數(shù)智化時代職業(yè)院校專業(yè)課程教學(xué)設(shè)計：沉浸式學(xué)習(xí)視角

0 引言

人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算、5G等新技術(shù)的發(fā)展催生了數(shù)智化時代，數(shù)智技術(shù)的快速迭代促使教育領(lǐng)域產(chǎn)生全方位變革。在數(shù)智技術(shù)賦能和“推進教育數(shù)字化，建設(shè)全民終身學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)型社會、學(xué)習(xí)型大國”的政策驅(qū)動下[，未來學(xué)習(xí)正朝著培養(yǎng)符合時代要求的創(chuàng)新人才、關(guān)注能使每一個學(xué)生獲得適合自身發(fā)展的學(xué)習(xí)服務(wù)，以及更加注重思維發(fā)展的趨勢變化。職業(yè)院校作為高素質(zhì)技術(shù)技能人才、現(xiàn)代工匠型人才培養(yǎng)的重要陣地，已然迎來教育教學(xué)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型浪潮。為適應(yīng)數(shù)智化時代教育教學(xué)轉(zhuǎn)型發(fā)展趨勢和《國家職業(yè)教育改革實施方案》中相關(guān)要求，職業(yè)院校的教學(xué)應(yīng)更加關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗，通過創(chuàng)設(shè)虛實結(jié)合的學(xué)習(xí)環(huán)境，通過學(xué)習(xí)資源的便捷獲取，以及提供個性化的學(xué)習(xí)服務(wù)，不僅要提升學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗，更要增強學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的參與感[2]。

已有研究表明，沉浸式學(xué)習(xí)是以學(xué)生為中心、以知識遷移規(guī)律為基礎(chǔ)、以學(xué)習(xí)能力提升為目標(biāo)的一種學(xué)習(xí)方式，與職業(yè)教育校企共育、工學(xué)結(jié)合、做學(xué)合一的育人理念相一致。而且在沉浸式學(xué)習(xí)中，學(xué)生可以獲得更加真實的實踐體驗，學(xué)習(xí)效果較好。因此，沉浸式學(xué)習(xí)逐漸成為教育教學(xué)研究的熱點。

通常，職業(yè)院校專業(yè)課程的學(xué)習(xí)在現(xiàn)實中因為考慮到安全、成本等因素，能讓學(xué)生真實操作或工作的教學(xué)設(shè)計環(huán)節(jié)比較有限。如果設(shè)計能模擬和還原真實工作場景或技能操作的教學(xué)過程，結(jié)合安全性和實操性創(chuàng)設(shè)沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境，保證學(xué)生在安全環(huán)境中模擬操作，不僅可以實現(xiàn)“做學(xué)合一”，還能有效降低學(xué)生學(xué)習(xí)的試錯成本和安全風(fēng)險，同時提升學(xué)生的深度學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力等數(shù)智化時代崗位需求的關(guān)鍵能力，為職業(yè)院校培養(yǎng)高素質(zhì)技能人才奠定基礎(chǔ)[3]。因此，如何設(shè)計教學(xué)過程以使學(xué)生進入沉浸式學(xué)習(xí)狀態(tài)，從而實現(xiàn)沉浸體驗，提升學(xué)習(xí)能力，是職業(yè)院校專業(yè)課程教學(xué)數(shù)字化轉(zhuǎn)型迫切需要解決的問題。

1數(shù)智技術(shù)賦能職業(yè)院校專業(yè)課程教學(xué)轉(zhuǎn)型

1.1價值與轉(zhuǎn)型：創(chuàng)設(shè)沉浸式學(xué)習(xí)

隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、虛擬現(xiàn)實、區(qū)塊鏈等技術(shù)在教育教學(xué)中的應(yīng)用，教學(xué)生態(tài)各要素及其與教學(xué)環(huán)境的存在形態(tài)發(fā)生變化，新的教學(xué)樣態(tài)不斷創(chuàng)生，促使教學(xué)范式進入數(shù)智化時代。由于職業(yè)院校學(xué)生在基礎(chǔ)知識、學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)能力等方面差異較大，且主動學(xué)習(xí)和探索能力較弱，因此，采用一般傳統(tǒng)的教學(xué)方法通常不易激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣。特別是對于一些知識基礎(chǔ)薄弱、學(xué)習(xí)能力不足的學(xué)生，要想激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣、增強學(xué)習(xí)效果，不斷優(yōu)化學(xué)習(xí)方式就顯得尤為重要。相比其他學(xué)習(xí)范式，沉浸式學(xué)習(xí)因?qū)W習(xí)效果較好而得到教育界學(xué)者的重視。有研究表明，學(xué)生的學(xué)習(xí)效率、專注度、記憶時長、知識可遷移性、自我效能感在沉浸式學(xué)習(xí)模式中會有明顯提升。因此，沉浸式學(xué)習(xí)較適用于職業(yè)院校學(xué)生的知識和技能學(xué)習(xí)，已成為職業(yè)教育的一種新學(xué)習(xí)范式。

職業(yè)教育服務(wù)社會產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展，專業(yè)是職業(yè)教育與產(chǎn)業(yè)聯(lián)系的紐帶，強調(diào)學(xué)生實操技能的培養(yǎng)。隨著產(chǎn)教融合、校企共建共享，職業(yè)院校的專業(yè)建設(shè)不斷強化將專業(yè)建到產(chǎn)業(yè)鏈上、產(chǎn)業(yè)園區(qū)中。因此，職業(yè)院校的專業(yè)課程學(xué)習(xí)更需要接近真實的工作情境或崗位操作，使學(xué)生獲得與企業(yè)需求相統(tǒng)一的崗位能力和職業(yè)素養(yǎng)。結(jié)合人工智能（AI）、云計算、虛擬現(xiàn)實（VR）、增強現(xiàn)實（AR）、擴展現(xiàn)實（XR）、大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代信息技術(shù)的綜合運用，沉浸式學(xué)習(xí)讓教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)過程更加可視化、數(shù)智化、個性化、交互化、協(xié)同化。創(chuàng)設(shè)沉浸式學(xué)習(xí)體驗的教學(xué)設(shè)計，不僅可以通過模擬操作與感官互動訓(xùn)練學(xué)生在真實生產(chǎn)場景中解決問題的能力，還可以讓學(xué)生更加深入地參與學(xué)習(xí)過程，促成深度學(xué)習(xí)發(fā)生，增強學(xué)生的自我效能感，這有助于職業(yè)院校培養(yǎng)面向現(xiàn)代化、信息化、智能化產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的高素質(zhì)技能人才。

1.2理論與特征：實現(xiàn)學(xué)生主體關(guān)照

傳統(tǒng)教學(xué)通過成批量地為社會培養(yǎng)模具化、標(biāo)準(zhǔn)件式的人才，保證了工業(yè)時代人才的需求，但隨著人工智能時代的到來以及新質(zhì)生產(chǎn)力的發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生高階思維和個性化學(xué)習(xí)的需求不斷突出。自19世紀(jì)開始，基于歐美社會對兒童認(rèn)知規(guī)律的研究，以帕克、杜威等為代表人物的進步主義教育運動產(chǎn)生了現(xiàn)代教學(xué)論，通過教學(xué)方式的改革更新了教與學(xué)的邏輯關(guān)系?，F(xiàn)代教學(xué)論的核心觀點包括以兒童為中心的學(xué)生觀、淡化權(quán)威意識的教師觀、以解決問題為方法的教學(xué)觀，以及以生活為內(nèi)容的課程觀等。杜威等教育家主張以學(xué)生為主體進行教學(xué)活動，同時提出體驗式學(xué)習(xí)理論。1918年，W.H.基爾帕特里克首次將設(shè)計一詞引入教育領(lǐng)域，設(shè)計教學(xué)法明確了學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位，指出學(xué)習(xí)是一種需要學(xué)生在特定環(huán)境下全身心投入的計劃性活動。學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，教師是學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者，學(xué)生在教師設(shè)計的學(xué)習(xí)內(nèi)容下可以根據(jù)自身興趣確定學(xué)習(xí)目標(biāo)、自主探索學(xué)習(xí)內(nèi)容，獲得相關(guān)的知識和技能。沉浸式學(xué)習(xí)強調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和探索性，深刻影響了教育領(lǐng)域。教育者開始認(rèn)識到革新學(xué)習(xí)方式的本質(zhì)就是重新認(rèn)識教與學(xué)的關(guān)系，打破傳統(tǒng)的以教為主的模式，回歸以學(xué)生的學(xué)為中心的教學(xué)邏輯起點[4]。

從來源來看，沉浸式學(xué)習(xí)就是植根于現(xiàn)代教學(xué)論中的以學(xué)生為中心和做中學(xué)的教學(xué)思想，其基本理念強調(diào)認(rèn)知性（Cognitive）、關(guān)聯(lián)性（Associate）和情境性（Simulative）。其中，認(rèn)知性是指學(xué)生的學(xué)習(xí)活動建立在經(jīng)驗、反思、抽象和實驗的基礎(chǔ)上；關(guān)聯(lián)性是指學(xué)生的學(xué)習(xí)效果能得到即時反饋；情境性是指學(xué)生在沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境中的學(xué)習(xí)活動來源于實際的項目或者社會實踐活動。

總之，沉浸式學(xué)習(xí)方式是數(shù)字化學(xué)習(xí)的未來趨勢，沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境有助于更好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。首先，沉浸式學(xué)習(xí)為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了接近真實體驗的虛擬學(xué)習(xí)情境，在模擬操作、互動的學(xué)習(xí)過程中引發(fā)深度學(xué)習(xí)，形成知識與技能的直接經(jīng)驗和抽象概念；其次，進入新的學(xué)習(xí)情境，通過不斷強化和糾正概念模型，產(chǎn)生深度學(xué)習(xí)效果；最后，相比體驗式學(xué)習(xí)，利用增強現(xiàn)實、虛擬現(xiàn)實與移動設(shè)備等技術(shù)打造無干擾的學(xué)習(xí)環(huán)境和以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)模式是沉浸式學(xué)習(xí)的主要特點[5]。

1.3 框架與內(nèi)涵：一中心·四轉(zhuǎn)化

教學(xué)設(shè)計是教師在促進學(xué)生綜合素養(yǎng)發(fā)展中富有創(chuàng)造性的工作，設(shè)計符合學(xué)生學(xué)習(xí)認(rèn)知規(guī)律和個人能力發(fā)展的教學(xué)過程，對于教學(xué)質(zhì)量的提升非常關(guān)鍵。以問題為核心，建立學(xué)習(xí)目標(biāo)點，圍繞這個目標(biāo)點設(shè)計學(xué)習(xí)情境、教學(xué)策略，收集學(xué)習(xí)資源、教學(xué)工具，進而開展教學(xué)活動，是建構(gòu)主義教學(xué)設(shè)計模式，其核心主要集中在由教學(xué)目標(biāo)、學(xué)生和學(xué)習(xí)內(nèi)容決定的學(xué)習(xí)任務(wù)（問題、案例、項目、分歧）[6]。

“一中心·四轉(zhuǎn)化”是借鑒建構(gòu)主義教學(xué)設(shè)計模式提出的一種用于實現(xiàn)職業(yè)院校專業(yè)課程沉浸式學(xué)習(xí)的教學(xué)設(shè)計框架：基于以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)模式，在精心選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容和表達方式的基礎(chǔ)上，將人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算等數(shù)智技術(shù)融入教學(xué)過程，按照學(xué)情分析數(shù)據(jù)化、課程重構(gòu)模塊化、資源整合協(xié)同化和學(xué)習(xí)服務(wù)個性化的教學(xué)設(shè)計思路，創(chuàng)設(shè)能模擬和還原真實的企業(yè)工作情境和崗位技能操作場景的沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境，通過不斷刺激學(xué)生的身心體驗，幫助學(xué)生降低主觀情緒影響，使得學(xué)生更容易深度參與學(xué)習(xí)，提升學(xué)生的知識遷移程度和遷移能力，促進深度學(xué)習(xí)發(fā)生，增強學(xué)生自我效能感的教學(xué)設(shè)計過程。

“一中心·四轉(zhuǎn)化”的教學(xué)設(shè)計中，學(xué)情分析利用數(shù)據(jù)統(tǒng)計、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)可視化等現(xiàn)代化信息技術(shù)對學(xué)生前期學(xué)習(xí)的行為過程與結(jié)果數(shù)據(jù)進行大數(shù)據(jù)分析，學(xué)情分析的數(shù)據(jù)化使得教師能全面掌握學(xué)生個體或班級群體的學(xué)習(xí)特點與習(xí)慣、學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)心理等學(xué)情，從而幫助教師科學(xué)預(yù)測和評估學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)并設(shè)計個性化學(xué)習(xí)服務(wù)。

課程重構(gòu)主要基于學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程設(shè)計理論和模塊化思想，引入校企合作科研項目的新技術(shù)，融入企業(yè)實踐，引崗入課，以工作過程為導(dǎo)向。課程重構(gòu)的模塊化主要是為了創(chuàng)設(shè)與企業(yè)情境和崗位操作標(biāo)準(zhǔn)一致的教學(xué)內(nèi)容，為“做中學(xué)、學(xué)中做”奠定教學(xué)基礎(chǔ)。

教學(xué)資源的整合主要是構(gòu)建虛實融合的實訓(xùn)平臺、線上線下立體化數(shù)字教學(xué)資源。通過虛擬仿真和數(shù)字孿生技術(shù)等軟件與教學(xué)工具，結(jié)合虛實融合、線上線下混合、課內(nèi)課外貫通的數(shù)字化教學(xué)系統(tǒng)，實現(xiàn)課堂學(xué)習(xí)與企業(yè)實踐同頻共振、融通互補。

學(xué)習(xí)服務(wù)個性化主要基于虛實融合的教學(xué)資源支撐，設(shè)計可以動態(tài)調(diào)整以符合學(xué)生學(xué)習(xí)遷移規(guī)律的以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)任務(wù)和課堂活動。任務(wù)設(shè)計體現(xiàn)校企共育、多元融合、人機共生，不僅要盡可能滿足學(xué)生的個性發(fā)展需求，也要考慮企業(yè)智能制造人才需求，合理調(diào)配企業(yè)導(dǎo)師和學(xué)校導(dǎo)師，充分利用企業(yè)資源和學(xué)校資源。

2 數(shù)智化時代專業(yè)課程沉浸式學(xué)習(xí)教學(xué)設(shè)計

沉浸式學(xué)習(xí)的教學(xué)設(shè)計不僅有利于教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)和知識智能化講解呈現(xiàn)，而且支持更加靈活、直觀、有效的知識傳遞與交互，有助于實現(xiàn)多維立體情境式課堂互動。利用數(shù)智化技術(shù)和工具打造的沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境，可以更加充分調(diào)動學(xué)生的視、聽、觸、嗅覺等感官，使其在虛實結(jié)合的環(huán)境中體驗身臨其境的學(xué)習(xí)和操作，也使得思政教育效果得到一定的改善。沉浸式學(xué)習(xí)中采用的數(shù)據(jù)采集、模型構(gòu)建、學(xué)習(xí)診斷、優(yōu)劣分析、精準(zhǔn)推送等智能手段，是基于了解教情和學(xué)情，對教學(xué)整體特點和現(xiàn)狀的綜合分析，以及為教師和學(xué)生提供智能決策。這將為校企協(xié)同創(chuàng)新提供決策依據(jù)，也為教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)提供依據(jù)[7]。

2.1教學(xué)定位：學(xué)情分析數(shù)據(jù)化

建構(gòu)主義教學(xué)設(shè)計中學(xué)生是學(xué)習(xí)主體?！皟?nèi)因是事物發(fā)展變化的決定因素，外因通過內(nèi)因起作用。”學(xué)生自身是內(nèi)因，外界環(huán)境的影響是外因。因此，在同一課堂進行同一教學(xué)內(nèi)容，不同學(xué)生的學(xué)習(xí)效果卻不同。傳統(tǒng)的教學(xué)范式中，教師要在課前全面掌握每個學(xué)生的情況不易實施，因此，因材施教、個性化教學(xué)理念較難落地。數(shù)智化時代，利用現(xiàn)代化信息技術(shù)對學(xué)生前期學(xué)習(xí)的行為過程與結(jié)果數(shù)據(jù)進行大數(shù)據(jù)分析，使得學(xué)生個性化學(xué)習(xí)服務(wù)的教學(xué)設(shè)計得以實現(xiàn)。

教學(xué)設(shè)計過程中學(xué)情分析的主要目的是根據(jù)學(xué)生現(xiàn)有的知識和能力設(shè)計個性化的學(xué)習(xí)任務(wù)與問題，并提供個性化的學(xué)習(xí)資料和學(xué)習(xí)引導(dǎo)。沉浸式學(xué)習(xí)的學(xué)情分析可以采用的技術(shù)主要是學(xué)生數(shù)字畫像技術(shù)、大數(shù)據(jù)學(xué)情分析技術(shù)、學(xué)習(xí)測評診斷技術(shù)等。以工業(yè)機器人典型應(yīng)用課程的“視覺引導(dǎo)焊接機器人工作站調(diào)試”項目為例，采用學(xué)生數(shù)字畫像技術(shù)了解到教學(xué)對象是五年制高職工業(yè)機器人技術(shù)專業(yè)三年級學(xué)生，工業(yè)機器人技術(shù)概論、工業(yè)機器人示教與編程、工業(yè)機器人安裝與調(diào)試等課程是先修課程。學(xué)生已經(jīng)具備搬運、碼垛、拋光、分揀機器人編程與調(diào)試能力，對新興的機器人技術(shù)表現(xiàn)出濃厚的興趣，思維活躍，有一定的好奇心和觀察力，喜歡生動且具有情境感的學(xué)習(xí)方式。利用大數(shù)據(jù)學(xué)情分析技術(shù)對智慧教學(xué)系統(tǒng)中的學(xué)生前期學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)、知識圖譜、調(diào)查問卷以及主題討論等學(xué)習(xí)過程數(shù)據(jù)進行分析顯示，學(xué)生表現(xiàn)出較好的自主學(xué)習(xí)和信息化素養(yǎng)，能有效地使用微課視頻掌握基礎(chǔ)知識點，能對照任務(wù)工單明確項目流程，并進行參數(shù)設(shè)置和編程，能夠獨立完成前期項目的編程和調(diào)試。通過學(xué)習(xí)測評診斷技術(shù)分析，學(xué)生首次接觸智能視覺引導(dǎo)技術(shù)和焊接功能調(diào)試，對新技術(shù)的學(xué)習(xí)缺乏自信。從企業(yè)導(dǎo)師評價和學(xué)習(xí)困境調(diào)查數(shù)據(jù)看，學(xué)生企業(yè)真實崗位實踐能力相對較弱，實際項目經(jīng)驗不足，創(chuàng)新能力不強，個人能力參差不齊。通過學(xué)情分析的數(shù)據(jù)化，教師能夠全面掌握學(xué)生主體情況，了解教學(xué)設(shè)計中學(xué)生需要更多的實踐機會和個性化學(xué)習(xí)方案。

2.2 崗課結(jié)合：課程重構(gòu)模塊化

沉浸式學(xué)習(xí)是創(chuàng)設(shè)身臨其境的學(xué)習(xí)環(huán)境，讓學(xué)生探索解決真實環(huán)境中的問題，并在此過程中實現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)。教學(xué)目標(biāo)以教學(xué)內(nèi)容為知識載體，解決真實問題的教學(xué)目標(biāo)的體現(xiàn)需要通過學(xué)習(xí)內(nèi)容的深入分析和知識體系結(jié)構(gòu)的確定，進而在教學(xué)設(shè)計中通過設(shè)計恰當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)問題來涵蓋教學(xué)目標(biāo)設(shè)計的知識體系和教學(xué)內(nèi)容，進而將學(xué)習(xí)內(nèi)容根據(jù)知識類別的不同嵌入教學(xué)活動涉及的學(xué)習(xí)環(huán)境因素中。通常，通過學(xué)習(xí)資源方式提供陳述性知識，通過設(shè)計自主學(xué)習(xí)活動呈現(xiàn)策略性知識。

工業(yè)機器人典型應(yīng)用課程是職業(yè)院校工業(yè)機器人技術(shù)專業(yè)的專業(yè)核心課程，基于國家專業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展，對接工業(yè)機器人專業(yè)崗位標(biāo)準(zhǔn)，依托校企合作成果轉(zhuǎn)化項目，立足職業(yè)教育類型定位，深化產(chǎn)教融合、科教融匯，結(jié)合崗課賽證理念和模塊化思想，在教學(xué)過程融入人工智能、虛擬仿真、數(shù)字孿生等現(xiàn)代信息技術(shù)，構(gòu)建工業(yè)機器人搬運、碼垛、拋光、分揀、焊接的理實一體、虛實結(jié)合的數(shù)字化實訓(xùn)工廠，以工作過程導(dǎo)向?qū)β殬I(yè)能力清單進行模塊化處理，并梳理對應(yīng)模塊涉及的知識點和技能點，并將其作為教學(xué)內(nèi)容，形成包含搬運、涂膠、拋光、分揀、焊接機器人工作站調(diào)試的學(xué)習(xí)領(lǐng)域模塊[8]。創(chuàng)設(shè)真實的工作情境，讓學(xué)生沉浸式體驗工作環(huán)境和工作過程，加強學(xué)生崗位意識和能力。利用數(shù)字化課程資源，借助智慧平臺為學(xué)生設(shè)計課前學(xué)習(xí)方案，解決陳述性知識的學(xué)習(xí)問題；通過虛擬仿真軟件和實際案例，構(gòu)建更深入的機器人編程教學(xué)空間，創(chuàng)設(shè)沉浸式線上學(xué)習(xí)環(huán)境，為學(xué)生提供自主探究的學(xué)習(xí)空間和課堂學(xué)習(xí)活動，通過沉浸式體驗的學(xué)習(xí)活動解決策略性知識的學(xué)習(xí)問題。

2.3虛實融合：資源整合協(xié)同化

為了實現(xiàn)沉浸式的學(xué)習(xí)環(huán)境，與之相適應(yīng)的教學(xué)資源建設(shè)也是教學(xué)設(shè)計的重要內(nèi)容。在互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)的深度融合中，教學(xué)設(shè)計中利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人工智能、數(shù)字化資源等教學(xué)工具和平臺，構(gòu)建虛實融合平臺，創(chuàng)設(shè)沉浸式體驗課堂活動，組建立體化數(shù)字資源，聚合校企大師資。通過協(xié)同整合和拓展校內(nèi)專業(yè)課程與企業(yè)實際崗位的資源，實施線上線下、虛實融合的場景體驗式教學(xué)，模擬真實崗位工作活動，打造虛擬互動空間。

職業(yè)院校專業(yè)課程的沉浸式學(xué)習(xí)通過創(chuàng)設(shè)虛實結(jié)合的實訓(xùn)環(huán)境，打造立體化數(shù)字資源，合理使用智能化教學(xué)工具，使得教學(xué)活動更加生動有趣，從而讓學(xué)生更好地參與，實現(xiàn)沉浸式學(xué)習(xí)?！耙曈X引導(dǎo)焊接機器人工作站調(diào)試”項目是焊接機器人的應(yīng)用項目，教學(xué)資源采用線上線下立體化、可視化呈現(xiàn)形式。

首先，借助智能互動類工具、虛擬教研類工具、知識點微視頻類工具，通過智能仿真建模等技術(shù)將傳統(tǒng)教學(xué)中重難點問題涉及的知識內(nèi)在機理及相關(guān)可變因素等，從多視角、多片段、便于交互控制等方面可視化呈現(xiàn)知識，能讓學(xué)生在互動中形成知識遷移。

其次，學(xué)生自主探究困難的問題，可以借助智慧學(xué)習(xí)平臺提供資源支架，即將相關(guān)優(yōu)質(zhì)的學(xué)習(xí)資料收集并上傳平臺，在學(xué)習(xí)內(nèi)容索引機制的引導(dǎo)下高效學(xué)習(xí)[9]。

傳統(tǒng)焊接機器人在教學(xué)實施中通常會面臨存在安全隱患、實訓(xùn)設(shè)備不足以及應(yīng)用場景固定等問題，針對這些問題，可以利用虛擬仿真技術(shù)和數(shù)字孿生技術(shù)等與實踐操作相輔相成、相互融合的教學(xué)技術(shù)實現(xiàn)工作場景和實踐操作的模擬。具體來說，首先，借助模擬仿真軟件熟悉和掌握焊接工藝要求與實際操作要點，仿真場景的機器人與實際操作機器人的模型、場景要按照 1：1 模擬，并通過仿真軟件進行機器人焊接編程的基礎(chǔ)操作訓(xùn)練；接著，利用通過模擬操作和編程獲得的知識與經(jīng)驗操作實際工作的機器人，設(shè)計焊接任務(wù)的加工工藝和程序并驗證模擬仿真焊接方案的可行性，進一步鞏固加強焊接任務(wù)涉及的知識和技能，不斷強化知識和技能的掌握；最后，利用數(shù)字孿生技術(shù)平臺參與企業(yè)真實產(chǎn)品焊接任務(wù)，自主完成焊接編程調(diào)試方案，進一步激發(fā)學(xué)生的崗位責(zé)任意識，培養(yǎng)學(xué)生深度學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新思維[10]

2.4校企共育：學(xué)習(xí)服務(wù)個性化

職業(yè)院校的學(xué)習(xí)服務(wù)個性化，更加關(guān)注的是通過先進技術(shù)支持學(xué)生自主探究的學(xué)習(xí)。例如，利用大數(shù)據(jù)分析學(xué)生學(xué)習(xí)表現(xiàn)和需求，為學(xué)生精準(zhǔn)提供適合自身特點的學(xué)習(xí)資源、專題練習(xí)和學(xué)習(xí)評估。同時，分析學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)和個體特征，也有助于教師進行教學(xué)設(shè)計的決策驅(qū)動和個性化設(shè)計。此外，智能輔導(dǎo)工具和技術(shù)也可以為學(xué)生提供個性化的輔導(dǎo)與反饋，如“1對1”的虛擬輔導(dǎo)、智能化的學(xué)習(xí)評估以及個性化學(xué)習(xí)跟蹤和反饋。學(xué)習(xí)分析和預(yù)測技術(shù)不僅可以對學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)進行深入分析和模式識別，還可以預(yù)測學(xué)生的學(xué)習(xí)需求、困難和潛在問題，有助于教師設(shè)計更符合個性化需求的學(xué)習(xí)服務(wù)。

以工業(yè)機器人典型應(yīng)用課程“視覺引導(dǎo)焊接機器人工作站調(diào)試”項目為例，針對學(xué)生學(xué)習(xí)易枯燥乏味的焊接工藝知識，可以利用AR、VR、MR等技術(shù)從焊接工藝知識的原理、知識和技能的掌握規(guī)律等方面，將任務(wù)或問題通過立體化、可視化呈現(xiàn)方式，增強知識的情景性和趣味性，便于學(xué)生從源頭理解任務(wù)或問題的實際應(yīng)用。針對需要通過反復(fù)訓(xùn)練形成的知識和技能可以以AR或VR、3D漫游等技術(shù)為核心，創(chuàng)設(shè)多場景、真實體驗的智能平臺和虛擬仿真實訓(xùn)室，以及便于學(xué)生驗證規(guī)律方法和設(shè)計項目方案等活動的探究場景。這種場景可以動態(tài)記錄探究活動的過程數(shù)據(jù)和結(jié)果數(shù)據(jù)，便于運用大數(shù)據(jù)技術(shù)對多種學(xué)習(xí)情況進行綜合分析，進而引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建從個別到一般的探究過程，提升自主學(xué)習(xí)探究能力。針對缺乏具身環(huán)境知識體驗與運用的問題，可以通過密切聯(lián)系學(xué)生真實生活的場景，并盡可能利用虛擬仿真技術(shù)構(gòu)建真實體驗的場景，實現(xiàn)便于學(xué)生在模擬情境中深度學(xué)習(xí)，探索解決實際問題的策略和方法的高還原、強互動體驗的場景，從而真正意義上提升學(xué)生解決問題的能力。職業(yè)院校學(xué)習(xí)服務(wù)的個性化，不僅使得學(xué)生的學(xué)習(xí)過程更加靈活和高效，也為學(xué)生學(xué)習(xí)體驗和成長的個性化提供了一定的支持[]。

3數(shù)智化時代專業(yè)課程沉浸式學(xué)習(xí)應(yīng)用展望

在國際競爭日趨激烈的背景下，新質(zhì)生產(chǎn)力以高質(zhì)量、高效能和高科技為特征，發(fā)揮著推動社會經(jīng)濟發(fā)展的引擎作用。新質(zhì)生產(chǎn)力不僅要求技能型人才具備一定的專業(yè)知識和技能水平，更強調(diào)創(chuàng)新能力、解決復(fù)雜問題能力、跨領(lǐng)域協(xié)作能力和可持續(xù)發(fā)展能力等方面的綜合素養(yǎng)。職業(yè)院校的教學(xué)轉(zhuǎn)型必須緊密結(jié)合新質(zhì)生產(chǎn)力的發(fā)展，通過不斷進行教育教學(xué)改革，以適應(yīng)新質(zhì)生產(chǎn)力需求的高素質(zhì)、高技能人才培養(yǎng)目標(biāo)。沉浸式學(xué)習(xí)的教學(xué)改革符合新質(zhì)生產(chǎn)力人才培養(yǎng)需求，適合職業(yè)院校關(guān)注學(xué)生創(chuàng)新能力和高階思維培養(yǎng)，以及為學(xué)生提供個性化學(xué)習(xí)服務(wù)的發(fā)展方向。

3.1人技共生：從泛技術(shù)化走向人技共生

沉浸式學(xué)習(xí)的教學(xué)設(shè)計要遵循以學(xué)生為中心這一基本原則。首先，根據(jù)數(shù)字化和智能化教學(xué)系統(tǒng)的學(xué)情分析數(shù)據(jù)制定教學(xué)目標(biāo)，更能體現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)是從學(xué)習(xí)過程中提取出來的；其次，基于人工智能和數(shù)字孿生技術(shù)打造的校企雙元的學(xué)習(xí)環(huán)境與工作情景，便于架構(gòu)學(xué)習(xí)內(nèi)容的知識結(jié)構(gòu)，從而有助于設(shè)計更加接近真實生產(chǎn)環(huán)境和生產(chǎn)任務(wù)的學(xué)習(xí)任務(wù)，降低試錯成本，增強教學(xué)效果。然而，沉浸式學(xué)習(xí)在為學(xué)習(xí)者創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)環(huán)境，提供沉浸式學(xué)習(xí)體驗的同時，也產(chǎn)生了技術(shù)依賴性，這一特點使得教學(xué)設(shè)計易出現(xiàn)泛技術(shù)化。如果讓技術(shù)占據(jù)主導(dǎo)地位，教學(xué)中就很可能會出現(xiàn)學(xué)生主體性弱化的潛在風(fēng)險。例如，在教學(xué)過程中采用個性化智能推薦系統(tǒng)，就有可能在一定程度上將學(xué)生的選擇權(quán)懸置，使學(xué)生陷入層層嵌套的“信息繭房”與“數(shù)字洞穴”。

應(yīng)對教學(xué)設(shè)計可能存在的泛技術(shù)化，一方面可以在充分利用數(shù)智技術(shù)在計算和推理方面優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，堅持教育主體從事選擇、創(chuàng)造和決策等工作的原則，夯實以學(xué)生為主體的教育主體性根基；另一方面應(yīng)大力培育師生的數(shù)字素養(yǎng)，使師生不僅具備駕馭數(shù)智技術(shù)的基本能力，還能夠在技術(shù)接納與技術(shù)拒絕之間做出正確轉(zhuǎn)換。教學(xué)泛技術(shù)化的本質(zhì)就是技術(shù)邏輯與教育邏輯相沖突的結(jié)果，必須承認(rèn)一個事實，那就是職業(yè)教育在與數(shù)智技術(shù)相融合的過程中必須在擁抱技術(shù)中與技術(shù)走向共生[12]。

3.2情感價值：從工具價值走向情感價值

沉浸式學(xué)習(xí)的教學(xué)設(shè)計中，數(shù)智技術(shù)與教學(xué)活動的融合一定程度上可以降低學(xué)生主觀情緒的影響，但因為一些技術(shù)在教學(xué)應(yīng)用中還不太成熟，導(dǎo)致教學(xué)活動容易因技術(shù)問題出現(xiàn)卡頓現(xiàn)象。因此，沉浸式學(xué)習(xí)的教學(xué)設(shè)計不僅要考慮教學(xué)工具為學(xué)生學(xué)習(xí)帶來的便利性，也要考慮學(xué)生在學(xué)習(xí)活動中可能因為一些不良體驗而造成學(xué)習(xí)熱情減退的情況。有研究表明，情感體驗和學(xué)習(xí)是密切相關(guān)的，學(xué)習(xí)過程中的情感體驗對于知識的建構(gòu)和發(fā)展具有重要意義。因此，在沉浸式學(xué)習(xí)教學(xué)設(shè)計中更應(yīng)當(dāng)注重創(chuàng)造積極的情感氛圍，以促進學(xué)生的知識建構(gòu)和學(xué)習(xí)發(fā)展。

從人的終身學(xué)習(xí)與發(fā)展來看，從外賦式的價值引領(lǐng)到內(nèi)生式的價值創(chuàng)生是技術(shù)工具性有待突破的發(fā)展方向。在利用數(shù)智技術(shù)設(shè)計沉浸式學(xué)習(xí)的過程中，職業(yè)教育教學(xué)不僅要關(guān)注人文與倫理價值的關(guān)聯(lián)性，也要關(guān)注技術(shù)與生命價值的耦合性；不僅要超越由技術(shù)知識或技能的簡單供給形成的身心協(xié)同，也要真正意義上賦予個體成為整全人的可能。

4參考文獻

[1］郭曉琳．教育數(shù)字化背景下“數(shù)智化”翻譯教學(xué)模式構(gòu)建研究［J].西部學(xué)刊，2023（22）：127-132.

[2]陳明選，周亮．?dāng)?shù)智化時代的深度學(xué)習(xí)：從淺層記憶走向深度理解［J]．華東師范大學(xué)學(xué)報（教育科學(xué)版），2023，41（8） ：53-62.

[3]王煒，曹婷，陳萌.沉浸式學(xué)習(xí)：現(xiàn)代信息技術(shù)支持下職業(yè)教育新學(xué)習(xí)范式［J].當(dāng)代職業(yè)教育，2022（2）：80-87.

[4]胡紅杏.項目式學(xué)習(xí)：培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的課堂教學(xué)活動［J].蘭州大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2017，45（6）：165-172.

[5」陳凱泉，吳志超，劉宏，等．?dāng)U展現(xiàn)實（XR）支撐沉浸式學(xué)習(xí)的技術(shù)路徑與應(yīng)用模式：沉浸式學(xué)習(xí)研究網(wǎng)絡(luò)國際會議（iLRN2020）探析［J].遠程教育雜志，2020，38（5） ：3-13.

[6]余勝泉，楊曉娟，何克抗.基于建構(gòu)主義的教學(xué)設(shè)計模式［J]．電化教育研究，2000（12）：7-13.

[7]趙洪.以新形態(tài)教學(xué)工具推動課程思政與思政課程協(xié)同創(chuàng)新[J].中學(xué)政治教學(xué)參考，2023（43）：55-57.

[8]李麗霞，過磊.職業(yè)教育新型活頁式教材開發(fā)路徑探析：以“工業(yè)機器人現(xiàn)場編程”為例［J].江蘇高職教育，2023，23（4） ：93-99.

[9]范佳榮，鐘紹春．人工智能技術(shù)引領(lǐng)下課堂教學(xué)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的本質(zhì)認(rèn)識、實踐困境與突破路徑［J].教育科學(xué)研究，2023（4）：11-18.

[10］趙雪彥，張海玉，杜岳峰，等．基于雙融合雙循環(huán)的焊接機器人實踐教學(xué)模式探索[J].焊接技術(shù)，2023，52（1）：105-108.

[11]歐陽波儀，程美，劉興恕.職業(yè)院校個性化教學(xué)的內(nèi)涵特征、影響因素及促進策略[J].教育與職業(yè)，2023（24）：83-89.

[12]熊晴．走向人技共生：職業(yè)教育教學(xué)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的底層邏輯[J].當(dāng)代職業(yè)教育，2023（4）：19-26.