“软硬兼施，开放共享”畜牧兽医类专业智慧学习空间的搭建与应用

郭玉堃 陈龙保 魏通 朱金凤

摘要：在“互联网+教育”的时代背景下，社会对人才的需求不仅是拥有专业技能，更注重人才的综合素质和学习能力。智慧学习空间是提升学生综合素质和专业技能的有效途径。以宠物诊疗专业为例，采用虚实结合的方式搭建了以学生为中心的“软硬兼施，开放共享”的智慧学习空间，为学生的学习、教师的教学、企业的招聘提供帮助。

关键词：高职教育；智慧学习空间；宠物诊疗

“互联网+”时代使物联网、虚拟现实、人工智能等新兴技术迅速发展，它对人们的生活、学习、工作等方面产生了深远而持久的影响。尤其新冠疫情后，高职学生的学习方式、教师的教学方法等都产生了巨大变革，但由于缺乏智慧学习空间等新兴实训平台，学生的实训课程效果在疫情期间难以达到预期。因此，如何利用新兴技术促进高职教育发展是亟待解决的难题。

宠物诊疗的专业技术和专业设备更新迭代较快，而专业技能教育滞后于产业发展，宠物实训存在风险大、成本高的问题，利用新兴技术促进职业教育向信息化、数字化、智能化转型，记录学生学习过程、存储学生学習行为的数据，通过大数据分析技术为学生提供个性化服务，帮助学生进行精准化学习，培养学生的创造力。

一、智慧学习空间的设计思路

空间是物质立体呈现的客观形式，表现为物质存在的广延性和伸展性[1]，即主体在特定活动展开中所依赖的情况和条件[2]。学习空间是基于学习环境支持的客观存在[3]，是用来为学习者提供知识获取的学习场所，传统意义上的学习空间主要包括教室、实训室等，而智慧学习空间是在信息技术的支持下规划设计全新的学习环境。

智慧学习空间的规划和设计以学生为中心，由单一化向多元化、由封闭向开放共享发展，其基本要素主要包括学生、教师、资源、互动、评价、技术。因此，高职教育面向社会需求培养应用型高等技术人才，社会、企业的参与必不可少。

建设智慧学习空间要满足主体要素多样化的需求，保持动态调整和更新，以满足学生日益增长的学习需要。利用大数据分析、人工智能、物联网、AR/VR等技术实现高职学生随时随地进行实践、了解未来工作岗位、与企业精准沟通等功能。智慧学习空间要能够极大程度地拓展学生的认知边界，消除信息共享阻碍，为学生提供一个终身学习和职业生涯发展的平台。

二、智慧学习空间的模型构建

职业教育就是为了培养职业人，是以传授某种特定职业所需的知识、技能和职业意识的教育[4]。一直以来，高等职业教育都以培养与社会工作岗位相匹配的技能型人才为目标，学校侧重学生的基础知识技能、专业核心素养、自主学习能力的提高。随着高等职业教育的发展，社会评价体系在高职中的地位愈发重要，主要评价标准为能否满足未来岗位的需要。因此，新时代学生培养的核心应当是理论联系实践的能力。社会不断进步，随之而来的就是技术革新，因此，每位职业院校学生在了解和掌握必备知识与技能的同时，还要保持终身学习的意识，与时俱进，尤其是要能充分利用当下新兴的信息技术进行有效且智慧的学习[5]。

（一） 智慧学习空间模型要素

高等职业教育智慧学习空间的主体要素为学生、教师、学校、企业，客体要素为支撑技术、资源、活动、评价等[6]。

本文以学生主体为中心，通过对现有资源的改造升级、搭建虚拟实验室等手段，构建“软硬兼施、开放共享”的智慧学习空间。高职院校宠物诊疗专业智慧学习空间模型如图1所示。

1、硬件支撑。智慧学习空间应同时支撑线下和线上的智慧学习，线下智慧学习空间的构建需要硬件物理设备的支撑。以宠物诊疗专业为例，线下智慧学习空间的构建主要为智能实训室、智慧教室、虚拟实训室等。

智能实训室的建设需要硬件设备的支持，如摄像头、传感器、电脑、专业实验仪器、数据传输设备等。智慧教室在现有信息化教室的基础上进行升级，增加平板电脑、路由器、交换机、无线AP设备、智能交互平板、充电柜、智能物联网设备，实现智慧教室，其中智能物联网设备主要为室内温度传感器、室内光线传感器、湿度传感器等。虚拟实训室是智慧学习空间搭建的重点，主要利用先进的AR/VR技术、3D建模等技术实现。以宠物诊疗专业为例，众多实训课程的练习需要利用实体宠物进行学习，使用大量宠物会造成较大的经济消耗，也不符合伦理，同时还存在有学生难以对活体宠物进行手术实训练习等，不合理的宠物使用还会带来安全等问题。因此，虚拟实训室的搭建对于畜牧兽医类专业十分必要。虚拟实训室可一站式解决以上实训课程遇到的问题，通过使用3D建模、AR/VR等技术实现学生通过模拟宠物进行各种类型的实训。

2、软件支撑。硬件支撑主要服务于线下智能学习。智慧学习空间的主要目的是让学生能够创造性、随时性的学习，因此，智能学习空间离不开软件系统的支持。智能学习系统主要面向的使用者为学生、教师、学校、企业、社会等。针对不同的使用主体，智能学习系统可以提供相对应的功能，例如针对学生主体，系统可远程连接虚拟实训室，提供学生远程实训功能，提供学生在线交流、在线问答、线上自主学习、学生评价、个性化学习资源推送等；针对教师主体，系统可提供学生管理、资源管理、在线交流、教学评价等；针对企业主体，系统可提供资源管理、学生评价、在线交流、在线招聘等。

（二） 智慧学习空间服务目标

智慧学习空间集合了各种课程资源、学习工具资源及智慧实操实训资源[7]。智慧学习空间能够为教师和学生提供开放共享式的软件支持。尤其是在当今“互联网+”热潮之下，云计算、大数据、人工智能等应用拥有先进技术的支撑，被广泛应用的智慧学习系统能够自动更新学生的学习状态和学习进度等动态数据，根据数据库的即时学习记录，分析每位学生不同的学习进度，识别学生个人特征，目的是为每位学生提供智能且个性的学习服务业务。

1、学生群体智慧学习。学生是智慧学习空间的服务中心，智慧空间为学生提供智慧学习服务。根据每位学生的兴趣、爱好、学习进度等提供相应的学习素材。这种方式能够满足学生的个性化需求，能激发出学生创造性学习的热情。

一是“目标性”精准理论学习。“互联网+”环境下，学习是可以随时发生的事情，那么学生本身的学习自主性表现得更显著，这意味着学生有权掌握自己的学习进度和选择自己的学习材料。智慧学习空间就是以教育大数据为支撑，通过分析学生的学习习惯，为学生的学习状态打上独特标签，构建立体且真实的“学生画像”，最终展开针对性服务，具有为学生推荐学习资源、分析学习过程、考核学习效果的功能，并提供学生交流平台，更重要的是支持随时随地、以任何终端和任何方式进行泛在学习。

二是虚拟仿真与现实环境实训学习。实训是高职教育培养应用型人才最关键的教学环节，而真实的教学环境往往面临实训环境与实际需求不匹配、设备缺失或老旧、教师不能第一时间指导等问题。因此，实训是职业教育智慧学习的重点教学单元，针对社会职业的具体需求，智慧学习空间通过提供虚拟仿真环境模式，诊断学生在工作过程中面临的问题，最终在学生需要帮助时提供适当的指导和分析。

三是理论与实践知识共享。在高职教育的实际教学中，师资力量不平衡的问题十分突出，“双师型”教师尤其短缺。一方面，由于很多教师是从本科院校毕业后直接应聘到职业院校开始工作，缺乏本专业一线的临床实践经验[8]。另一方面，一线工人的理论很难对学生进行有效的教学指导。

为了解决这些问题，高职教育智慧学习空间应运而生，它通过搭建知识交流平台，共享优质学习资源，可以很好地平衡教育资源两级分化的问题。在智慧学习空间中，学生承担了知识的消费者和创造者的双重角色，讲台上的教师已不是知识输出的唯一方式了，学生们相互分享和指导的效果可能更为卓越。例如，在宠物外产科学课程内容上，个别学生在实训的手术过程中洞察出非常关键的操作细节，他可以实时把自己的发现通过线上资源分享给其他同学和老师，他提供的内容也是另一种形式的学习资料。因此，智慧学习系统打破了纸质书本等传统的知识来源，为学生提供了知识共享的平台。

2、教师群体智慧教学。近年来，在线学习蓬勃发展，但真正的在線课程完成率却相当低。这个教育阶段的学生存在自控能力差、思考能力差、实践能力差等问题，如果没有老师的督促和观察，恐怕智慧学习只会是纸上谈兵。因此，高等职业教育智慧学习空间应通过以下方式为教师提供智慧教学支持。

一是确保师生有效、自然的互动。智慧学习系统可以支持师生随时随地在线互动，可以促进师生之间的沟通交流，及时解决学生的问题，从而提高教学效率，并且可以消除传统课堂的无聊感，增加课堂乐趣[9]。

二是智能学习的过程分析。智能学习系统拥有巨大的数据中心库，可以通过感知、统计、整理和分析学生在整个学习过程中的多种数据，为学生提供服务的同时进行学生学习和教师教学的双重管理。智能学习系统还可以通过记录学生在线学习时长、练习及作业答题、测验与考试、分享互动信息等结果，自动跟踪学生的学习过程，从而获取学生学习状况的数据，形成多维度统计分析报告。

三是精准个性化教学资源推送。信息化学习资源和工具是专业教师在备课和教学过程中的重点，智慧学习系统可以为教师提供全方位的教学服务，包括微视频资源、学习工具、仿真环境、信息化课程等内容。智慧学习系统里丰富多样的学习资源与教师授课内容的匹配融合可以大幅度提高教师备课和授课的效果。

3、企业群体智慧引导。高等院校的主要任务是为企业培养专业技术人才，而随着企业需求不断变化，人才培养也必须与时俱进。因此，将企业主体引入智慧学习空间，让企业参与人才培养过程有助于提升学生的专业技能和就业能力。

一是支持企业参与教学资源的规划。智慧学习软件系统支持企业布局教学资源，教学资源是整个教学过程中非常重要的部分，企业参与教师学习资源规划，将企业职业培训资源加入学习资源库，使学生在校职业教育期间有针对性地进行企业岗位专业知识学习，为学生获得岗位专业知识提供帮助。

二是支持企业指导学生的实训。智慧学习软件系统支持企业参与指导学生实训过程，高职院校培养的专业技术人才主要面向企业实训，实训是高职院校实用型人才培养的重要组成部分。目前，高职院校实践培训课程与社会岗位需求不匹配。智慧学习空间引入企业提供实训课程规划、学员实训成果审核、学员实训相关问题交流、学员实训能力考核等功能，学生在实训方面实现了以企业为导向，促进了高等职业院校培养更符合企业需求的人才。

三是支持企业在线招聘。智慧学习软件系统支持企业在线招聘，高职院校学生培养要以就业为导向，同时企业急需专业技术型人才，双方都需要一个交流平台。智慧学习空间提供在线招聘平台，让学生在学习期间了解企业招聘需求，可以帮助学生找到理想工作，同时也为企业招聘提供人才。

三、高职宠物诊疗专业智慧学习空间应用场景

高职宠物诊疗专业的智慧学习空间可以支撑师生的智慧教学与智慧学习。系统有多样化应用场景，例如，智慧“课堂”支持教师组织的课堂教学活动，智慧“移动互联学习”帮助学生通过智能手机、平板电脑等端口随时随地学习，智能“实训室”帮助学生进入虚拟或真实的实训环境，对整个学习过程进行实时监控，便于精准提供个性化服务。

（一） 智慧“课堂”

学生的专业知识大部分在课堂上获得，因此，智慧学习空间首先要满足智慧“课堂”的要求，能够服务于教师和学生两大主题要素。

1、支持教师课程内容准备。智慧学习空间可以在课程开始前接收课堂教学数据和学生自主学习数据，掌握学生学习动态，为教师客观分析班级整体和学生个体两部分的学习状况，为教师准备课堂教学内容和组织课堂教学活动提供一定依据，系统会根据教师需求智能审核并推送相关学习资源，为教师备课提供服务。

2、支持开展智慧学习活动。智能学习系统可以提供工具支持师生多层次的学习活动，例如，提问出题、分组讨论、研究活动、投票、点名、课堂小作业、投屏等多种形式的课堂互动。

3、学习情境感知。通过温度传感器、湿度传感器、光传感应器、红外传感器、摄像头等学习情境感知设备，将每位学生个性学习过程的所有数据进行完整保存，为接下来学生的个性化智能推送提供材料支撑[10]。

4、学习过程的保存。保持学生学习过程数据完整，为后续个性化智能推送提供数据库。

（二） 智慧“移动互联学习”

智慧学习空间提供基于云计算的服务，弥合现实与数据之间的差距。学生的学习档案和学习过程数据存储在云端，学生可以随时随地进行访问学习，不受终端等条件限制。学生使用手机扫描书本热点即可自动下载学习资源、进入学习讨论、进行虚拟实验，极大地扩展了纸质书本的覆盖面，实现了线上线下资源的融合。智慧学习空间的最终目标是帮助学生获取知识和技能，并激发他们的创造力。与其他智能学习系统不同，该系统的学习和评估目标受企业和行业需求的影响，因此，在资源和工具的配置上需要参考企业和行业的需求。

（三） 智慧“实训室”

培养学生获得专业技术能力是职业教育课程人才培养的终极目标，但“会”和“做”之间存在显着差异。因此，在理论知识之外还为学生提供了实训基地，让他们练就真本领，培养实践技能。一是基于增强现实的学习环境，在学生日常真实学习过程中可以通过智慧学习系统实时获得动手操作的细节指示、专业问题解答等帮助，充分实现知识线上和线下、理论和实践的无缝衔接。二是完全模拟真实的学习环境，学生可以在图书馆、宿舍甚至家中通过仿真学习环境进行虚拟学习和训练。

小结

智慧学习空间以培养创新创造型人才为目标，智慧学习空间不是简单的在线学习系统，而应该是现实与虚拟、线下与线上的一个结合体。本文以宠物诊疗专业为例，构建一个“软硬兼施、开放共享”的智慧学习空间。智慧学习空间以学生为中心，以空间所需功能为出发点，改善现有学习环境，构建一个软硬件结合、多用户参与、开放共享的智能学习空间。

参考文献：

[1][6]徐南祥.高职生智慧学习空间模型构建的研究[D].南京：南京师范大学，2019.

[2]张超.中国江南传统民居与古罗马民居中“天井”形态比较研究[D].长春：吉林建筑大学，2018.

[3]贺斌，薛耀锋.网络学习空间的建构：教育信息化思维与实践的变革[J].开放教育研究，2013，19（04）：84-95.

[4]吴振明.重拾杜威职业教育思想审视我国职教问题[J].现代教育，2011（01）：4-5.

[5][10]唐林，周东岱，钟绍春，等“. 互联网+”背景下中等职业教育智慧学习系统研究：以汽修专业为例[J].现代远距离教育，2018（06）：66-72.

[7]王思皖.智慧教学环境下中小学教师教学胜任力模型研究[D].大连：辽宁师范大学，2022.

[8]梁燕瑜，盛洁.基于“互联网+”背景下基础会计实践教学探讨：以广东理工学院为例[J].现代商贸工业，2021，42（12）：148-149.

[9]陈希.探究新媒体环境下开放大学校园文化建设的路径[J].传播力研究，2019，3（25）：19-20.

基金项目：2021年度河南省高等教育教学改革研究与实践项目“畜牧兽医类专业信息技术与教育教学融合创新与实践”，项目编号：2021SJGLX900。

作者简介：郭玉堃（1990-），女，河南沈丘人，博士，讲师，研究方向：教学改革与研究。

（責任编辑 董国珍）