺等创新应用,聘请能工巧匠、技术能手、现场工程师成为兼职教师,探索“固定岗+流动岗”教师管理运行机制,“定制式”“菜单式”“专题式”开展数字化教学能力提升培训、国内外研修、挂职锻炼等,组成校际、校企、校内协作共同体,实施协同备课、协同教学、协同教研、协同诊改,全面提高混合式教学的设计、实施、评价与反思能力。
依托智能教学运行平台及时采集教与学过程行为大数据,采用数智技术有效打通多教学实施环境下多个教学运行平台的数据池,构建要素全面化、主体多元化、标准多维化的全过程“整体+个体”评价指标体系,探索建立基于能力成长画像的增值评价指标,由校内教师、企业导师、学生、系统平台组成评价主体,以课前测试、资源浏览、课前预习、课堂考勤、课堂活动、成果展示、方案改进、任务拓展、课后测试等主要环节为评价要素,对学生的知识、技能、素养等三维目标的达成情况进行全维度综合考察评价,实现学习效果可视化、成长轨迹可追溯、学习成果可测化,用大数据“画像”精准引导学生开展深度学习、支撑学校实施教学诊改。
在未来,高职院校要牢牢把握职业教育发展的重要历史机遇,应顺“职业教育前景广阔、大有可为”之时代风向,紧抓国家建设“技能强国”“数字强国”之发展机遇,遵循“全面推动三教改革,开启智能职教时代”的指导思想,聚力“提质培优、增值赋能”,顶层设计、系统规划、分步推进,迭代升级数字技术、智能技术与教育教学深度融合的方法、路径与策略,促进职业教育育人观念、课堂形态、评价模式、资源配置等全方位、全要素、全过程颠覆性革新,持续增强职业教育的适应性。