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基于智能化在线学习平台的高等职业教育教学改革研究

2018-09-19龙世荣赵学孔

大学教育 2018年8期
关键词:高等职业教育混合式教学智能化

龙世荣 赵学孔

[摘 要]信息技术的迅猛发展为高等职业教育教学模式与学习方式变革带来了机遇与挑战。与普通高等教育相较而言,高等职业技术教育的基本特点可归纳为职业性、应用性和实践性,其更强调职业性教育。混合式教学或翻转学习是近年备受研究者青睐的教学模式,其充分利用了现代信息技术手段来改变传统“教”与“学”的方式,以提高教学质量与改善教学效果。智能化在线学习平台为开展混合式或翻转课堂等新型教学模式提供了环境支撑,其在具有特殊属性的高等职业教育中开展多元化的职业教育更值得探索及研究。

[关键词]智能化;在线学习平台;高等职业教育;混合式教学;翻转课堂

[中图分类号] G64 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2018)08-0035-04

信息技术的迅猛发展悄然改变了人们的生活习惯、思维方式、交流途径等,同时也引发了教育教学模式与学习方式的变革热潮。当前,基于现代信息技术手段的教育信息化已成为教育深度变革的大势所趋。E-learning被众多研究者称为在线学习、电子化学习、数字化学习或网络学习等,其是一种利用互联网信息技术开展的网络学习模式。作为现代重要学习方式,其弥补了传统“教”与“学”的时空限制这一不足之处,进而提高了学习效率,同时为开展自主学习、合作学习、研究性学习或混合学习提供了可能。当前,高等职业教育在高等教育中占有相当大比例,而其职业性、应用型和实践性的专业特性对教育教学提出了更高要求。因此,本研究尝试从智能化在线学习平台视角切入,提出高等职业教育教学模式的改革途径。

一、研究背景与问题提出

当前,信息技术已经融入生活、工作等各个领域,其不仅为我们提供了各种便捷服务,同时也提高了办事效率与质量。在教育领域,2012年教育部在《教育信息化十年发展规划(2011-2020年)》中明确提出“高等教育信息化是促进高等教育改革创新和提高质量的有效途径,是教育信息化发展的创新前沿;高等教育要推动信息技术与教育教学深度融合,创新人才培养模式”[1];2016年教育部再次下文《教育信息化“十三五”规划》进一步明确今后教育教学改革方向,强调“职业教育要着力用现代信息技术改造传统教学,重点解决实训教学中‘进不去、看不见、动不了、难再现的难题”[2]。目前,国内许多高校通过不断加强学校信息化基础建设赶超信息化时代发展步伐,数字化校园、智慧校园、云校园、校园数据中心等成为校园信息化建设的热点。同时,探索信息化环境下的教育教学改革模式也成为众多研究者的关注热点。

对于高等职业教育,近年来我国众多高职院校参考国际上职业教育的成熟模式做出了很多努力,但受国情、企业用人机制、学校培养经费等诸多因素影响,实践证明照搬国外的教学模式是不可行的[3]。与普通本科院校定位相比,高职院校是指以培养技术应用型人才为主要目的的高等院校。因此不难分析,高职院校在教学内容和课程设置上除了考虑培养学生掌握必备的理论知识和专门知识外,应更注重培养学生良好的职业能力和专业技能。由此职业性、应用型和实践性的专业特性便成了高职院校特征标签。调研发现,目前我国仍有许多高职院校在教育教学模式上存在如下问题[3]:(1)职业教育特色不鲜明。许多高职院校仍采用传统的教育体制、培养方案、课程设置、教学计划,理论与实践课程比例设置不合理,还有一些院校因实训场地受限过分注重学生知识能力的培养,而没有突出人才培养的实践性和职业能力。(2)教学模式或教学方法陈旧。理论授课方式仍以传统的教师为中心的班级集中制模式,对学生的多元评价以及个性化教学指导不够,导致学生学习的主动性和积极性不够高。

针对高职院校存在的上述普遍问题,如何利用信息技术手段改变传统的教育教学模式仍是我们当前关心的焦点。为此,本文中我们尝试提出利用智能化E-learning在线学习平台信息化技术改善传统教育模式与学习方式。一方面可通过平台为学生提供跨时空、高时效的个性化学习支持服务,激发学生的学习动力;另一方面可基于平台挖掘探索适合高职院校职业教育的新型混合式、翻转式、项目研究式等课堂学习模式,为合理协调安排理论与实践课程、提高教学质量与效率提供教学手段与模式的创新支撑。

二、智能化在线学习平台支持环境

(一)何为智能化在线学习平台

互联网与工业融合创新新兴通信技术使得信息处理技术经历了从数字化到网络化、智能化的历程,可以说智能化是继数字化、网络化时代之后又一新的发展阶段,是对数字化的转型升级。智能化概念体现了“智慧”思维,赋予了对象对事物或用户行为的感知能力、分析能力、思考能力等。智能化在线学习平台是当前智慧教育与E-learning远程教育领域研究的热点,其机理在于通过智能推理机制分析判断当前学生的学习需求,并以此提供适当的个性化学习资源和学习支持服务。显然,智能化在线学习平台在真正意义上尊重了学生的个体发展差异,体现了“以学习者为中心”的个性化教学理念,其弥补了传统网络学习平台的不足。我们可以这样理解,E-learning1.0时代主要是将书本知识“静态”搬到计算机网络上;E-learning2.0时代是在E-learning1.0基础上通过数据库与编程技术实现了书本知识的“动态”添加、呈现;而E-learning3.0时代则是今天我们所提出的E-learning智能化时代,它也是未来E-learning发展的趋势。当前,受教育大数据、人工智能等新技术思潮的影响,业界众多研究者逐渐将焦点转向智能化在线学习领域。知名的美国新媒体联盟(NMC)在《2016版地平线报告》中预言个性化学习将成为E-learning的未来发展态势[4]。

实际上,智能化在线学习平台最早是由适应性超媒体、计算机人工智能等研究领域演变而来的,所以对于其术语的界定并不唯一,例如,有人称之为适应性学习平台、个性化学习平台、智能教学系统、智能导师系统等。为了构建具有“智能化”机能的E-learning在线学习平台,国内外众多研究者从不同的视角开展了大量理论与实践研究,提出了不同的解决方案。例如,Alrifai等人[5]从自适应学习視角提出了用户和领域知识模型,认为这是构建智能化学习系统的关键;Thorat等人[6]利用协同推荐技术获取学习者对学习资源的反馈信息,进而提出个性化学习系统推荐机制。国内北京师范大学余胜泉教授研究团队提出了“学习元”技术,并以此开发了具有一定智能性的学习平台[7];清华大学教育技术研究所近年来研发了Theol网络教学综合平台,其也具备了一定的智能化功能。可见,不管研究者对智能化在线学习平台术语如何界定,其所具有的特性及其实现机理可以说是异曲同工的,即通过学习分析、数据挖掘等计算机网络技术来分析判断当前学习者的学习需求,以此来智能推荐适当的个性化学习资源与服务[8]。总体而言,智能化在线学习平台当前仍是E-learning未来发展方向,也是互联网信息化环境下教育教学模式以及学习方式改革的考虑方向。

(二)智能化在线学习平台在高职教育中应用优势

智能化在线学习平台网络化、智能化、个性化、互助化等机能属性使其在高等职业教育教学中具有明显的应用优势,主要体现在如下几个方面:

1.网络化的在线学习平台为高职院校师生提供了自主学习、协作学习、探究式学习以及研究性学习所需要的支撑环境,这既为高职院校开展多元化的创新教学模式以及评价方式提供了探索机会,同时也为师生开展跨时空学习提供了便捷,进而还能提高学生的学习效率与学习质量。当前,越来越多的高校或中小学尝试利用网络学习平台开展混合式学习或翻转型课堂教学,在实践创新探索中取得了较好的应用效果。同样,这也为高职院校创新教育教学模式与学习方式提供了可借鉴的理论与实践参考经验。

2.学习平台智能化的特性主要表现在平台一方面能根据学习者用户当前的终端类型智能匹配页面样式与布局(如支持移动终端的碎片化学习),另一方面能根据用户的学习需求动态呈现个性化学习资源。基于此,其对于用户学习需求的分析与判断尤为重要,往往需要借助数据库、学习分析、数据挖掘以及算法等现代计算机网络技术实时获取用户的行为特征属性并将其作为当前用户特征模型构建的参考依据。对于高职院校学生而言,他们需要利用更多的时间来参加职业性的实践技能学习,而对于专业理论知识的学习分配时间相对较少。因此可以利用智能化在线学习平台通过网络化学习或移动式学习方式为学习者提供碎片化学习,同时智能化的学习资源推荐在一定程度上可提高学习者理论知识学习效率,为其节省更多的时间来进行实训学习。

3.在线学习平台个性化主要体现在学习界面样式、学习资料内容、学习工具、评价方式等支持服务的动态性与个性化。其中,学习界面样式满足了用户按需设计学习页面的需求,例如学习者可随性设计页面颜色,也可根据自己的学习偏好与操作习惯将常用的工具固定在页面中的适当位置;学习资料内容是平台实现个性化的关键,即针对不同的用户呈现不同的学习资料内容;学习工具作为学习者在线学习的辅助支撑材料,也发挥了极其重要的作用。对于高职院校而言,其社会市场化、职业性的办学定位决定了人才培养方案的不同,而职业性、应用型与实践性则是高职院校人才培养的特点。利用在线学习平台为各学科专业提供个性化学习支持服务(如虚拟实验器材、仿真实验室、虚拟现实实训等),为高职院校职业技能训练提供仿真操作实训,对提高职业技能培养水平具有重要作用。而这对于那些实训场地以及经费有限的高职院校来说尤为重要。

三、基于平台的高等职业教育教学改革模式

纵观当前国内外相关研究,高等职业教育教学改革一般除了从人才培养方案、课程体系设置、教育管理机制等方面进行考虑,教育教学模式、方法与手段等也是重要改革内容。本文着重结合智能化E-learning在线学习平台来探索高等职业教育教学模式以及学习方式的改革途径,以期为本领域教育研究者和教学实践者提供参考借鉴。

(一)基于平台的混合式教学模式

混合式教学(英文为Blending Learning)最早由国外的培训机构提出,是一种借助计算机网络技术开展的线上教学与线下学习相结合的教学模式,也有人称之为融合式教学。该教学模式将传统教学方式与新型的网络化教学优势相结合,既弥补了传统班级集中面授式课堂教学的时空限制性、时效性的不足,又弥补了E-learning学习实践性、亲切感、体验感、可观性等方面的不足,使“教师主导、学生主体”的教学理念得到了很好体现。国内北京师范大学何克抗教授最早正式倡导混合式教学,随后上海师范大学、华南师范大学等高校的众多专家学者对混合式教学模式进行了深入研究,其研究理论成果得到了广泛应用。当前,混合式教学模式已被引入许多高校与中小学教学实践中,并随着信息技术的发展,研究者对其教育教学模式的改革探索仍在继续深入。

高等职业教育教学中“轻理论、重实践”以及“理实一体化”等教学理念至今一直是众多研究者推崇与关注的重点,也是教育教学模式改革的方向。然而,资料显示,许多高职院校在教学中“重理论讲授、轻实践演习”的现象依然普遍存在,导致学生学完课程后只掌握了一些基本原理,而缺乏动手实践能力。笔者以为,对于高职院校滋生的上述“重理论讲授、轻实践演习”现象可以借助E-learning在線学习平台得到较好的缓解。首先,理论知识具有一定的抽象性与逻辑性,其往往需要花费较多的时间去思考与内化。为此任课教师可以将课堂中要讲的一些理论性知识课前发布在学习平台上供学生进行自主探究式或研究性学习,课中则针对学生反映的困惑、难点问题来对这些理论知识原理做更深层次的解答。其次,能在平台上掌握或解决的理论知识应尽可能在平台上完成,进而为课堂中的实践性操作演练环节腾出更多的时间,真正加强和巩固学生的动手实践能力。再者,利用E-learning平台丰富的学习资源、共享性、互评互助性等优势不仅为学习者提供了重要的理论学习场所,更重要的是其也为教师掌握学生学习情况并做个性化学习指导提供了参考依据与支持服务。另外,可利用E-learning平台提供虚拟实验器材、仿真实验室、VR(虚拟现实)实训等仿真实训,改进职业技能培养效果。

以笔者所在单位广西教育学院为例,学校既有本科生,也有大量的高职专科生。为此,学校于2013年引进了清华大学教育技术研究所研发的Theol网络教学综合平台,尝试对学校人才培养及教育教学模式进行信息化改革探索,以提高教学质量与教学效率。这些年来,学校各学科任课教师都感受到了信息化教学的魅力,并积极主动地基于Theol开设了大量的网络课程。据调查了解,学校许多教师都很愿意尝试这种现代化教学方式,并认为教学效果和教学质量都得到了一定的提升,同时混合式教学模式也深受学生的欢迎。其具体做法为:将课中要讲的主要知识内容,尤其重点、难点内容先编制成微视频、微课件同步更新至Theol平台供学生课前自主学习,课中则除了解答学生的一些困惑外,更多的是给学生提供操作演练机会。

(二)基于平台的翻转型课堂教学模式

翻转课堂(Flipped Classroom),也有人称之为颠倒课堂或反转课堂,其作为一种概念最早由Baker在2000年提出,而其真正成为一种实践潮流则是由可汗学院的萨尔曼·可汗(Salman Khan)引起的。当前,翻转课堂已演变成为一种在整个北美甚至全世界广受欢迎的新型教学模式。该教学模式的基本思想是让学生在课外时间利用信息化学习环境把本应在课堂中讲授的学习内容通过教师提供的网络学习资料(主要以教学微视频、微课等形式呈现)进行自主学习,而课堂集中面授期间教师则通过开展协作探究、互动交流等活动与学生一起解决一些疑惑、难点。该模式因将传统课堂中知识传授内化的过程进行了颠倒,极大地促进了学生自主学习能力、协作沟通能力和创新能力而引起越来越多的关注[9]。

翻转课堂模式作为一种新型的课堂策略,其不仅通过信息技术手段为学生提供了个性化的学习空间和多元化的学习途径,同时也实现了教学资源的最大化共享。与传统课堂教学模式相比,翻转课堂的教学活动更多从学生角度出发,教师在教学活动中的角色逐渐由演讲者转变为参与者、指导指引者,课堂教学内容和教学主要模式则摒弃了传统的“教师讲、学生听”的模式,从而体现了“以学生为主体”、“自主、协作、探究、创新”的现代教学理念。另外,采用这种教学模式也更能激发学习者学习的主动性、积极性与参与性,培养学生的实践能力、创新思维以及创新能力。

高职院校的课程内容主要包括课内教学和课外实训两大板块,课内教学主要指教师向学生讲授传递专业理论知识,包括开展的一系列课堂活动;课外实训主要是指学生在教师的指导下借助实训场地进行课后实践操作学习,这一环节对于高职学生而言特别重要,是培养他们创新思维与职业性动手实践能力的最佳时机。翻转型课堂完全颠覆了传统教学模式,将课前、课中以及课后三个环节的教学内容进行了颠倒重组。在此情况下,高职院校教师则可通过网络学习平台提供的微视频、微课件、仿真实验、VR实训等数字化学习资源让学生课后进行自主学习与试验练习,而课堂中教师主要通过实践演示、互动讨论等活动集中解答学生遇到的一些困惑,以此帮助学生进行知识内化与职业技能提升。当然,对于一些职业性或实训性环节较强的专业技能,教师则在第二课堂(即实训场地)向学生着重讲解与演示。高职院校开展的翻转型课堂教学模式与传统教学模式的对比如表1所示。

四、结语

智能化在线学习平台是智慧教育以及数字化E-learning领域的研究产物,其通过分析、判断学习者当前的特征差异以及学习需求而动态推荐个性化学习资源与支持服务实现“智能化”机能。智能化在线学习平台体现了“以学习者为中心”的个性化教学理念,弥补了传统E-learning平台以及教学模式的不足。高等职业教育更强调在人才培养过程中对学生职业性、应用型和实践性综合能力的培养。利用智能化在线学习平台不仅可改变高职院校中普遍存在的“重理论讲授、轻实践演习”的现象,同时为学校改变传统“教”与“学”方式而开展的现代信息技术环境下的混合式教学、翻转型课堂教学模式提供了机遇,为落实正倡行的“理实一体化”教育教学改革、提高教学质量及改善教学效果提供了新思路、新方法。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 中华人民共和国教育部.关于印发《教育信息化十年发展规划(2011-2020年)》的通知[EB/OL].http://old.moe.gov.cn//publicfiles/business/htmlfiles/moe/s3342/201203/xxgk_133322.html,2012-03-13.

[2] 中华人民共和国教育部.关于印发《教育信息化“十三五”规划》的通知[EB/OL].http://www.moe.edu.cn/srcsite/A16/s3342/201606/t20160622_269367.html,2016-06-07.

[3] 肖淑梅,张友宏,叶丽华.高职院校课程教学模式改革探索[J].职业教育研究, 2010(11):141-142.

[4] L·约翰逊,刘德建,黄荣怀,等.2016新媒体联盟中国基础教育技术展望:地平线项目区域报告[R].德克萨斯:新媒体联盟, 2016:1-36.

[5] Alrifai M, Gennari R, Tifrea O, et al. The User and Domain Models of the TERENCE Adaptive Learning System[M]// International Workshop on Evidence-Based Technology Enhanced Learning. Springer Berlin Heidelberg, 2012:83-90.

[6] Thorat P., Goudar R., & Barve S. Survey on Collaborative Filtering, Content-based Filtering and Hybrid Recommendation System[J].International Journal of Computer Applications, 2015(4):31-36.

[7] 余勝泉,陈敏.泛在学习资源建设的特征与趋势——以学习元资源模型为例[J].现代远程教育研究,2011(6):14-22.

[8] 赵学孔,徐晓东,龙世荣.协同推荐:一种个性化学习路径生成的新视角[J].中国远程教育,2017(5):24-34.

[9] 刘小晶,钟琦,张剑平.翻转课堂模式在“数据结构”课程教学中的应用研究[J].中国电化教育,2014(8):105-110.

[10] 赵学孔,徐晓东,龙世荣.B/S模式下自适应学习系统个性化推荐服务研究[J].中国远程教育,2015(10):71-78.

[责任编辑 刘凤华]

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