基于人工智能的“新雙師課堂”模式構建研究

[摘? ? ? ? ? ?要]? 隨著人工智能技術的發(fā)展，未來職業(yè)教育即將進行新一輪變革。通過分析人工智能時代的職業(yè)教育教師形態(tài)重構，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“新雙師課堂”模式的優(yōu)勢分析，從系統(tǒng)環(huán)境、學習環(huán)境以及教學設計三個角度提出模式的構建策略，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? ? 鍵? ?詞]? 人工智能;“新雙師課堂”模式;構建

[中圖分類號]? G712? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻標志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文章編號]? 2096-0603（2022）09-0067-03

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

一、人工智能時代的職業(yè)教育教師形態(tài)重構

（一）雙師型教師

雙師型教師是高職院校對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該達到專業(yè)理論知識和專業(yè)實踐能力的整合和統(tǒng)一。高職院校應該不斷提高高職教師的各方面素質，加強師資培養(yǎng)體系的內涵建設。

（二）機器人教師

對于機器人教師的研究，國內尚處于起步階段，國外已經(jīng)有相關的經(jīng)驗，本研究主要探討基于人工智能技術的實體教育機器人。對于教師來說，機器人教師可以為其提供課前準備、課堂巡視、課后輔導等服務;對于學習對象來說，機器人教師可以支持遠程學習，為各個年齡階段的學習者提供一對一的學習支持。通過文獻調研筆者發(fā)現(xiàn)，大部分研究認為機器人教師在教育過程中主要擔任導師的角色，可以履行教師的職責，但對人機關系的研究較少。本研究結合前人的研究成果，認為機器人教師是在智能化的教學環(huán)境下，與人類教師協(xié)同教學，對教學過程進行組織和實施，并構建新型的師生關系，從而培養(yǎng)人工智能時代具備智能技術和專業(yè)知識的學習者。[1]

（三）“AI+教師”雙向賦能

這里的“AI+教師”指的是以AI（人工智能）為代表的機器人教師與高職院校的雙師型教師共同合作實現(xiàn)的人機協(xié)同教學，即“新雙師”。一方面機器人教師可以代替人類教師完成重復性的工作，如批改作業(yè)、提供反饋等。重復性的工作會消耗人類教師大量的時間和精力，而這部分工作可以交給機器人教師來完成。機器人教師利用設計好的程序和規(guī)則，根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)進行處理，可以迅速、高效地完成任務，很大程度上減輕了人類教師的工作負荷。另一方面機器人教師無法對學習者的情感體驗和生活經(jīng)驗做出準確的分析，因此難以對學習者進行精準解讀，而人類教師可以發(fā)揮對機器人教師的指導作用，將AI作為助手，通過教育智慧，增強機器人教師的教育性與智慧性，從而進一步提升自身的教學效率。[2]

二、基于人工智能的“新雙師課堂”模式的優(yōu)勢

（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)知識和實踐技能的教師與機器人教師將進行協(xié)作教學，也就是本研究提出的需要構建基于人工智能的“新雙師課堂”模式。這種模式對高職院校的教師、學生以及教學環(huán)境都提出了較高的要求，同時具有較大的潛能和優(yōu)勢。

（二）基于人工智能的“新雙師課堂”模式的優(yōu)勢

1.可以吸引學生，豐富組織形式

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

2.可以幫助學生進行個性化的指導

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

3.可以提高師生解決問題的能力

隨著智能技術的發(fā)展，知識已經(jīng)不是衡量學習者的唯一標準，而解決問題的能力、學習者的創(chuàng)造性、身心健康等即將成為人類教師工作的重要方面。但很多復雜問題的背后可能涉及社會學、生理學等教師無法解決的領域，這些領域超出了教師的認知能力。在“新雙師課堂”模式中，機器人教師可以根據(jù)人類教師設置的數(shù)據(jù)模擬人腦處理復雜問題。而人類教師作為解決復雜問題的設計和指導者，可以進一步提高自身解決問題的能力。學習者通過與機器人教師的深度互動，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”模式的構建策略

基于人工智能的“新雙師課堂”模式的構建需要考慮系統(tǒng)環(huán)境、學習環(huán)境以及相應的教學設計，筆者分別根據(jù)各因素對“新雙師課堂”的影響形成相應的構建策略。

（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和大數(shù)據(jù)平臺處理各種數(shù)據(jù)。在智慧校園中，依托這兩個平臺可以使學校教學更加智能化。其次，系統(tǒng)環(huán)境有賴于網(wǎng)絡系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)和各種存儲應用系統(tǒng)協(xié)同工作。最后，還需要一些采集設備。例如，VR眼鏡等可穿戴設備以及IPAD等移動終端設備，都可有效輔助課堂教學。在“新雙師課堂”模式中，機器人教師獲取并存儲課堂實時數(shù)據(jù)，然后向云平臺發(fā)送服務請求，獲得許可后分析處理數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)進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）學習環(huán)境策略

首先，在“新雙師課堂”模式的學習環(huán)境中，機器人教師需要承擔一部分教學任務，由人類教師指定。其次，在學習環(huán)境中，機器人教師可以通過與學習環(huán)境的深度融合為人類教師提供相應的教學資源。學習者在學習環(huán)境中可以直接將信息反饋給機器人教師或人類教師。在這樣的學習環(huán)境中，機器人教師可以為學習者提供個性化的支持服務，人類教師可以減輕重復性工作的負荷，從而更加注重學習者核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。在此課堂環(huán)境中，網(wǎng)絡將機器人教師與教學媒體相連接，還有助于學習者及時反饋信息。[3]

（三）教學設計策略

在“新雙師課堂”中的教學設計具有數(shù)據(jù)化、精細化和協(xié)同化的特征。首先，機器人教師可以為人類教師提供包括教材、學情等在內的數(shù)據(jù)信息，方便人類教師提前掌握課程和學習者情況。人類教師要在教學設計中充分利用大數(shù)據(jù)技術和人工智能技術，對班級學生的情況有充分的了解。其次，在學習活動中，機器人教師會為學習者提供個性化的學習支持，并將反饋信息發(fā)送給教師，這些信息可以具體到作業(yè)、測驗、討論等相關數(shù)據(jù)，精細程度較高。最后，機器人教師與人類教師在“新雙師課堂”中協(xié)作配合，共同完成教學任務。

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”模式轉變，對職業(yè)教育的課程、教學、評價、管理等都產(chǎn)生深遠影響。下面就從課程、教學、學習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，線上線下相結合。在職業(yè)教育中，線上線下相結合的大規(guī)模開放課程融入學校常態(tài)課程。學習者可以在云平臺獲取各種資源和信息，使個性化學習成為可能。其次，跨學科整合課程。以智能技術為媒介，課程呈現(xiàn)出跨學科整合的態(tài)勢。課程的實施空間不斷拓展，課程結構從分散到集中。最后，智能化課程。課程的組織實施呈現(xiàn)智能化的特點，分工更細，教師將承擔教學設計、技術應用等多種角色。

（二）教學模式

首先，智能化教學。在“新雙師課堂”模式中，智能技術的應用尤為重要，師生雙方只有掌握了先進的智能技術才能順利開展教學。其次，注重學習過程設計。在智能化課堂中，更加注重學習者發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，注重學習者的學習體驗等學習過程。再次，智慧教學。在智慧課堂中，學習者可以進行深度學習，實時互動獲得豐富的學習體驗。最后，新型教學方法。隨著教學模式的轉變，移動學習、在線學習、整合學習等教學方法將相應出現(xiàn)，最大限度地調動學習者的積極性。

（三）學習模式

學習模式包括：正式學習與非正式學習相結合，并互相補充，帶來學習方式的變革;創(chuàng)新型學習方式的出現(xiàn)，使學習者的學習具有情境化和社會化;智能技術可以優(yōu)化學習方式，使學習者的學習具有個性化;學習者可以在任何時間、任何地點進行學習，學習具有泛在性;學習者可以利用移動設備等智能工具，把自己的創(chuàng)新想法創(chuàng)造成作品，進行眾創(chuàng)學習。這些學習模式發(fā)揮了學習者的主觀能動性，有利于學習者素質的提升。

（四）環(huán)境模式

首先，智能多元服務。在人工智能技術發(fā)展下，形成了以大數(shù)據(jù)、云計算等信息技術為基礎的智慧教育。智慧教育將信息技術與職業(yè)教育相結合，將線上教學和線下教學相結合，形成了一種新的環(huán)境模式。其次，智慧課堂。智慧教育環(huán)境促進智能技術融入職業(yè)教育的各個領域，將促進職業(yè)教育的智能化和數(shù)字化，使學習者的學習全程互聯(lián)化，并能感知學習者的學習情境，為學習者的個性化學習提供精準的支持和周到的服務。[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，人類教師要與機器人教師協(xié)同教學。教師由傳統(tǒng)的個體單獨工作轉變?yōu)槿后w協(xié)作模式。其次，以學生為中心。由傳統(tǒng)教學中以教師為中心發(fā)展為以學生為中心，充分發(fā)揮學生的主觀能動性。再次，主動建構。在智能化環(huán)境中，教師要促進學生由被動接受知識向主動建構知識轉變，促進學生由被動適應學習向主動參與學習轉變。最后，多元學習共同體。在智慧課堂中，一方面教師要創(chuàng)設多元化的教學活動，培養(yǎng)學生發(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習新知識和新技術，努力提高自身的信息素養(yǎng)和教學水平。

（六）評價模式

首先，過程性評價。智能技術的發(fā)展，使評價方式、評價主體等方面發(fā)生了轉變，教育評價由原來的總結性評價向過程性評價轉變，重視評價過程的診斷與改進，更加關注學習者的個性差異。其次，科學性評價。智能技術的出現(xiàn)使得評價手段具有智能化和多元化的特點，評價更具科學性。最后，適應性評價。構建以學習者為中心的評價體系，可以真實測評學習者的認知結構、能力傾向等，并根據(jù)學習者的個性特征進行評價，使評價具有適應性。

（七）管理模式

首先，管理渠道更寬。網(wǎng)絡將學校、家庭、社會等各方主體聯(lián)系在一起，共同參與職業(yè)院校的學校管理。其次，管理可視化。智能技術的發(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，管理動態(tài)化。通過互聯(lián)網(wǎng)技術可以實現(xiàn)實時、全方位的監(jiān)督與管控，動態(tài)掌握學校情況。最后，管理智能化。通過人工智能技術，分工更為精細，可以提升職業(yè)院校內部管理的質量和水平，使管理更智能化和專業(yè)化。

（八）組織模式

首先，網(wǎng)絡化。人工智能技術改變了學校教育的基本流程，學校的組織形式向網(wǎng)絡化發(fā)展。其次，核心要素重構。政府、學校、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，共同承擔起知識的傳播、轉化等任務，促進學校組織體系核心要素的重構。最后，智慧校園建設。推行線上線下混合育人的模式，實施一體化校園網(wǎng)絡認證，共同推進職業(yè)教育的信息化建設和發(fā)展。[5]

五、總結

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。本文針對職業(yè)教育教師的特點提出“新雙師課堂”模式，以期為職業(yè)教育的變革和發(fā)展貢獻自己的力量。

參考文獻：

[1]張堯，王運武.機器人賦能未來教育的創(chuàng)新與變革：國際機器人教師研究綜述[J].開放教育研究，2019（12）：83-92.

[2]余勝泉，王琦.“AI+教師”的協(xié)作路徑發(fā)展分析[J].電化教育研究，2019（3）：14-29.

[3]汪時沖，方海光，張鴿，等.人工智能教育機器人支持下的新型“雙師課堂”研究：兼論“人機協(xié)同”教學設計與未來展望[J].遠程教育雜志，2019（2）：25-32.

[4]丁彥.智慧學習環(huán)境下技能型人才培養(yǎng)模式的構建策略研究[J].知識窗（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[J].中國電化教育，2019（7）：1-7.

①本文系江蘇省教育廳2020年度高校哲學社會科學研究一般項目“基于人工智能的‘新雙師課堂’模式構建及其倫理機制研究”（項目編號：2020SJA1308）;常州市軟科學研究計劃面上（指導性）項目“新發(fā)展格局下常州智能制造產(chǎn)業(yè)高質量發(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”（項目編號：CR20210008）的階段成果之一。

作者簡介：丁彥（1985—），女，漢族，江蘇常州人，碩士，常州機電職業(yè)技術學院講師，研究方向：數(shù)字媒體技術與藝術。