数字赋能教学创新：基本特征、内在机理与实现路径

贺会团

（嘉兴职业技术学院, 浙江 嘉兴 314001）

随着AI 人工智能、大数据、云计算、元宇宙以及物联网技术为代表的数字技术的快速发展，数字技术成为推动我国职业教育改革和课堂教学创新的强大动力，“互联网+”教育数字技术与职教教育的深入融合，对人才培养模式、资源建设、课堂教学、评价方式和教学生态体系构建带来了新的机遇和挑战。数字赋能课堂教学创新已成为当前职业教育发展和改革的一项重要任务。

近年来，国家持续推进教育信息化、数字化和智能化发展，2012 年教育部公布我国第一个《教育信息化十年发展规划（2011—2020）》，2016 年颁布《教育信息化“十三五”规划》，2017 年，《关于进一步推进职业教育信息化发展的指导意见》指出要不断深化信息化技术的教学应用，促进数字信息技术与职业教育的深度融合[1-3]。2022 年，《关于深化现代职业教育体系建设改革的意见》强调提升职业院校办学能力和水平，做大做强国家职业教育智慧教育平台，切实提升职业教育人才培养质量[4]。党的二十大报告指出数字化转型是当前我国职业教育高质量发展的重要引擎和创新路径，以数字赋能重塑人才培养和课堂教学创新以及教学评价模式，创新构建教育新生态。

1 数字赋能教学创新的基本特征

1.1 可视化特征

立体可视化是数字赋能课堂教学的典型特征，包括视频、微课、图表、动画、虚拟仿真等多种形式。首先从教学内容表达维度看，对于隐蔽工程、复杂节点、内部结构或标准化示范操作，通过数字立体可视化呈现，帮助学生理解记忆，破解教学难点，提升学习效果和教学质量。其次从教学设计和组织维度，相对传统资源二维知识传授教学，丰富的可视化教学资源，有助于丰富教学设计和课堂组织，激发学习兴趣和课堂活力，提升学生课堂专注力、参与度和获得感[5]。在教学评价与反馈维度方面，通过课堂和教学平台实时采集教学互动和学习评价数据，以图表、词云、PK 排名或个体画像等形式进行可视化呈现，实现以评促教，以评促学。

1.2 数智化特征

数据作为新型生产要素，已经成为推动数字化、智能化、网络化发展的支撑和基础。在线课程教学资源、智慧教学平台以及智慧教室的推广应用，基本实现了高职教育全过程、全要素数字化建设。课前预习、练习、检测，课中讨论、测验、互动，课后作业、考试、评价等教学过程产生大量数据并形成大数据群。运用智能教学系统和大数据分析技术，实现数据共享、互联和融合。对过程数据进行实时智能分析或交叉统计分析，全面掌握学生的学习个性化需求、习惯和效果。根据群体数据表征和个体数据画像及时调整教学内容、节奏和策略，为重点关注群体和同学提供个性化指导和学习辅助。

1.3 个性化特征

借助AI 人工智能和大数据分析技术赋能教学数据分析，对学生的学习行为、习惯、能力和效果进行个性化分析，并由此进行个性化学习策略指导和教学资源推送，使得基于个体差异的个性化学习方案设计变成可能。同时，通过海量大数据学习资源的建设，学生可以根据个性化学习指导意见，自主选择学习模块、学习方式、学习时间和学习伙伴；根据个人兴趣和特长习惯选择适宜的学习资源内容和形式，借助数智化教学平台，完成自我训练、检测和再提升；依据个体学习行为和效果分析数据，进行自我检验和提升，或线上线下联系教师获得辅导和帮助。数字赋能以学生为中心的学习模式创新，提升学生自主学习管理和自我控制激励能力，提升学生学习积极性和学习效率，满足学生个性化、多样化学习需求。

1.4 交互化特征

根据知识传递的层次理论，知识传递可以分为信息传递、理解和解释、应用和实践、创新和发展、教育和培训五个层次。传递者在知识和信息的逐层传递和共享交流中不断提高自己的知识水平和能力。基于课程教学大数据平台，每个人既为平台输出数据，同时也从平台提取所需数据。学生通过数据的“上传—遴选—加工—吸收—上传”的交互过程，实现知识数据信息的有效学习和掌握吸收。“学生—教师—企业—平台”之间的双多向数据信息交互共享成为数字赋能课堂教学改革创新的典型特征，也是相对于传统课堂传授式教学的优势。正是基于数据信息的实时多向交互，使得个性化学习和泛在化学习变成可能。

1.5 协同化特征

党的二十大报告提出要“推进职普融通、产教融合、科教融汇，优化职业教育类型定位”。数字信息技术深度赋能职业教育，探索中高本协同一体，实现职业教育和普通教育资源共享。学校和企业协同实现产教深度融合，整合企业、院校、行业和政府的各类资源，多方协同数字赋能职业教育高质量发展。数字化职业教育平台可以实现课程数字资源协同共享，提升教师队伍和学生数字信息技术应用水平和信息化学科素养，消除弥合职业教育区域不平衡，实现数字赋能职业教育课堂教学改革创新。“政—行—企—校”多方协同实现资源共建共享，为教育管理部门提供便捷具体的量化评价指标和直观可视化的管理辅助工具，为教师们提供学生学习过程和行为效果的数据化表征，同时也为学生提供具体且针对性的教学指导方案[6]。

2 数字赋能教学创新的内在机理

2.1 数字信息化科技发展的时代需求

数字化已成为当前中国社会的典型特征，根据2023 年中国互联网发展统计报告，我国网民规模达到10.51 亿人，人均上网时长达到29.1 h/周，社会互联网普及率高达76.4%。报告同时指出在线教育已成为社会普遍接受的常态化教育形式，在线教育群体规模居世界首位。《教育事业发展“十四五”规划》 提出建设数字社会，发挥信息数字化引领作用，以数字化转型驱动产业升级和中国式现代化发展。

呼应时代数字化，需要大力发展职业教育数字信息化建设。数字信息技术赋能职业教育高质量发展，构建数字化职业教育发展新生态。数字教育作为数字产业经济和数字中国战略的重要建设内容，以数字信息技术赋能人才培养和课堂教学改革，优化教育教学资源配置，驱动人才培养模式和课堂教学改革创新，提升教师团队数字信息化学科素养，培养数字中国和数字经济发展和产业数字化升级所需的一大批数字化、创新型高技能人才。数字信息技术赋能职业教育教学变革，构建职业教育高质量发展体系，推动教育现代化发展，从而响应国家数字经济、数字中国战略。

2.2 产业经济数字化升级的人才需求

数字智能技术和实体产业经济的深度融合，大数据、人工智能技术和平台共享经济的高速发展，引领实体经济数字化转型升级和快速高质量发展。数字赋能制造业向数智化、网络化快速转型，实现传统实体经济的高端数字化升级。产业数字化和数字产业化深度融合、双向赋能，提升我国经济体系的核心竞争力，突破国际壁垒，解决“卡脖子”问题，打造自主可控、安全稳固可靠的产业链和供应链。

伴随产业数字化转型升级的深入推进而来的是各行业对数字化人才需求的激增，根据《产业数字人才研究与发展报告(2023)》数据统计现实[7-8]，数字化人才紧缺已成为当前制约我国数字经济发展和数字中国建设的重要因素。根据报告不完全统计数据估算，当前我国数字化综合人才缺口规模大约在2 500～3 000 万，且缺口规模存在持续放大的趋势。专业理论扎实、实践技术强、学科背景交叉和有数字化转型经验的复合型人才，既是产业经济数字化转型升级中各企业亟须培养和留住的人才，也是人才市场的“稀缺资源”。从当前企业对数字化人才的需求和人力资源市场反馈信息来看，诸多数字化人才需求岗位的招聘要求都明确指向了复合型人才。

2.3 职业教育高质量发展的自身需求

新时代新发展呼唤职业教育的高质量发展，数字中国建设和产业数字化转型升级背景下，国家和社会对于人才培养和模式改革提出了新的要求[9]。2022 年《中华人民共和国职业教育法》修订中首次明确了职业教育的目的和定位，将职业教育的定位提升到“提高劳动者素质和技术技能水平，促进就业创业，建设教育强国、人力资源强国和技能型社会，推进社会主义现代化建设。”的国家战略高度。党的二十大报告围绕全面建成社会主义现代化强国，明确提出“教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑”。2023年7 月，教育部办公厅印发关于加快推进现代职业教育体系建设改革重点任务的通知，部署十一项重点任务，加快构建央地互动、区域联动、政—企—校协同的职业教育快速优质发展的新机制，扎实有效推动现代职业教育体系系统化建设和改革。

当前职业教育已进入高质量发展阶段，国家为职业教育发展制定宏伟的蓝图，指明了发展方向和路径。如何通过产教融合、科教融汇，深化内涵建设和人才培养模式及课堂教学改革，数字赋能推进课程资源建设、课堂教学改革、学习效果评价等数字化改革，创新构建数字化教学生态体系，切实提高职业教育人才培育质量和社会美誉度、人才培养与行业需求契合岗位匹配度、职教人才荣誉感和社会评价满意度，成为当前职业教育高质量发展的内生动力和自身需求。

3 数字赋能教学创新的实现路径

数字信息技术在教学领域的融合应用为教学模式创新和教学方法改革提供了更广阔的空间和更多可能，使职业教育更好地符合学生数字信息素养需求和学习行为习惯。校企合作开发优质数字教学资源有效拓展了学生学习资源和学习节奏的自主选择权，并使得翻转课堂、混合式课堂革命得到有效实施，提升学生思辨能力，培养其创新能力和批判思维。同时，数字信息技术和在线课程平台的数字化建设，为多方协同创新的育人机制探索提供了坚实的理论和实践基础。

3.1 数字赋能优质教学资源建设

3.1.1 基于岗位需求的案例教材校企合作开发

依托职业教育联盟、职业教育共同体、产业学院、企业学院等平台，基于产业可发展规划和岗位人才需求调研，深入开展岗位职业能力分析和典型工作任务剖析。以专业岗位典型工作任务的职业工作过程为基础，基于工作过程的岗位能力要求构建知识、技能、素养指标链条[10]。以课程对接岗位，将新业态、新技术、新标准融入课程标准，将行业或企业最新项目案例引入课程教学，开展项目化、模块式教学。校企协同开展师资队伍和教学资源开发，开展工作活页式项目案例和新形态教材开发，将微课、视频、动画、虚拟仿真、在线测试等数字资源融入案例和新形态教材，通过设备终端将案例教材与在线资源交互协同，以数字赋能案例教材建设，实现学习者可视化、个性化和泛在化学习要求。同时校企合作开发案例教材，深化产教深度融合，提升教材成果利用和转化率，满足学校教学与企业培训双重需求，实现教学与就业的无缝对接。

3.1.2 立足典型工作任务的数字可视资源建设

数字可视资源建设是数字赋能课堂教学创新的基础，也是提升教学质量的重要手段。教学团队通过数字化资源建设，以视频、动画、虚拟仿真等形式将课堂教学内容可视化成呈现在课程教学平台上，增强学习热情、提高学习效果的同时，也是实现个性化、泛在化学习的保障。随着AR、VR、数字孪生等数字技术的发展及其在教育领域的创新应用，针对复杂节点和内部结构、关键操作步骤和标准示范，以及教学重点和难点，构建三维虚拟仿真交互式数字资源库。在分析演示的基础上增加互动和编辑功能，以及过程数据采集和智能分析功能，并将过程性交互数据深度分析产生指导性分析报告，使学习者在沉浸式交互学习中增强体验感和参与度，同时能结合智能分析报告进行自主分析和优化改进。当前，基于HTML5、CSS3 以及WebGL技术的数字可视资源的互动性开发和应用取得了快速进展，通过数字可视资源交互性过程数据采集和分析功能开发和应用，赋能职业教育课堂教学创新。

3.1.3 依托数字技术的自主学习测验系统构建

学习过程数据的采集和智能分析是数字赋能教学改革和学生泛化式自主学习中非常重要的环节。传统的教学和测验主要依赖于手动记录批阅，存在操作繁琐、精度低、效率慢等问题，而且难以针对个体学习者形成针对性的分析图谱和诊断方案。基于在线资源和人工智能分析的在线自主学习测验系统根据章节或知识点进行随机组卷进行在线自主学习测验，教师通过测验报告分析学习者在不同知识点、题型、难度系数值方面的作答情况。随着虚拟仿真实验平台系统的发展，互动式实操项目的交互式过程数据采集和分析也迎来了新的变革，让实践操作类自主学习、测验和诊断变为可能。学习者通过交互式数字可视资源与自主学习测验系统相结合的“学—练—测—训—考”一体化自主学习测验系统的开发和应用，可以随时随地完成学习并自我测验和学习诊断，可以大幅度提升泛在化学习的积极性和自主学习效果，有效拓展数字赋能课堂教学创新的应用场景和学习时空界限。

3.2 数字赋能创新课堂教学模式

3.2.1 基于内容获取和学习方式变革创新教学设计

数字赋能职业教育可以借助信息技术海量获取教学相关数据和资源，并借助云计算和智能分析技术进行归纳整理和整合重构，完成对教学内容的快速优化更新，从而提高教学质量和学习效果。借助数智化教学平台和数字信息技术，校企合作将工程现场案例和前沿技术快速转化为数字教学资源，丰富教学内容资源[11]。同时，数智化教学系统和自主学习测验系统，可以根据学生个性化需求和学习习惯，以及基于学习过程数据分析的个人学习指导方案，推荐合适的学习内容和资源。数字赋能背景下，学生可以借助智能终端随时随地完成泛在化学习过程，并借助智能自主学习检测系统发现问题和不足。

基于教学资源的智能化获取和学生学习的泛在化特征，创新教学设计方案。围绕以学生为中心进行“模块化珍珠链式”创新设计。将教学内容分解成若干个逻辑关联又相互独立的模块，每个模块由学习指导、微课、视频、动画、虚拟仿真、测验、讨论和作业等构成模块学习包，以岗位典型任务和工作过程为链条，将模块学习包串联为项目珍珠链。教学环节设计以课前“学—析—测”、课中“讲—评—做”、课后“研—用—拓”三环并重，课前发现问题，课中破解难题，课后拓展提升构成教学设计闭环。

3.2.2 基于教学时空拓展创设情景沉浸式教学实施

数字赋能课堂教学创新有利于教学情景创设和知识智能化讲解呈现，支持更加灵活、直观、有效的知识传递与交互，实现多维立体情景式课堂互动。例如对于数智化信息技术支持的文学作品教学情景创设，借助VR、AR、数字孪生和H5 融媒体技术，虚拟仿真创设再现历史场景、建筑、人物活动，营造创设沉浸体验式教学情境。课堂互动环节，通过团队PK、头脑风暴、数据云图等互动工具、智慧教室环境和线上数智化教学平台，支持面向授课教师、企业兼职教师、线下学生、远程学习者等多群体的多方协同互动、智能分组互动、远程实时互动，提升教学互动的深度有效度，实现高质量课堂互动。

发挥数字信息技术拓展教学时空的优势，创设“线上+ 线下”混合式学生交流的学习空间，鼓励以团队或小组为学习单位，以团队协作的形式通过独立思考、沟通表达、相互包容、团结协作的途径深化知识内容理解、丰富情感体验和获得感、培养团队精神和合作能力。课程团队借助研究性问题、调研任务、成果作品等形式，促进学生高度投入并深度参与整个教学过程，提升高阶思维、批判精神、团队协作和社会情感能力发展。

3.2.3 基于学习性评价构建双向教学评价反馈机制

借助数字信息技术和大数据云计算技术进行过程性数据采集和数据深度智能分析，助力课堂教学质量和学生学习效果评价更加准确、客观和科学，同时也能更好地以评促教、以评促学、以评促改。课前，教师通过教学内容推送及完成情况数据进行学情分析，梳理学习难点和教学重点，以及需要重点辅导关注的同学。课中教师通过数字化教学平台和智慧教室的实时数据采集和即时分析反馈，可以实现对学生课堂学习知识掌握和应用程度、技能操作规范性熟练度、课堂专注度和参与效率等进行实时分析，帮助教师了解课堂教学效果，根据情况及时优化教学进度和教学策略。课后利用数字技术赋能作业数据采集、评价和反馈。实现数据的高效采集和智能化分析，提升教师评价效率和指导的针对性。

学习性评价中学习是核心，评价是关键，反馈是学习的生命线。以多维深度评价和有效反馈建立构建完整的双向评价反馈机制，参与评价的主体由教师、学生、学习同伴、企业导师、行业劳模、教育专家、课程团队、教学管理部门等组成。从知识与能力、兴趣与参与、思维与创新、沟通与表达、情感与协作等五个维度建立量化评价表，将深度自评和团队学习同伴评价纳入其中，使得评价结果更加客观具体且有针对性和指导价值。双向教学评价反馈机制的建立，强化了课堂教学中师生同等主体地位，搭建了双向沟通评价反馈的通道，构建“教—学—评—促”一体化课堂。

3.3 创新协同联动教学育人机制

3.3.1“平台+项目”行企校协同联动

党的二十大报告提出产教融合、科教融汇，优化职业教育人才培养定位，提升职业教育人才培养质量。基于企业数字化转型升级背景下的人才需求和数字赋能职业教育高质量，以产业学院、企业学院等为平台，开展产教深度融合及运行机制研究，推动行业和企业参与职业教育培养的深度和广度。以现代学徒制人才培养、订单班等项目化推动人才培养模式和课堂教学数智化改革。从职业教育精品在线课程、数字化教学资源库、数字化转型技术攻关、学生竞赛创新创业等方面，以项目引领校企协同联动，将校企融合协同的发力点放在人才培养和课堂教学改革，实现资源共建，人才共育，成果共享。以党建共同体、校企共建党支部将课程教学与企业实训实践结合，以平台制度化建设规范落实学生实践期间思想教育。课程思政数字化资源建设将校园文化与企业文化融合，协同开发课程思政资源。教师通过“平台+ 项目”行企校联动机制下的共建共享机制建设和实践研究，将新技术新成果快速转化为课程资源，推动课堂教学质量提升。

3.3.2“专业+思政+通识”协同联动

长期以来专业课与思政课、通识课之间存在相互隔绝的“孤岛效应”[12]，专业课教师、思政教师和通识课课教师通常隶属不同的教学单位，单独设立教研室，独立备课教学，三者之间存在明显壁垒[13]。习近平总书记强调“思想政治理论课要坚持在改进中加强，其他各门课都要守好一段渠、种好责任田，使各类课程与思想政治理论课同向同行。”以专业（方向）为单位构建复合型教学团队，进行跨学科和跨专业备课，探索双（多）师共上一门课的模块化协同授课模式，充分发挥专业课教师、思政课教师和通识课教师的特长和优势。针对各教学模块和知识点，分别从各自专业角度进行素材挖掘和资源建设，协同完成课程整体方案设计和专业教学资源包建设，探索“专业+思政+通识”协同联动机制。为了保障协同联动机制的有效运转，需要从学校和教务、人力资源、二级学院等层面建立保障性政策和制度，保障教师的工作量、教学运转、教学评价以及职称晋升成果的认定。

3.3.3“五力+四课+四院”协同联动

借助数字信息技术，突破传统课堂教学的时空限制和边界，以学生成长发展必备的“思辨力+ 学习力+表达力+创造力+适应力”五力融合为中心，“理论课堂+ 实训实习+ 社会实践+ 网络课堂”四课协同，“校内学院+ 企业学院+ 社会学院+ 网络学院”四院联动构建知识理论传授、 操作技能培养、社会实践研究以及自主泛化式学习一体协同发展的“五力+四课+四院”复合型课堂协同联动机制[14]。即第一课堂（理论课堂）、第二课堂（实习实训）、第三课堂（社会实践）和第四课堂（网络课堂）的协同联动。第一课堂是校内学院培基强能，校内学院完成理论知识传授和单项技能实操训练，解决学生学习存在的难点和教学重点；第二课堂是企业学院巩固深化，由企业劳模和兼职教师结合项目案例完成综合技能训练和真实案例实训，解决理论和技能在岗位情境中的应用。第三课堂是社会学院拓展应用，以社会实践、科学研究课题、技能竞赛、创新创业项目为依托，开展研究或服务型应用，将知识技能融入社会和地方产业经济或新技术新业态第一线，解决创新思维和社会服务意识培养。第四课堂则是网络学院泛在补充。数字信息时代，网络资源极度丰富，通过正确和适度引导，网络课堂凭借其数智化和泛在化特点优势，已经成为课堂教学不可或缺的重要补充构成，重在拓展知识的宽度和广度，以及满足个性化学习需求。

3.4 数字赋能教学生态体系建设

3.4.1 全时空立体化教学生态构建

基于教育生态学理论，教育不仅由教育主体的行为和经验决定，同时也受到外部社会环境的影响。数字赋能课堂教学改革创新，突破了传统教学课堂教学时空的限制，通过数字信息技术，将课堂教学与拓展至数字空间，将几十分钟的课堂教学时间延伸至24 小时时间轴，构建了“时间+ 空间”全时空立体化的教学生态。线上自主学习和探索新知过程，拓宽了知识视野，满足了个性化学习需求。借助智能终端，根据个人时间和兴趣习惯进行学习资源整合和个性化强化学习，增强了学生的信息化素养和学习力、探究力。线下课堂与老师同学面对面实时互动，团队协作完成项目化任务，解决困惑攻克难点的同时，丰富了情感体验，增强了团队精神和表达力、协作力。教师通过“线上+ 线下”混合式教学，发挥两种教学方式特色优势叠加效应，构建时间域和空间域全时空立体化教学生态。

3.4.2 全链条个性化教学生态构建

教育生态理论提倡以学生为中心，充分发挥社会资源和社会环境的育人功能，借助数字信息技术构建“课前—课中—课后—实习—实践”一体化动态开放的链条式教学生态，数字赋能教学全链条个性化系统性数字改革。课前推送预习内容和测验作业以及调研任务，学生通过数字平台提交作品成果，通过系统智能分析评价和校企导师线上评阅，产生个体画像和整体学情分析。课中基于学情分析开展讲授、操作、汇报、展示、评价多环节互动教学，依据过程大数据云计算实时反馈，及时调整教学策略。课后推送讨论、考核以及课后调研任务，由个体或团队完成成果，完成课程讨论，由教学团队和企业导师在线指导评价。依据学情分析和个体画像，协同学生管理和企业学院，针对性布置实习和实践任务，开展辅导补强任务、创新拓展性研究和社会服务实践调研项目，实施个性化、针对性、增值性教学，构建全链条一体化教学生态。

3.4.3 全场域多场景教学生态构建

随着AI 大数据模型、元宇宙、数字孪生等数字信息技术在教育教学中的广泛应用，课堂教学场域空间和场景维度得到了极大的延伸和拓展，智慧校园、智慧课堂、虚拟实验室、仿真实训平台等数字化场景已深度参与教育教学的数字化变革全过程。课堂教学和学生学习可以在现实与虚拟之间进行沉浸式多角色身份切换。借助虚拟仿真和数字孪生技术构建仿真生物模型、虚拟工厂、城市漫游以及体验式实验实训平台，以高度仿真真实工作环境，打造虚实结合、多场景融合的新型教学生态。借助VR、AR 以及GIS 三维可视化技术和5G 数据远程传输技术，实现多场景虚实交互，实现远程控制协同和过程大数据采集分析，提升教学和学习的体验感和获得感。教师通过虚拟实验室和虚拟仿真实训平台进行实操训练，借助过程数据记录和云计算分析，进行过程性评价并生成个性化指导和改进方案，实现“教-学-训-评”一体的课堂教学数字化转型升级。

4 结语

数字赋能课堂教学改革已经进入数字化转型新阶段，面向数字经济时代化发展和企业数字化转型升级带来的人才需求变革，教育数字化转型势在必行。本文聚焦数字赋能课堂教学改革的新问题，揭示了教育数字化转型的特征和内在机理，分析教育数字化转型的外部需求和内部自生动力。基于典型工作任务和工作过程校企协同开发教学案例、数字资源和自主学习系统，基于教学时空拓展创设情景沉浸式教学和双向评价反馈机制。以学生为中心，多方协同联动将网络课堂、社会学院、网络学院纳入课堂教学体系助力学生“五力”培养。以教育生态理论为基点，探讨全时空、全链条、全场域多场景交互的教学生态构建。为数字赋能课堂教学创新提供实践路径。