基于人工智能的“新雙師課堂”模式構(gòu)建研究

[摘? ? ? ? ? ?要]? 隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，未來職業(yè)教育即將進(jìn)行新一輪變革。通過分析人工智能時(shí)代的職業(yè)教育教師形態(tài)重構(gòu)，提出未來課堂將變成“AI+教師”雙向賦能的“新雙師課堂”。通過對(duì)“新雙師課堂”模式的優(yōu)勢(shì)分析，從系統(tǒng)環(huán)境、學(xué)習(xí)環(huán)境以及教學(xué)設(shè)計(jì)三個(gè)角度提出模式的構(gòu)建策略，最后形成模式的理論框架，以期為職業(yè)教育的發(fā)展起到積極的作用。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 人工智能;“新雙師課堂”模式;構(gòu)建

[中圖分類號(hào)]? G712? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文章編號(hào)]? 2096-0603（2022）09-0067-03

隨著人工智能在職業(yè)教育領(lǐng)域的應(yīng)用，未來職業(yè)教育教師即將從“雙師”向“新雙師”轉(zhuǎn)變，而課堂也即將從“雙師課堂”轉(zhuǎn)變?yōu)椤靶码p師課堂”，這就迫切需要構(gòu)建相應(yīng)的模式。本研究在人工智能環(huán)境下構(gòu)建“新雙師課堂”模式，以適應(yīng)智能時(shí)代職業(yè)教育的教學(xué)，并為職業(yè)教育領(lǐng)域人工智能的應(yīng)用起到積極的作用。

一、人工智能時(shí)代的職業(yè)教育教師形態(tài)重構(gòu)

（一）雙師型教師

雙師型教師是高職院校對(duì)特定教師的一種稱呼，這類教師往往需要具備“雙證”或者“雙職稱”，比如說“雙證”就包括教師資格證和某專業(yè)方向的技能證書。但是雙師型教師不僅僅局限于有雙證，在未來的職業(yè)教育中，理想型的高職教師應(yīng)該達(dá)到專業(yè)理論知識(shí)和專業(yè)實(shí)踐能力的整合和統(tǒng)一。高職院校應(yīng)該不斷提高高職教師的各方面素質(zhì)，加強(qiáng)師資培養(yǎng)體系的內(nèi)涵建設(shè)。

（二）機(jī)器人教師

對(duì)于機(jī)器人教師的研究，國(guó)內(nèi)尚處于起步階段，國(guó)外已經(jīng)有相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)，本研究主要探討基于人工智能技術(shù)的實(shí)體教育機(jī)器人。對(duì)于教師來說，機(jī)器人教師可以為其提供課前準(zhǔn)備、課堂巡視、課后輔導(dǎo)等服務(wù);對(duì)于學(xué)習(xí)對(duì)象來說，機(jī)器人教師可以支持遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)，為各個(gè)年齡階段的學(xué)習(xí)者提供一對(duì)一的學(xué)習(xí)支持。通過文獻(xiàn)調(diào)研筆者發(fā)現(xiàn)，大部分研究認(rèn)為機(jī)器人教師在教育過程中主要擔(dān)任導(dǎo)師的角色，可以履行教師的職責(zé)，但對(duì)人機(jī)關(guān)系的研究較少。本研究結(jié)合前人的研究成果，認(rèn)為機(jī)器人教師是在智能化的教學(xué)環(huán)境下，與人類教師協(xié)同教學(xué)，對(duì)教學(xué)過程進(jìn)行組織和實(shí)施，并構(gòu)建新型的師生關(guān)系，從而培養(yǎng)人工智能時(shí)代具備智能技術(shù)和專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)者。[1]

（三）“AI+教師”雙向賦能

這里的“AI+教師”指的是以AI（人工智能）為代表的機(jī)器人教師與高職院校的雙師型教師共同合作實(shí)現(xiàn)的人機(jī)協(xié)同教學(xué)，即“新雙師”。一方面機(jī)器人教師可以代替人類教師完成重復(fù)性的工作，如批改作業(yè)、提供反饋等。重復(fù)性的工作會(huì)消耗人類教師大量的時(shí)間和精力，而這部分工作可以交給機(jī)器人教師來完成。機(jī)器人教師利用設(shè)計(jì)好的程序和規(guī)則，根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，可以迅速、高效地完成任務(wù)，很大程度上減輕了人類教師的工作負(fù)荷。另一方面機(jī)器人教師無法對(duì)學(xué)習(xí)者的情感體驗(yàn)和生活經(jīng)驗(yàn)做出準(zhǔn)確的分析，因此難以對(duì)學(xué)習(xí)者進(jìn)行精準(zhǔn)解讀，而人類教師可以發(fā)揮對(duì)機(jī)器人教師的指導(dǎo)作用，將AI作為助手，通過教育智慧，增強(qiáng)機(jī)器人教師的教育性與智慧性，從而進(jìn)一步提升自身的教學(xué)效率。[2]

二、基于人工智能的“新雙師課堂”模式的優(yōu)勢(shì)

（一）基于人工智能的“新雙師課堂”模式

這種模式有別于一般意義上的“雙師課堂”，它特指一種基于人工智能的高職院校的教學(xué)模式。在高職院校中，雙師型教師的比例非常高，在未來職業(yè)教育中，這種具備專業(yè)知識(shí)和實(shí)踐技能的教師與機(jī)器人教師將進(jìn)行協(xié)作教學(xué)，也就是本研究提出的需要構(gòu)建基于人工智能的“新雙師課堂”模式。這種模式對(duì)高職院校的教師、學(xué)生以及教學(xué)環(huán)境都提出了較高的要求，同時(shí)具有較大的潛能和優(yōu)勢(shì)。

（二）基于人工智能的“新雙師課堂”模式的優(yōu)勢(shì)

1.可以吸引學(xué)生，豐富組織形式

在傳統(tǒng)的職業(yè)教育課堂教學(xué)中，多采用教師講授、學(xué)生學(xué)習(xí)，或者教師演示、學(xué)生實(shí)踐的模式。在基于人工智能的“新雙師課堂”模式中，機(jī)器人教師和人類教師雙向賦能，共同協(xié)作進(jìn)行教學(xué)。一方面可以吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生在智能化環(huán)境中有沉浸式的學(xué)習(xí)體驗(yàn);另一方面極大地豐富了課堂教學(xué)的組織形式，對(duì)深化職業(yè)教育教學(xué)改革起到積極的促進(jìn)作用。

2.可以幫助學(xué)生進(jìn)行個(gè)性化的指導(dǎo)

在基于人工智能的“新雙師課堂”中，機(jī)器人教師擁有海量的數(shù)據(jù)庫(kù)，它可以從與學(xué)習(xí)者的交流中獲取學(xué)習(xí)者專業(yè)方向的信息，從而將相關(guān)的知識(shí)和信息推送給學(xué)習(xí)者。機(jī)器人教師可以為學(xué)習(xí)者的課堂知識(shí)提供個(gè)性化的指導(dǎo)，而人類教師可以在學(xué)習(xí)者的情感認(rèn)同以及創(chuàng)造力培養(yǎng)方面提供支持。在人機(jī)協(xié)同工作下，可以極大地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，幫助不同需求的學(xué)生進(jìn)行個(gè)性化的指導(dǎo)。

3.可以提高師生解決問題的能力

隨著智能技術(shù)的發(fā)展，知識(shí)已經(jīng)不是衡量學(xué)習(xí)者的唯一標(biāo)準(zhǔn)，而解決問題的能力、學(xué)習(xí)者的創(chuàng)造性、身心健康等即將成為人類教師工作的重要方面。但很多復(fù)雜問題的背后可能涉及社會(huì)學(xué)、生理學(xué)等教師無法解決的領(lǐng)域，這些領(lǐng)域超出了教師的認(rèn)知能力。在“新雙師課堂”模式中，機(jī)器人教師可以根據(jù)人類教師設(shè)置的數(shù)據(jù)模擬人腦處理復(fù)雜問題。而人類教師作為解決復(fù)雜問題的設(shè)計(jì)和指導(dǎo)者，可以進(jìn)一步提高自身解決問題的能力。學(xué)習(xí)者通過與機(jī)器人教師的深度互動(dòng)，可以提高自己的高階能力，其中就包括解決問題的能力。

三、基于人工智能的“新雙師課堂”模式的構(gòu)建策略

基于人工智能的“新雙師課堂”模式的構(gòu)建需要考慮系統(tǒng)環(huán)境、學(xué)習(xí)環(huán)境以及相應(yīng)的教學(xué)設(shè)計(jì)，筆者分別根據(jù)各因素對(duì)“新雙師課堂”的影響形成相應(yīng)的構(gòu)建策略。

（一）系統(tǒng)環(huán)境策略

在系統(tǒng)環(huán)境中，首先需要利用云平臺(tái)和大數(shù)據(jù)平臺(tái)處理各種數(shù)據(jù)。在智慧校園中，依托這兩個(gè)平臺(tái)可以使學(xué)校教學(xué)更加智能化。其次，系統(tǒng)環(huán)境有賴于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和各種存儲(chǔ)應(yīng)用系統(tǒng)協(xié)同工作。最后，還需要一些采集設(shè)備。例如，VR眼鏡等可穿戴設(shè)備以及IPAD等移動(dòng)終端設(shè)備，都可有效輔助課堂教學(xué)。在“新雙師課堂”模式中，機(jī)器人教師獲取并存儲(chǔ)課堂實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，然后向云平臺(tái)發(fā)送服務(wù)請(qǐng)求，獲得許可后分析處理數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化處理后呈現(xiàn)在師生面前。在這樣的系統(tǒng)環(huán)境支持下，可以確保課堂數(shù)據(jù)的精確性和有效性。

（二）學(xué)習(xí)環(huán)境策略

首先，在“新雙師課堂”模式的學(xué)習(xí)環(huán)境中，機(jī)器人教師需要承擔(dān)一部分教學(xué)任務(wù)，由人類教師指定。其次，在學(xué)習(xí)環(huán)境中，機(jī)器人教師可以通過與學(xué)習(xí)環(huán)境的深度融合為人類教師提供相應(yīng)的教學(xué)資源。學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)環(huán)境中可以直接將信息反饋給機(jī)器人教師或人類教師。在這樣的學(xué)習(xí)環(huán)境中，機(jī)器人教師可以為學(xué)習(xí)者提供個(gè)性化的支持服務(wù)，人類教師可以減輕重復(fù)性工作的負(fù)荷，從而更加注重學(xué)習(xí)者核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。在此課堂環(huán)境中，網(wǎng)絡(luò)將機(jī)器人教師與教學(xué)媒體相連接，還有助于學(xué)習(xí)者及時(shí)反饋信息。[3]

（三）教學(xué)設(shè)計(jì)策略

在“新雙師課堂”中的教學(xué)設(shè)計(jì)具有數(shù)據(jù)化、精細(xì)化和協(xié)同化的特征。首先，機(jī)器人教師可以為人類教師提供包括教材、學(xué)情等在內(nèi)的數(shù)據(jù)信息，方便人類教師提前掌握課程和學(xué)習(xí)者情況。人類教師要在教學(xué)設(shè)計(jì)中充分利用大數(shù)據(jù)技術(shù)和人工智能技術(shù)，對(duì)班級(jí)學(xué)生的情況有充分的了解。其次，在學(xué)習(xí)活動(dòng)中，機(jī)器人教師會(huì)為學(xué)習(xí)者提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)支持，并將反饋信息發(fā)送給教師，這些信息可以具體到作業(yè)、測(cè)驗(yàn)、討論等相關(guān)數(shù)據(jù)，精細(xì)程度較高。最后，機(jī)器人教師與人類教師在“新雙師課堂”中協(xié)作配合，共同完成教學(xué)任務(wù)。

四、基于人工智能的“新雙師課堂”模式的理論框架

人工智能的發(fā)展使職業(yè)教育從傳統(tǒng)模式向“新雙師課堂”模式轉(zhuǎn)變，對(duì)職業(yè)教育的課程、教學(xué)、評(píng)價(jià)、管理等都產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。下面就從課程、教學(xué)、學(xué)習(xí)等方面來探討基于人工智能的“新雙師課堂”模式的理論框架。

（一）課程模式

首先，線上線下相結(jié)合。在職業(yè)教育中，線上線下相結(jié)合的大規(guī)模開放課程融入學(xué)校常態(tài)課程。學(xué)習(xí)者可以在云平臺(tái)獲取各種資源和信息，使個(gè)性化學(xué)習(xí)成為可能。其次，跨學(xué)科整合課程。以智能技術(shù)為媒介，課程呈現(xiàn)出跨學(xué)科整合的態(tài)勢(shì)。課程的實(shí)施空間不斷拓展，課程結(jié)構(gòu)從分散到集中。最后，智能化課程。課程的組織實(shí)施呈現(xiàn)智能化的特點(diǎn)，分工更細(xì)，教師將承擔(dān)教學(xué)設(shè)計(jì)、技術(shù)應(yīng)用等多種角色。

（二）教學(xué)模式

首先，智能化教學(xué)。在“新雙師課堂”模式中，智能技術(shù)的應(yīng)用尤為重要，師生雙方只有掌握了先進(jìn)的智能技術(shù)才能順利開展教學(xué)。其次，注重學(xué)習(xí)過程設(shè)計(jì)。在智能化課堂中，更加注重學(xué)習(xí)者發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，注重學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)體驗(yàn)等學(xué)習(xí)過程。再次，智慧教學(xué)。在智慧課堂中，學(xué)習(xí)者可以進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，實(shí)時(shí)互動(dòng)獲得豐富的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。最后，新型教學(xué)方法。隨著教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變，移動(dòng)學(xué)習(xí)、在線學(xué)習(xí)、整合學(xué)習(xí)等教學(xué)方法將相應(yīng)出現(xiàn)，最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)者的積極性。

（三）學(xué)習(xí)模式

學(xué)習(xí)模式包括：正式學(xué)習(xí)與非正式學(xué)習(xí)相結(jié)合，并互相補(bǔ)充，帶來學(xué)習(xí)方式的變革;創(chuàng)新型學(xué)習(xí)方式的出現(xiàn)，使學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)具有情境化和社會(huì)化;智能技術(shù)可以優(yōu)化學(xué)習(xí)方式，使學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)具有個(gè)性化;學(xué)習(xí)者可以在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)具有泛在性;學(xué)習(xí)者可以利用移動(dòng)設(shè)備等智能工具，把自己的創(chuàng)新想法創(chuàng)造成作品，進(jìn)行眾創(chuàng)學(xué)習(xí)。這些學(xué)習(xí)模式發(fā)揮了學(xué)習(xí)者的主觀能動(dòng)性，有利于學(xué)習(xí)者素質(zhì)的提升。

（四）環(huán)境模式

首先，智能多元服務(wù)。在人工智能技術(shù)發(fā)展下，形成了以大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等信息技術(shù)為基礎(chǔ)的智慧教育。智慧教育將信息技術(shù)與職業(yè)教育相結(jié)合，將線上教學(xué)和線下教學(xué)相結(jié)合，形成了一種新的環(huán)境模式。其次，智慧課堂。智慧教育環(huán)境促進(jìn)智能技術(shù)融入職業(yè)教育的各個(gè)領(lǐng)域，將促進(jìn)職業(yè)教育的智能化和數(shù)字化，使學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)全程互聯(lián)化，并能感知學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)情境，為學(xué)習(xí)者的個(gè)性化學(xué)習(xí)提供精準(zhǔn)的支持和周到的服務(wù)。[4]

（五）教師發(fā)展模式

首先，群體協(xié)作。在“新雙師課堂”模式中，人類教師要與機(jī)器人教師協(xié)同教學(xué)。教師由傳統(tǒng)的個(gè)體單獨(dú)工作轉(zhuǎn)變?yōu)槿后w協(xié)作模式。其次，以學(xué)生為中心。由傳統(tǒng)教學(xué)中以教師為中心發(fā)展為以學(xué)生為中心，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。再次，主動(dòng)建構(gòu)。在智能化環(huán)境中，教師要促進(jìn)學(xué)生由被動(dòng)接受知識(shí)向主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)轉(zhuǎn)變，促進(jìn)學(xué)生由被動(dòng)適應(yīng)學(xué)習(xí)向主動(dòng)參與學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變。最后，多元學(xué)習(xí)共同體。在智慧課堂中，一方面教師要?jiǎng)?chuàng)設(shè)多元化的教學(xué)活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力;另一方面教師自身也要不斷學(xué)習(xí)新知識(shí)和新技術(shù)，努力提高自身的信息素養(yǎng)和教學(xué)水平。

（六）評(píng)價(jià)模式

首先，過程性評(píng)價(jià)。智能技術(shù)的發(fā)展，使評(píng)價(jià)方式、評(píng)價(jià)主體等方面發(fā)生了轉(zhuǎn)變，教育評(píng)價(jià)由原來的總結(jié)性評(píng)價(jià)向過程性評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)變，重視評(píng)價(jià)過程的診斷與改進(jìn)，更加關(guān)注學(xué)習(xí)者的個(gè)性差異。其次，科學(xué)性評(píng)價(jià)。智能技術(shù)的出現(xiàn)使得評(píng)價(jià)手段具有智能化和多元化的特點(diǎn)，評(píng)價(jià)更具科學(xué)性。最后，適應(yīng)性評(píng)價(jià)。構(gòu)建以學(xué)習(xí)者為中心的評(píng)價(jià)體系，可以真實(shí)測(cè)評(píng)學(xué)習(xí)者的認(rèn)知結(jié)構(gòu)、能力傾向等，并根據(jù)學(xué)習(xí)者的個(gè)性特征進(jìn)行評(píng)價(jià)，使評(píng)價(jià)具有適應(yīng)性。

（七）管理模式

首先，管理渠道更寬。網(wǎng)絡(luò)將學(xué)校、家庭、社會(huì)等各方主體聯(lián)系在一起，共同參與職業(yè)院校的學(xué)校管理。其次，管理可視化。智能技術(shù)的發(fā)展使得可視化管理成為可能，可以通過可視化界面呈現(xiàn)具體數(shù)據(jù)，為管理人員提供決策支持。再次，管理動(dòng)態(tài)化。通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、全方位的監(jiān)督與管控，動(dòng)態(tài)掌握學(xué)校情況。最后，管理智能化。通過人工智能技術(shù)，分工更為精細(xì)，可以提升職業(yè)院校內(nèi)部管理的質(zhì)量和水平，使管理更智能化和專業(yè)化。

（八）組織模式

首先，網(wǎng)絡(luò)化。人工智能技術(shù)改變了學(xué)校教育的基本流程，學(xué)校的組織形式向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。其次，核心要素重構(gòu)。政府、學(xué)校、企業(yè)等核心要素在互聯(lián)網(wǎng)模式下緊密聯(lián)系在一起，共同承擔(dān)起知識(shí)的傳播、轉(zhuǎn)化等任務(wù)，促進(jìn)學(xué)校組織體系核心要素的重構(gòu)。最后，智慧校園建設(shè)。推行線上線下混合育人的模式，實(shí)施一體化校園網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證，共同推進(jìn)職業(yè)教育的信息化建設(shè)和發(fā)展。[5]

五、總結(jié)

人工智能的發(fā)展催生新的職業(yè)教育變革，這種變革不是一蹴而就的，需要不斷探索和完善。本文針對(duì)職業(yè)教育教師的特點(diǎn)提出“新雙師課堂”模式，以期為職業(yè)教育的變革和發(fā)展貢獻(xiàn)自己的力量。

參考文獻(xiàn)：

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[3]汪時(shí)沖，方海光，張鴿，等.人工智能教育機(jī)器人支持下的新型“雙師課堂”研究：兼論“人機(jī)協(xié)同”教學(xué)設(shè)計(jì)與未來展望[J].遠(yuǎn)程教育雜志，2019（2）：25-32.

[4]丁彥.智慧學(xué)習(xí)環(huán)境下技能型人才培養(yǎng)模式的構(gòu)建策略研究[J].知識(shí)窗（教師版），2017（11）：4-6.

[5]董文娟，黃堯.人工智能背景下職業(yè)教育變革及模式建構(gòu)[J].中國(guó)電化教育，2019（7）：1-7.

①本文系江蘇省教育廳2020年度高校哲學(xué)社會(huì)科學(xué)研究一般項(xiàng)目“基于人工智能的‘新雙師課堂’模式構(gòu)建及其倫理機(jī)制研究”（項(xiàng)目編號(hào)：2020SJA1308）;常州市軟科學(xué)研究計(jì)劃面上（指導(dǎo)性）項(xiàng)目“新發(fā)展格局下常州智能制造產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的路徑研究——基于創(chuàng)新鏈與產(chǎn)業(yè)鏈融合發(fā)展的視角”（項(xiàng)目編號(hào)：CR20210008）的階段成果之一。

作者簡(jiǎn)介：丁彥（1985—），女，漢族，江蘇常州人，碩士，常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師，研究方向：數(shù)字媒體技術(shù)與藝術(shù)。