智能技术赋能职业教育课堂教学改革的技术表征、内在机理及创新路径

曾光 黎新华

［摘要］智能技术为职业教育课堂教学改革带来全新的可能性。以智能时代职业教育人才培养变革需求为导向，结合当前职业教育信息化、数字化和智能化发展现状，聚焦智能技术赋能职业教育课堂教学改革的“赋能什么？何以赋能？如何赋能？”三个关键问题。首先，探讨智能化教学平台、智能化教学工具、智能化评价系统、智能化课堂监管、智能化学习系统在职业教育课堂教学中的应用；然后，从教学模式转变、教学内容更新、学习环境优化、教学质量提升和教育公平性提高五个方面探讨智能技术赋能职业教育课堂教学改革的内在机理；最后，提出转变课堂教学理念、升级课堂教学样态、变革课堂教学设计、创新课堂教学活动、重构课堂教学评价等智能技术赋能职业教育课堂教学改革的创新路径。

［关键词］智能技术赋能；职业教育；课堂教学改革；智能化

［作者简介］曾光（1990- ），男，广东河源人，广东交通职业技术学院轨道交通学院，讲师、工程师，硕士；黎新华（1969- ），男，湖北通城人，广东交通职业技术学院轨道交通学院院长，教授，博士。（广东  广州  510630）

［基金项目］本文系2023年度教育部职业院校教育类专业教学指导委员会研究课题“职教新标准下公共基础课的数字赋能探索：困境分析、技术赋能及评价重构”（项目编号：JYJZWGGK-2023B-122，项目主持人：曾光）、2022年度广东省教育科学规划课题（高等教育专项）“人工智能嵌入城轨技能人才培养的内在机理与实践路径研究”（项目编号：2022GXJK486，项目主持人：曾光）和中国交通教育研究会2022-2024年度教育科学研究课题“‘人工智能+轨道交通交叉融合教学及实践应用探索”（项目编号：JT2022YB072，项目主持人：曾光）的阶段性研究成果。

［中图分类号］G712    ［文献标识码］A    ［文章编号］1004-3985（2023）13-0084-06

一、绪论

随着人工智能、大数据、区块链等新兴技术的快速发展和广泛应用，教育行业面临着前所未有的机遇和挑战。智能技术的出现和普及，为职业教育课堂教学带来全新的可能性。因此，智能技术赋能职业教育课堂教学改革已经成为当前教育改革的一项重要任务。

近年来，国家对职业教育领域的信息化、数字化和智能化发展十分重视，陆续出台了一系列政策和文件。2017年7月，国务院印发《新一代人工智能发展规划》，提出加快智能化教育创新，推动教育变革发展的指导意见。2017年8月，教育部印发《关于进一步推进职业教育信息化发展的指导意见》，提出要推进职业教育教学改革，强化信息化教学应用，促进智慧教育与职业教育深度融合。2018年4月，教育部印发《教育信息化2.0行动计划》，明确提出要推动智慧教育发展，促进智慧教育与职业教育深度融合。2022年12月，中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于深化现代职业教育体系建设改革的意见》，强调要做大做强国家职业教育智慧教育平台，提升职业院校关键办学能力。

基于此，本研究以智能时代职业教育人才培养变革需求为导向，结合当前职业教育信息化、数字化和智能化发展现状，聚焦智能技术赋能职业教育课堂教学改革的“赋能什么？何以赋能？如何赋能？”三个关键问题，深入分析智能技术赋能职业教育课堂教学改革的技术表征、内在机理及创新路径，以期能对智能技术赋能职业教育课堂教学改革提供理论借鉴与实践引导。

二、智能技术赋能职业教育课堂教学改革的技术表征

1.智能化教学平台。智能化教学平台是一种基于先进智能技术开发的数字化教学平台。智能化教学平台以信息化、数字化和智能化为核心特征，为职业教育课堂教学进行全方位、多维度的智能化支持，以提高教学质量。智能化教学平臺主要具备三个特点：一是可视化教学。通过视频、图表、动画等多媒体元素，呈现生动直观的教学内容，增强学生学习过程的趣味性和交互性。二是个性化教学。通过采集学生学习的过程性数据，根据不同学生的学习特点、习惯和需求进行个性化学习路径推荐和教学方案制订，提高学生的学习效果。三是智能化评估。通过数据分析和挖掘，对学生的学习过程和学习成果进行全方位评估，并根据评估结果给出详尽的优化建议，提高学生的学习积极性和自我评价能力。

智能化教学平台可以满足在线课堂、在线考试、作业管理、学生成绩分析等多种教学场景的需求，帮助教师更好地实现教学管理，提升教学效果；同时，也可以满足学生的个性化学习需求，帮助学生更好地理解教学内容，掌握学科知识，提高学习兴趣和能力。智能化教学平台的应用为职业教育课堂教学改革带来新的思路和方法，促进职业教育向信息化、数字化、智能化方向发展。

2.智能化教学工具。智能化教学工具是一种基于人工智能技术的教学辅助工具，可以在课堂教学中为教师和学生提供更加便捷、高效的教学体验和学习体验。智能化教学工具的应用范围非常广泛，如语音识别技术可以将教师的授课内容自动转化成文字，方便学生及时进行知识复习和重难点内容整理；自然语言处理技术可以帮助学生快速理解难懂的课程内容；智能推荐技术可以根据学生的学习情况和特点，向学生推荐最适合的学习资源和学习路径。

在职业教育课堂中，智能化教学工具的应用具有重要意义。首先，帮助教师更加精准地把握学生的学习状态和学习效果，及时调整教学策略和教学内容。其次，为学生提供多样化、个性化的学习体验，让学生自主地掌握知识和技能。最后，让教学更加高效、便捷，大幅度提高课堂教学效率，节省教师和学生的时间。

3.智能化评价系统。智能化评价系统是一种基于人工智能技术的评价系统，为职业教育教学提供全方位、多角度的评价。智能化评价系统通过多种形式的数据采集，如作业、考试、实验表单、调查问卷等，对学生的学习成果、学习态度、学习习惯、学习能力等进行全面精准的评价。

相比传统的教学评价方式，智能化评价系统具有以下优点：首先，提供多维度的评价结果，帮助教师更全面地了解学生的学习状况。智能化评价系统可以对学生的各项表现进行评价，并将评价结果呈现在图表、报告等形式中，帮助教师了解每个学生的学习情况，及时发现学生的问题和不足。其次，为教师提供科学、有效的教学决策建议，如基于数据分析的教学计划、辅导方案等，从而帮助教师更好地指导学生的学习。最后，提高评价的客观性和准确性。传统的教学评价往往受到主观因素的影响，而智能化评价系统通过人工智能技术可以有效减少主观因素的干扰，提供更加公正、科学的评价结果。

4.智能化課堂监管。智能化课堂监管是基于人工智能技术的一种监控和管理系统，用于监督和管理课堂中的教学活动和学生行为。智能化课堂监管采用多种现代化技术手段，如语音识别、自然语言处理、人脸识别、智能分析等技术，实时监测学生的上课情况、学习状态、作业完成情况等，同时也可以监测教师的教学内容、教学方式、教学效果等。

智能化课堂监管的主要优势在于可以减少教学过程中的盲区和漏洞，提高教学质量和效率。例如，在教学过程中，智能化课堂监管可以实时监测学生的学习情况，发现问题后立即进行指导和纠正，帮助学生提高学习效果；可以监测教师的教学内容和方式，为教师提供及时的反馈和指导，帮助教师不断优化教学策略和方法，提高教学质量。此外，智能化课堂监管还能帮助学校和教育管理者进行数据化管理：教育管理者通过对学生的学习数据进行分析，深入了解其学习兴趣、学习特点等，从而进行个性化的教学指导和管理；教育管理者通过对教师的教学数据进行分析，发现教师的教学方式和教学特点，从而进行针对性的教师培训和管理。

5.智能化学习系统。智能化学习系统是一种基于人工智能技术的学习辅助工具，可以为学生提供更加高效、便捷和个性化的学习服务。该系统利用大数据分析、机器学习和自然语言处理等技术，通过个性化学习路径规划、自适应学习资源推荐、实时反馈和评估，以及智能辅导和答疑等功能，促进学生高效学习。

智能化学习系统在赋能职业教育课堂教学方面有着重要意义。首先，针对不同学生的学习特点，提供针对性的学习计划和学习资源，让学生能够更加高效地学习和掌握知识。其次，通过监测和分析学生的学习过程，提供针对性的学习行为调整和优化建议，帮助学生发现和克服学习中的困难，从而增强学生的学习动力，促进学生有效学习。最后，实时反馈学生的学习情况和学习效果，为教师提供全面、精准的学情数据，帮助教师更好地掌握学生的学习进展。

三、智能技术赋能职业教育课堂教学改革的内在机理

1.教学模式转变的需求。传统教学模式往往是单向传授知识，以教师为中心，学生被动接受，缺乏互动式教学和个性化教学。随着社会的快速发展和技术的飞速进步，新兴职业不断涌现，职业教育要求学生具备更广泛的知识和能力，如创造性思维能力、团队合作能力、协作交流能力等，而这些能力难以通过传统教学模式进行培养。与传统教学模式相比，智能技术赋能的职业教育教学模式以学生为中心，支持学生自主学习和创新实践，注重培养学生的创新精神、实践能力和终身学习能力。智能技术赋能的职业教育教学模式可以实现对学生学习需求和学习过程的实时监测，并能通过对监测数据的智能化分析，为学生个体提供定制化的学习路径和资源，同时对教学内容进行实时的调整和优化。在这个过程中，教师的角色不再是简单的知识传授者，而是成为学生的支持者和引导者。教师可以充分利用智能技术全面、准确地评估学生的学习情况，从而针对性地为学生提供学习支持和指导。

2.教学内容更新的需求。传统的职业教育教学内容通常以固定的知识点为基础，教授的内容较为单一，已难以应对当今快速变化的市场需求和技术发展。智能技术赋能的职业教育可以通过互联网获取海量的信息和数据，并借助数据挖掘和分析技术进行分析和归纳，实现对教学内容的快速更新和优化，从而提高教学质量和效果。同时，智能化教学系统可以根据学生的个性化需求和兴趣爱好，为其推荐合适的学习内容，提高学习效果。

3.学习环境优化的需求。传统的职业教育教学环境较为单一，难以满足师生、生生互动的需求，学生感到枯燥和乏味，学习体验不佳。传统的职业教育学习环境往往无法提供真实的岗位实操场景，无法让学生真正地了解对应岗位的具体工作内容和实践要求，实践效果不佳。传统的职业教育学习环境的信息交流往往只由教师单向传递至学生，学生之间的交流与协作较少，无法充分利用学生之间互动带来的知识共享、经验交流、合作学习和思想碰撞等优势来提升学习效果。

职业教育学生来自不同的背景，学习兴趣、学习方式和学习目标各不相同，传统的学习环境无法满足其多样化的学习需求和个性化的学习模式。智能技术赋能的职业教育可以借助互联网、移动设备和智能化教学平台等技术手段，提供更加便捷、舒适的学习环境，帮助学生进行自主学习和实践创新。例如，在智能化教学平台上，学生不仅可以轻松地获取教学资源、学习资料等，还可以与教师和同学进行线上交流互动。

4.教学质量提升的需求。传统的职业教育教学模式以教师为中心，忽视学生的个性化需求和差异化学习，导致学习效果不佳。同时，教师还需要在教学管理和学生评价上花费大量的时间和精力上。而借助智能技术，职业教育教学可以实现自动化、智能化的教学管理与评价，有效改善上述问题，进而提升课堂教学质量和效果。

智能化教学平台和智能化教学工具通过数据分析、机器学习等技术手段，实现对学生学习过程和学习效果全面、准确的评价。同时，根据学生学习情况、学习兴趣、学习能力的差异，为学生量身定制学习方案。这可以提高学生的学习兴趣和积极性，同时减轻教师的工作压力，让教师有更多的时间和精力专注于教学创新。

5.教育公平性提高的需求。智能技术在提高职业教育公平性方面发挥的作用是十分重要的。首先，智能技术赋能的职业教育可以增强教学资源的获取公平。通过在线教育平台和智能学习系统，学生获得来自不同地区和文化背景的丰富教育资源，不再受限于地理位置、经济条件等因素的影响。这样，学生无论身处何地，都能获得相同的学习机会和资源，有利于实现教育公平。其次，智能技术赋能的职业教育可以增强学习支持的获取公平。不同学生有不同的学习基础和学习需求。智能技术赋能课堂教学能够全面、准确地评估学生的学习情况，深入了解不同学生的学习特点，为学生量身定制学习计划，确保每个学生都能公平获取适合自己的学习支持。最后，智能技术赋能的职业教育可以增强教学关注的获取公平。智能技术赋能课堂教学可以帮助教师深入了解不同学生的学习差异和学习困惑，提供个性化的指导和支持，进而确保每个学生都能得到公平的教学关注。

四、智能技术赋能职业教育课堂教学改革的创新路径

1.转变课堂教学理念。转变课堂教学理念是智能技术赋能职业教育课堂教学改革的基础。在智能技术赋能职业教育课堂教学改革的背景下，首先，转变课堂教学理念的基点是要理解、接受并善用智能技术赋能课堂教学的正向价值。教师自身要主动应用智能技术赋能课堂教学，如通过收集、分析学生的学习数据对学生进行智能评估和预测，以更好地指导学生的学习。其次，转变课堂教学理念的核心是要将学生置于学习的中心地位，注重培养学生的主动性、创造性和实践能力，这包括基于智能技术赋能课堂教学，提供多样化的教学方式和教学资源，鼓励学生在学习过程中探索和创新。最后，转变课堂教学理念的关键是要倡导开放式教学。在智能技术赋能的基础上，提倡学生自主学习和合作学习。教师应该成为学生学习过程的引导者和协作者，帮助学生解决问题，注重课堂互动，鼓励学生积极参与课堂讨论和合作学习。此外，教师可以利用智能技术支持学生开展自主学习和探究性学习，帮助学生树立终身学习理念，培养学生终身学习能力，以适应未来职业发展的需求。

2.升级课堂教学样态。升级课堂教学样态是智能技术赋能职业教育课堂教学改革的关键。在智能技术赋能职业教育课堂教学改革的背景下，可以基于智能技术开发新的课堂教学形式。智能技术赋能课堂教学的创新样态包括：第一，智能可视化课堂。利用智能技术将课堂教学内容以多媒体形式呈现，帮助学生更好地理解和掌握知识点。例如，通过虚拟现实技术实现对历史场景、化学分子等的可视化展示，或者通过智能教具让学生在游戏化的环境中进行学习。第二，动态自适应课堂。利用智能技术根据学生的学习情况自动调整教学内容和难度，帮助学生实现个性化学习。例如，根据学生的答题情况智能推荐适合学生的题目和知识点，或者采用自适应评价模型对学生的学习进度、知识点掌握情况进行实时评估。第三，个性定制化课堂。根据学生的需求和兴趣定制课程内容和教学方法，帮助学生更好地学习。例如，根据学生的学科偏好和兴趣设置学习路径，或者采用个性化推荐系统为学生提供适合自己的学习资源和学习内容。第四，虚拟“双师型”课堂。利用智能技术在课堂中引入虚拟教师，辅助教师进行教学，实现真正的“双师”教学。例如，在教学过程中，通过虚拟教师进行知识点的补充和解释，或者通过智能语音助手教师与学生进行互动。第五，人机协同化课堂。利用智能技术将人类与机器协同起来，共同参与课堂教学活动，提高教学效果和效率。例如，利用机器人辅助教学，进行实验操作和展示，或者通过自然语言处理技术实现机器辅助评估和反馈。

3.变革课堂教学设计。变革课堂教学设计是智能技术赋能职业教育课堂教学改革的核心。课堂教学设计是课堂教学的核心，直接关系到教学的效果和质量。在智能技术赋能职业教育课堂教学改革的背景下，课堂教学设计的变革，首先需要重新思考教学目标的设计。智能技术可以帮助教师更好地识别每个学生的学习需求和优势，从而制定个性化的教学目标，实现因材施教。同时，教学目标应该注重学生的高阶思维能力以及与社会需求的相关性。其次，需要融入人机协同的自适应互动。在智能技术的支持下，可以采取多样化的教学策略，如基于学习路径的自适应学习、基于游戏化学习的教学、基于虚拟现实和增强现实的实验学习等。在教学策略的实施过程中，教师可以结合学生个体数据画像，为不同学生提供个性化的指导和支持。再次，需要注重动态智能可视化分析。借助智能技术可以对学生的学习行为、学习结果、学习态度等数据进行实时收集和分析，找出学生学习的薄弱点，为教师提供教学决策支持。例如，教师借助学习诊断系统实时收集和分析学生的学习数据，并基于学生的学习需求调整教学目标和教学策略。最后，需要注重学习全程评价。在基于智能技术的教学设计中，评价不应只关注学习成绩，还应注重学生的学习全程。教师可以根据学生的学习数据对学生的学习过程进行多元化、多维度的评价，从而更好地反映学生的学习状态和能力发展。

4.创新课堂教学活动。创新课堂教学活动是智能技术赋能职业教育课堂教学改革的必然。创新课堂教学活动的方式多种多样，可以从不同角度出发，针对不同层次的学生进行设计。例如，教师利用基于智能技术的互联网教学平台，像智能课堂平台、在线学习平台等，进行多元化内容呈现、动态化学情分析、情境化即时交互、个性化资源推送等教学活动创新，从而实现智能可视化教学、动态自适应教学、个性定制化教学、虚拟“双师”教学和人机协同教学等多种教学活动形式；教师利用基于知识图谱的资源中心及教育APP，开展系统化知识建构和多样化学习活动，像知识点的呈现、学习任务的推送、在线答题、课堂互动等；教师利用虚拟现实技术，像AR/VR/MR/XR等技术，为学生提供交互式资源和情境化学习环境，帮助学生更好地理解和掌握知识；教师利用自然语言处理技术，为学生提供与智能学伴自然交流的环境，实现学生学习的个性化支持和指导。此外，学生也可以利用基于模式识别的学习工具，分析自身的学习行为和学习结果，获取个性化的学习支持和反馈。

5.重构课堂教学评价。重构课堂教学评价是智能技术赋能职业教育课堂教学改革的重点。智能技术可以在教学评价中发挥重要作用。智能技术的优势在于可以自动化、智能化地收集、分析和处理大量数据，从而帮助教师更加全面、客观、科学地评价学生的学习状况和教学效果。基于智能技术的课堂教学评价重构，需要从评价理念和评价方法两个方面入手。

在评价理念方面，首先，以学生为本，关注每个学生的学习过程和学习结果。同时，实现多源数据联动，将来自不同方面的数据整合在一起，如学生的学习成绩、行为数据、过程数据、情感数据等。其次，进行动态精细画像。通过对学生数据的分析和整合，实现对学生的全面画像。

在评价方法方面，智能技术能够智能感知和动态存储课堂中有关的学習情况、师生互动、教学过程、教学情感等状态数据，并通过对上述多源数据的解构、关联和重组，构建可以即时反映教学现状的动态模型，同时通过智能化技术平台进行分布式数据处理、画像构建和动态评估，对评价模型进行持续修正，最终形成伴随式、多元化、全方位、全过程的教学评价。具体而言，可以参考使用的评价方法有：一是数据驱动的评价方法。通过对学生数据的分析，包括学习行为、过程数据和情感数据等，进行学习效果的评价。二是动态评价方法。采用动态画像技术对学生的学习情况进行动态评估，并根据学生不同阶段的学习特点调整教学策略，提高教学效果。三是自适应评价方法。根据学生的学习特点和需求进行个性化评价，实现千人千面的评价。

五、结语

智能技术赋能职业教育课堂教学改革，有助于增强职业教育适应性，对提高职业教育教学质量和人才培养质量具有重要意义。本研究的局限性在于，智能技术在课堂教学中的深度应用与具体的课程要素相关性比较强，使得本研究的相关结论在指导实践过程中存在一定的路径偏差，未来将结合具体课程内容进一步完善智能技术赋能职业教育课堂教学改革的实施路径。

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