數(shù)字化課程資源賦能高職科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式與路徑研究

0 引言

隨著全球技術(shù)革新的加速，科技創(chuàng)新已成為推動(dòng)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心動(dòng)力，高職教育作為技能型人才培養(yǎng)的搖籃，其重要性進(jìn)一步凸顯。然而，傳統(tǒng)高職教育在培養(yǎng)科技創(chuàng)新人才方面存在諸多問題，包括教學(xué)內(nèi)容陳舊、實(shí)踐教學(xué)資源不足、創(chuàng)新能力培養(yǎng)機(jī)制不完善等[1-2]，這些問題的存在嚴(yán)重制約了高職院校為社會(huì)輸送高素質(zhì)技能型人才的能力。

2022年12月，中共中央辦公廳、國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于深化現(xiàn)代職業(yè)教育體系建設(shè)改革的意見》，把推動(dòng)現(xiàn)代職業(yè)教育高質(zhì)量發(fā)展擺在更加突出的位置，堅(jiān)持服務(wù)學(xué)生全面發(fā)展和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，培養(yǎng)更多高素質(zhì)技術(shù)技能人才、能工巧匠、大國(guó)工匠，為加快建設(shè)教育強(qiáng)國(guó)、科技強(qiáng)國(guó)、人才強(qiáng)國(guó)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。《意見》同時(shí)指出，要做大做強(qiáng)國(guó)家職業(yè)教育智慧教育平臺(tái)，建設(shè)職業(yè)教育專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)、精品在線開放課程、虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地等重點(diǎn)項(xiàng)目，擴(kuò)大優(yōu)質(zhì)資源共享，推動(dòng)教育教學(xué)與評(píng)價(jià)方式變革[3]

研究表明，數(shù)字化課程資源能夠顯著改善高職院校的教學(xué)效果，為科技創(chuàng)新人才的培養(yǎng)提供新路徑[4]。通過構(gòu)建虛擬實(shí)訓(xùn)室、多平臺(tái)資源共享和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)反饋機(jī)制，高職教育能夠有效突破傳統(tǒng)教學(xué)的時(shí)間和空間限制，提升學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)[5-6]。然而，如何基于理論框架系統(tǒng)設(shè)計(jì)并實(shí)施數(shù)字化課程資源賦能高職教育的模式，仍是學(xué)界亟待解決的問題[7]

1數(shù)字化課程資源賦能高職科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)的理論框架

1.1數(shù)字化課程資源的定義與類型

數(shù)字化課程資源是指以數(shù)字形式呈現(xiàn)、存儲(chǔ)和傳播的教學(xué)內(nèi)容與工具。這些資源具有易于共享、可重復(fù)利用和高靈活性的特點(diǎn)[8。根據(jù)功能，數(shù)字化課程資源可以劃分為基礎(chǔ)型資源、工具型資源和拓展型資源：基礎(chǔ)型資源包括在線課程、數(shù)字教材，主要用于理論知識(shí)的傳授；工具型資源包括虛擬仿真軟件、數(shù)據(jù)分析工具，為學(xué)生提供實(shí)踐能力訓(xùn)練；拓展型資源包括開放課程、項(xiàng)目庫(kù)，旨在激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和跨領(lǐng)域思維能力[9-10]。在高職教育中，數(shù)字化課程資源具有多樣的類型和功能，能夠?yàn)閷W(xué)生提供豐富的學(xué)習(xí)選擇。例如：在線課程突破時(shí)間和空間的限制，幫助學(xué)生隨時(shí)隨地獲取知識(shí)；虛擬仿真技術(shù)通過模擬真實(shí)場(chǎng)景，為學(xué)生提供低成本、高效率的實(shí)踐平臺(tái)；開放課程和項(xiàng)目庫(kù)則通過跨學(xué)科的資源整合，鼓勵(lì)學(xué)生開展自主創(chuàng)新研究[]。

1.2數(shù)字賦能的基本理論與模型

數(shù)字賦能是通過信息技術(shù)優(yōu)化教育資源配置，提升教育質(zhì)量和效率的過程，其理論基礎(chǔ)包括TPACK模型、SAMR 模型和學(xué)習(xí)分析模型[12]。其中，TPACK模型強(qiáng)調(diào)技術(shù)、教學(xué)法和學(xué)科知識(shí)的有機(jī)融合，為教師在數(shù)字化資源設(shè)計(jì)中提供理論支持；SAMR模型以技術(shù)應(yīng)用的層次為基礎(chǔ)，從替代到增強(qiáng)再到再定義，推動(dòng)教學(xué)模式的創(chuàng)新[13]；學(xué)習(xí)分析模型通過數(shù)據(jù)分析學(xué)生學(xué)習(xí)行為，為個(gè)性化學(xué)習(xí)提供科學(xué)依據(jù)[14]。在高職教育中，通過TPACK 模型，教師可以將虛擬仿真技術(shù)與學(xué)科知識(shí)相結(jié)合，設(shè)計(jì)生動(dòng)的教學(xué)內(nèi)容；通過SAMR模型，教學(xué)設(shè)計(jì)可以從傳統(tǒng)知識(shí)傳授逐步向?qū)嵺`能力培養(yǎng)轉(zhuǎn)變；通過學(xué)習(xí)分析模型，教師能夠?qū)崟r(shí)捕捉學(xué)生的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)，為教學(xué)策略優(yōu)化提供強(qiáng)有力的支持[7]。

1.3數(shù)字化課程資源與高職科技創(chuàng)新教育的關(guān)系

數(shù)字化課程資源賦能高職科技創(chuàng)新教育過程中，主要通過虛擬仿真、多平臺(tái)共享和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)三種途徑實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新。虛擬仿真為學(xué)生提供實(shí)踐平臺(tái)，多平臺(tái)共享打破資源的物理限制，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)則通過學(xué)習(xí)行為分析優(yōu)化教學(xué)策略。這三種途徑通過反饋機(jī)制形成一個(gè)動(dòng)態(tài)閉環(huán)體系，為培養(yǎng)科技創(chuàng)新人才提供理論支撐和實(shí)踐依據(jù)[8.10]，數(shù)字化課程資源賦能高職科技創(chuàng)新教育的理論框架如圖1所示。

圖1數(shù)字化課程資源賦能高職科技創(chuàng)新教育理論框架

由圖1可以看出，數(shù)字化課程資源通過虛擬仿真、多平臺(tái)共享和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)三個(gè)核心路徑賦能高職科技創(chuàng)新教育：數(shù)字化課程資源作為核心出發(fā)點(diǎn)，通過虛擬仿真實(shí)現(xiàn)實(shí)踐技能的提升，具體通過虛擬實(shí)訓(xùn)室為學(xué)生提供模擬操作環(huán)境，使實(shí)踐教學(xué)擺脫時(shí)間、地點(diǎn)和設(shè)備的限制；多平臺(tái)共享則整合各類課程資源，利用個(gè)性化學(xué)習(xí)模塊，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)偏好和需求動(dòng)態(tài)推薦課程資源，從而提高學(xué)習(xí)效率，增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果；數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)路徑通過學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)分析模塊挖掘?qū)W生學(xué)習(xí)行為的特征，生成有針對(duì)性的學(xué)習(xí)建議和優(yōu)化報(bào)告。這三個(gè)路徑通過反饋機(jī)制形成相互支撐的閉環(huán)體系，反饋機(jī)制將學(xué)生學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳遞給教學(xué)設(shè)計(jì)與資源調(diào)整模塊，從而進(jìn)一步完善教學(xué)方案。最終，這一體系服務(wù)于科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo)，幫助學(xué)生在知識(shí)學(xué)習(xí)、技能訓(xùn)練和創(chuàng)新能力培養(yǎng)三個(gè)方面全面發(fā)展。

2數(shù)字化課程資源賦能高職科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式

2.1基于虛擬仿真的數(shù)字化教學(xué)模式

虛擬仿真技術(shù)是數(shù)字化課程資源賦能的重要手段之一，通過構(gòu)建逼真的數(shù)字環(huán)境，為學(xué)生提供安全、高效且靈活的實(shí)踐訓(xùn)練機(jī)會(huì)。在虛擬仿真教學(xué)模式中，學(xué)生可以在虛擬實(shí)訓(xùn)室中進(jìn)行各類實(shí)訓(xùn)操作，不受場(chǎng)地、設(shè)備和時(shí)間的限制。這種方式不僅可以降低實(shí)訓(xùn)室建設(shè)的高成本，還能夠規(guī)避實(shí)訓(xùn)過程中可能出現(xiàn)的安全風(fēng)險(xiǎn)。

虛擬仿真教學(xué)模式的核心在于實(shí)時(shí)交互和動(dòng)態(tài)反饋。學(xué)生登錄虛擬實(shí)訓(xùn)室后，可以根據(jù)課程要求選擇實(shí)訓(xùn)任務(wù)，并通過系統(tǒng)提供的操作界面完成實(shí)訓(xùn)過程。系統(tǒng)會(huì)實(shí)時(shí)記錄學(xué)生的操作數(shù)據(jù)，包括實(shí)訓(xùn)步驟、完成時(shí)間和準(zhǔn)確率等。這些數(shù)據(jù)經(jīng)過綜合分析后，生成個(gè)性化學(xué)習(xí)建議，并反饋給學(xué)生和教師。教師據(jù)此對(duì)學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行針對(duì)性指導(dǎo)，幫助學(xué)生在安全環(huán)境中不斷提高實(shí)踐技能和創(chuàng)新能力。虛擬仿真教學(xué)模式運(yùn)行框架如圖2所示。

2.2多平臺(tái)共享與個(gè)性化學(xué)習(xí)支持

多平臺(tái)共享是數(shù)字化課程資源賦能的一個(gè)重要路徑，通過集成多種教育資源，實(shí)現(xiàn)跨校區(qū)、跨學(xué)科的教學(xué)協(xié)同。云課程平臺(tái)、MO0C（大規(guī)模在線開放課程）和虛擬實(shí)訓(xùn)室是當(dāng)前常用的共享平臺(tái)，這些平臺(tái)能夠整合優(yōu)質(zhì)教育資源，為學(xué)生提供多樣化、靈活化的學(xué)習(xí)選擇。個(gè)性化學(xué)習(xí)支持是多平臺(tái)共享的重要功能之一。通過對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)行為的分析，平臺(tái)可以動(dòng)態(tài)調(diào)整學(xué)習(xí)資源的推薦內(nèi)容。例如，在某高職院校的信息技術(shù)課程中，平臺(tái)根據(jù)學(xué)生在編程實(shí)訓(xùn)中的表現(xiàn)推送相關(guān)的算法練習(xí)題，幫助學(xué)生強(qiáng)化薄弱環(huán)節(jié)。這樣的個(gè)性化推薦可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，增強(qiáng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

圖2虛擬仿真教學(xué)模式運(yùn)行框架

2.3數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)反饋與優(yōu)化機(jī)制

數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)是數(shù)字化課程資源賦能的重要環(huán)節(jié)，通過收集學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的數(shù)據(jù)，分析其行為特征，為教學(xué)優(yōu)化提供決策依據(jù)。在高職教育中，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)反饋機(jī)制已被廣泛應(yīng)用于學(xué)習(xí)路徑優(yōu)化、個(gè)性化推薦和教學(xué)效果評(píng)估等方面。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)反饋流程如圖3所示。

圖3數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)反饋流程圖

圖3展現(xiàn)了數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)反饋的全過程，并突出了數(shù)據(jù)分析和反饋生成的核心作用。教學(xué)過程中的數(shù)據(jù)收集模塊實(shí)時(shí)獲取學(xué)生的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)，包括學(xué)習(xí)時(shí)間、參與度、作業(yè)提交情況等。這些原始數(shù)據(jù)在進(jìn)入學(xué)習(xí)分析模塊之前需經(jīng)過數(shù)據(jù)清洗與整理，剔除無(wú)效數(shù)據(jù)以保證分析的準(zhǔn)確性。學(xué)習(xí)分析模塊利用算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘，提取關(guān)鍵學(xué)習(xí)行為特征，如學(xué)生的知識(shí)掌握進(jìn)度和薄弱點(diǎn)。基于分析結(jié)果，生成學(xué)生的個(gè)體化學(xué)習(xí)報(bào)告，同時(shí)結(jié)合整體教學(xué)效果生成優(yōu)化建議。這些優(yōu)化建議被用于調(diào)整教學(xué)策略，如延長(zhǎng)學(xué)生理解困難的知識(shí)模塊的教學(xué)時(shí)間或提供更多練習(xí)資源。教學(xué)優(yōu)化的結(jié)果通過數(shù)據(jù)反饋機(jī)制再次輸入系統(tǒng)，形成閉環(huán)式教學(xué)質(zhì)量改進(jìn)。

3數(shù)字化課程資源賦能路徑與實(shí)施方案

3.1數(shù)字化課程資源開發(fā)與管理流程

數(shù)字化課程資源開發(fā)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要經(jīng)過需求分析、資源設(shè)計(jì)、技術(shù)實(shí)現(xiàn)和質(zhì)量評(píng)價(jià)四個(gè)階段：需求分析階段通過學(xué)生問卷調(diào)查和課程需求調(diào)研明確資源開發(fā)目標(biāo)；資源設(shè)計(jì)階段結(jié)合教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生特性設(shè)計(jì)資源原型；技術(shù)實(shí)現(xiàn)階段采用編程、動(dòng)畫制作等技術(shù)實(shí)現(xiàn)資源的交互功能；質(zhì)量評(píng)價(jià)階段通過多輪測(cè)試和反饋優(yōu)化資源內(nèi)容。數(shù)字化課程資源開發(fā)流程如圖4所示。

圖4展示了數(shù)字化課程資源從開發(fā)到優(yōu)化的全生命周期管理流程，突出“調(diào)研—設(shè)計(jì)一實(shí)現(xiàn)一評(píng)價(jià)”的閉環(huán)模式。流程從需求分析開始，具體包括學(xué)生需求、課程目標(biāo)、行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)調(diào)研，確保課程資源開發(fā)的方向性和實(shí)用性；資源設(shè)計(jì)階段，根據(jù)需求調(diào)研結(jié)果開發(fā)課程資源原型，并進(jìn)行初步測(cè)試以驗(yàn)證設(shè)計(jì)的合理性；技術(shù)實(shí)現(xiàn)階段主要包括功能開發(fā)、內(nèi)容集成、系統(tǒng)兼容性測(cè)試，確保課程資源能夠流暢運(yùn)行并滿足教學(xué)需求；質(zhì)量評(píng)價(jià)階段是對(duì)開發(fā)完成的課程資源進(jìn)行用戶測(cè)試與專家評(píng)審，根據(jù)反饋優(yōu)化課程資源內(nèi)容與技術(shù)實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)；用戶反饋與改進(jìn)模塊為課程資源的持續(xù)改進(jìn)提供依據(jù)，通過更新迭代資源內(nèi)容，確保其適應(yīng)不斷變化的教學(xué)需求和行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)；最終，這一流程保證了課程資源的高質(zhì)量發(fā)布與長(zhǎng)期維護(hù)。

圖4數(shù)字化資源開發(fā)流程

3.2教師賦能與支持策略

教師是數(shù)字化課程資源賦能的核心推動(dòng)者。為了確保數(shù)字化資源的有效應(yīng)用，高職院校需要通過以下措施提升教師的數(shù)字化教學(xué)能力：1）定期組織教師參加技術(shù)培訓(xùn)，幫助其掌握虛擬仿真、數(shù)據(jù)分析等新興技術(shù)；2）建立技術(shù)支持團(tuán)隊(duì)，為教師在數(shù)字化課程資源開發(fā)和課程實(shí)施過程中提供持續(xù)的專業(yè)幫助；3）設(shè)立激勵(lì)機(jī)制，如評(píng)選優(yōu)秀數(shù)字化教學(xué)案例并給予獎(jiǎng)勵(lì)，從而提高教師參與數(shù)字化課程資源建設(shè)的積極性。此外，教師還需要不斷提升教學(xué)設(shè)計(jì)能力，將數(shù)字化課程資源與課程目標(biāo)有機(jī)融合。例如，某高職院校的教師在信息安全課程中利用虛擬仿真工具設(shè)計(jì)了一系列基于實(shí)際案例的實(shí)訓(xùn)任務(wù)，使學(xué)生能夠在真實(shí)場(chǎng)景中應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，從而提升了教學(xué)的實(shí)用性和學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3.3實(shí)施路徑中的主要挑戰(zhàn)與解決方案

盡管數(shù)字化課程資源在高職教育中的應(yīng)用前景廣闊，但其實(shí)施過程中仍存在一些挑戰(zhàn)。首先，技術(shù)成本高可能成為資源推廣的主要障礙；其次，部分教師對(duì)數(shù)字化技術(shù)的接受度較低，導(dǎo)致數(shù)字化課程資源利用率不足；最后，學(xué)生對(duì)新型學(xué)習(xí)方式的適應(yīng)性也需要進(jìn)一步提高。針對(duì)這些問題，高職院校可以采取以下措施。

1）通過校企合作模式，引入社會(huì)資本分擔(dān)技術(shù)開發(fā)成本；

2）通過政策激勵(lì)和成功案例推廣，提高教師對(duì)數(shù)字化課程資源的認(rèn)同感；

3）通過定期舉辦學(xué)生培訓(xùn)活動(dòng)，幫助其快速熟悉并適應(yīng)數(shù)字化學(xué)習(xí)工具。

這些措施的綜合應(yīng)用將有助于數(shù)字化課程資源的全面推廣與高效實(shí)施。

4結(jié)束語(yǔ)

本文提出數(shù)字化課程資源賦能高職科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)的理論框架、模式和路徑。研究表明，通過虛擬仿真、多平臺(tái)共享和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)三種途徑，高職院校可以顯著提升學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。數(shù)字化課程資源開發(fā)需要科學(xué)規(guī)劃和全生命周期管理，同時(shí)，教師的賦能與支持策略是確保數(shù)字化課程資源成功應(yīng)用的關(guān)鍵。未來(lái)，應(yīng)進(jìn)一步優(yōu)化數(shù)字化課程資源的開發(fā)流程，加強(qiáng)校企合作，實(shí)現(xiàn)資源的持續(xù)改進(jìn)和升級(jí)，從而為高職教育的現(xiàn)代化發(fā)展注入新動(dòng)能。

5 參考文獻(xiàn)

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