基于人工智能的“新双师课堂”模式构建研究

[摘           要]  随着人工智能技术的发展，未来职业教育即将进行新一轮变革。通过分析人工智能时代的职业教育教师形态重构，提出未来课堂将变成“AI+教师”双向赋能的“新双师课堂”。通过对“新双师课堂”模式的优势分析，从系统环境、学习环境以及教学设计三个角度提出模式的构建策略，最后形成模式的理论框架，以期为职业教育的发展起到积极的作用。

[关    键   词]  人工智能;“新双师课堂”模式;构建

[中图分类号]  G712                   [文献标志码]  A                   [文章编号]  2096-0603（2022）09-0067-03

随着人工智能在职业教育领域的应用，未来职业教育教师即将从“双师”向“新双师”转变，而课堂也即将从“双师课堂”转变为“新双师课堂”，这就迫切需要构建相应的模式。本研究在人工智能环境下构建“新双师课堂”模式，以适应智能时代职业教育的教学，并为职业教育领域人工智能的应用起到积极的作用。

一、人工智能时代的职业教育教师形态重构

（一）双师型教师

双师型教师是高职院校对特定教师的一种称呼，这类教师往往需要具备“双证”或者“双职称”，比如说“双证”就包括教师资格证和某专业方向的技能证书。但是双师型教师不仅仅局限于有双证，在未来的职业教育中，理想型的高职教师应该达到专业理论知识和专业实践能力的整合和统一。高职院校应该不断提高高职教师的各方面素质，加强师资培养体系的内涵建设。

（二）机器人教师

对于机器人教师的研究，国内尚处于起步阶段，国外已经有相关的经验，本研究主要探讨基于人工智能技术的实体教育机器人。对于教师来说，机器人教师可以为其提供课前准备、课堂巡视、课后辅导等服务;对于学习对象来说，机器人教师可以支持远程学习，为各个年龄阶段的学习者提供一对一的学习支持。通过文献调研笔者发现，大部分研究认为机器人教师在教育过程中主要担任导师的角色，可以履行教师的职责，但对人机关系的研究较少。本研究结合前人的研究成果，认为机器人教师是在智能化的教学环境下，与人类教师协同教学，对教学过程进行组织和实施，并构建新型的师生关系，从而培养人工智能时代具备智能技术和专业知识的学习者。[1]

（三）“AI+教师”双向赋能

这里的“AI+教师”指的是以AI（人工智能）为代表的机器人教师与高职院校的双师型教师共同合作实现的人机协同教学，即“新双师”。一方面机器人教师可以代替人类教师完成重复性的工作，如批改作业、提供反馈等。重复性的工作会消耗人类教师大量的时间和精力，而这部分工作可以交给机器人教师来完成。机器人教师利用设计好的程序和规则，根据输入的数据进行处理，可以迅速、高效地完成任务，很大程度上减轻了人类教师的工作负荷。另一方面机器人教师无法对学习者的情感体验和生活经验做出准确的分析，因此难以对学习者进行精准解读，而人类教师可以发挥对机器人教师的指导作用，将AI作为助手，通过教育智慧，增强机器人教师的教育性与智慧性，从而进一步提升自身的教学效率。[2]

二、基于人工智能的“新双师课堂”模式的优势

（一）基于人工智能的“新双师课堂”模式

这种模式有别于一般意义上的“双师课堂”，它特指一种基于人工智能的高职院校的教学模式。在高职院校中，双师型教师的比例非常高，在未来职业教育中，这种具备专业知识和实践技能的教师与机器人教师将进行协作教学，也就是本研究提出的需要构建基于人工智能的“新双师课堂”模式。这种模式对高职院校的教师、学生以及教学环境都提出了较高的要求，同时具有较大的潜能和优势。

（二）基于人工智能的“新双师课堂”模式的优势

1.可以吸引学生，丰富组织形式

在传统的职业教育课堂教学中，多采用教师讲授、学生学习，或者教师演示、学生实践的模式。在基于人工智能的“新双师课堂”模式中，机器人教师和人类教师双向赋能，共同协作进行教学。一方面可以吸引学生的注意力，激发学生的学习兴趣，让学生在智能化环境中有沉浸式的学习体验;另一方面极大地丰富了课堂教学的组织形式，对深化职业教育教学改革起到积极的促进作用。

2.可以帮助学生进行个性化的指导

在基于人工智能的“新双师课堂”中，机器人教师拥有海量的数据库，它可以从与学习者的交流中获取学习者专业方向的信息，從而将相关的知识和信息推送给学习者。机器人教师可以为学习者的课堂知识提供个性化的指导，而人类教师可以在学习者的情感认同以及创造力培养方面提供支持。在人机协同工作下，可以极大地提高学生的学习效率，帮助不同需求的学生进行个性化的指导。

3.可以提高师生解决问题的能力

随着智能技术的发展，知识已经不是衡量学习者的唯一标准，而解决问题的能力、学习者的创造性、身心健康等即将成为人类教师工作的重要方面。但很多复杂问题的背后可能涉及社会学、生理学等教师无法解决的领域，这些领域超出了教师的认知能力。在“新双师课堂”模式中，机器人教师可以根据人类教师设置的数据模拟人脑处理复杂问题。而人类教师作为解决复杂问题的设计和指导者，可以进一步提高自身解决问题的能力。学习者通过与机器人教师的深度互动，可以提高自己的高阶能力，其中就包括解决问题的能力。

三、基于人工智能的“新双师课堂”模式的构建策略

基于人工智能的“新双师课堂”模式的构建需要考虑系统环境、学习环境以及相应的教学设计，笔者分别根据各因素对“新双师课堂”的影响形成相应的构建策略。

（一）系统环境策略

在系统环境中，首先需要利用云平台和大数据平台处理各种数据。在智慧校园中，依托这两个平台可以使学校教学更加智能化。其次，系统环境有赖于网络系统、计算机系统和各种存储应用系统协同工作。最后，还需要一些采集设备。例如，VR眼镜等可穿戴设备以及IPAD等移动终端设备，都可有效辅助课堂教学。在“新双师课堂”模式中，机器人教师获取并存储课堂实时数据，然后向云平台发送服务请求，获得许可后分析处理数据，并将数据进行可视化处理后呈现在师生面前。在这样的系统环境支持下，可以确保课堂数据的精确性和有效性。

（二）学习环境策略

首先，在“新双师课堂”模式的学习环境中，机器人教师需要承担一部分教学任务，由人类教师指定。其次，在学习环境中，机器人教师可以通过与学习环境的深度融合为人类教师提供相应的教学资源。学习者在学习环境中可以直接将信息反馈给机器人教师或人类教师。在这样的学习环境中，机器人教师可以为学习者提供个性化的支持服务，人类教师可以减轻重复性工作的负荷，从而更加注重学习者核心素养的培养。在此课堂环境中，网络将机器人教师与教学媒体相连接，还有助于学习者及时反馈信息。[3]

（三）教学设计策略

在“新双师课堂”中的教学设计具有数据化、精细化和协同化的特征。首先，机器人教师可以为人类教师提供包括教材、学情等在内的数据信息，方便人类教师提前掌握课程和学习者情况。人类教师要在教学设计中充分利用大数据技术和人工智能技术，对班级学生的情况有充分的了解。其次，在学习活动中，机器人教师会为学习者提供个性化的学习支持，并将反馈信息发送给教师，这些信息可以具体到作业、测验、讨论等相关数据，精细程度较高。最后，机器人教师与人类教师在“新双师课堂”中协作配合，共同完成教学任务。

四、基于人工智能的“新双师课堂”模式的理论框架

人工智能的发展使职业教育从传统模式向“新双师课堂”模式转变，对职业教育的课程、教学、评价、管理等都产生深远影响。下面就从课程、教学、学习等方面来探讨基于人工智能的“新双师课堂”模式的理论框架。

（一）课程模式

首先，线上线下相结合。在职业教育中，线上线下相结合的大规模开放课程融入学校常态课程。学习者可以在云平台获取各种资源和信息，使个性化学习成为可能。其次，跨学科整合课程。以智能技术为媒介，课程呈现出跨学科整合的态势。课程的实施空间不断拓展，课程结构从分散到集中。最后，智能化课程。课程的组织实施呈现智能化的特点，分工更细，教师将承担教学设计、技术应用等多种角色。

（二）教学模式

首先，智能化教学。在“新双师课堂”模式中，智能技术的应用尤为重要，师生双方只有掌握了先进的智能技术才能顺利开展教学。其次，注重学习过程设计。在智能化課堂中，更加注重学习者发现问题、解决问题的能力，注重学习者的学习体验等学习过程。再次，智慧教学。在智慧课堂中，学习者可以进行深度学习，实时互动获得丰富的学习体验。最后，新型教学方法。随着教学模式的转变，移动学习、在线学习、整合学习等教学方法将相应出现，最大限度地调动学习者的积极性。

（三）学习模式

学习模式包括：正式学习与非正式学习相结合，并互相补充，带来学习方式的变革;创新型学习方式的出现，使学习者的学习具有情境化和社会化;智能技术可以优化学习方式，使学习者的学习具有个性化;学习者可以在任何时间、任何地点进行学习，学习具有泛在性;学习者可以利用移动设备等智能工具，把自己的创新想法创造成作品，进行众创学习。这些学习模式发挥了学习者的主观能动性，有利于学习者素质的提升。

（四）环境模式

首先，智能多元服务。在人工智能技术发展下，形成了以大数据、云计算等信息技术为基础的智慧教育。智慧教育将信息技术与职业教育相结合，将线上教学和线下教学相结合，形成了一种新的环境模式。其次，智慧课堂。智慧教育环境促进智能技术融入职业教育的各个领域，将促进职业教育的智能化和数字化，使学习者的学习全程互联化，并能感知学习者的学习情境，为学习者的个性化学习提供精准的支持和周到的服务。[4]

（五）教师发展模式

首先，群体协作。在“新双师课堂”模式中，人类教师要与机器人教师协同教学。教师由传统的个体单独工作转变为群体协作模式。其次，以学生为中心。由传统教学中以教师为中心发展为以学生为中心，充分发挥学生的主观能动性。再次，主动建构。在智能化环境中，教师要促进学生由被动接受知识向主动建构知识转变，促进学生由被动适应学习向主动参与学习转变。最后，多元学习共同体。在智慧课堂中，一方面教师要创设多元化的教学活动，培养学生发现问题和解决问题的能力;另一方面教师自身也要不断学习新知识和新技术，努力提高自身的信息素养和教学水平。

（六）评价模式

首先，过程性评价。智能技术的发展，使评价方式、评价主体等方面发生了转变，教育评价由原来的总结性评价向过程性评价转变，重视评价过程的诊断与改进，更加关注学习者的个性差异。其次，科学性评价。智能技术的出现使得评价手段具有智能化和多元化的特点，评价更具科学性。最后，适应性评价。构建以学习者为中心的评价体系，可以真实测评学习者的认知结构、能力倾向等，并根据学习者的个性特征进行评价，使评价具有适应性。

（七）管理模式

首先，管理渠道更宽。网络将学校、家庭、社会等各方主体联系在一起，共同参与职业院校的学校管理。其次，管理可视化。智能技术的发展使得可视化管理成为可能，可以通过可视化界面呈现具体数据，为管理人员提供决策支持。再次，管理动态化。通过互联网技术可以实现实时、全方位的监督与管控，动态掌握学校情况。最后，管理智能化。通过人工智能技术，分工更为精细，可以提升职业院校内部管理的质量和水平，使管理更智能化和专业化。

（八）组织模式

首先，网络化。人工智能技术改变了学校教育的基本流程，学校的组织形式向网络化发展。其次，核心要素重构。政府、学校、企业等核心要素在互联网模式下紧密联系在一起，共同承担起知识的传播、转化等任务，促进学校组织体系核心要素的重构。最后，智慧校园建设。推行线上线下混合育人的模式，实施一体化校园网络认证，共同推进职业教育的信息化建设和发展。[5]

五、总结

人工智能的发展催生新的职业教育变革，这种变革不是一蹴而就的，需要不断探索和完善。本文针对职业教育教师的特点提出“新双师课堂”模式，以期为职业教育的变革和发展贡献自己的力量。

参考文献：

[1]张尧，王运武.机器人赋能未来教育的创新与变革：国际机器人教师研究综述[J].开放教育研究，2019（12）：83-92.

[2]余胜泉，王琦.“AI+教师”的协作路径发展分析[J].电化教育研究，2019（3）：14-29.

[3]汪时冲，方海光，张鸽，等.人工智能教育机器人支持下的新型“双师课堂”研究：兼论“人机协同”教学设计与未来展望[J].远程教育杂志，2019（2）：25-32.

[4]丁彦.智慧学习环境下技能型人才培养模式的构建策略研究[J].知识窗（教师版），2017（11）：4-6.

[5]董文娟，黄尧.人工智能背景下职业教育变革及模式建构[J].中国电化教育，2019（7）：1-7.

①本文系江苏省教育厅2020年度高校哲学社会科学研究一般项目“基于人工智能的‘新双师课堂’模式构建及其伦理机制研究”（项目编号：2020SJA1308）;常州市软科学研究计划面上（指导性）项目“新发展格局下常州智能制造产业高质量发展的路径研究——基于创新链与产业链融合发展的视角”（项目编号：CR20210008）的阶段成果之一。

作者简介：丁彦（1985—），女，汉族，江苏常州人，硕士，常州机电职业技术学院讲师，研究方向：数字媒体技术与艺术。