吳慶國,成玉婷,于生蘭,黃 陳
(江蘇農牧科技職業學院,江蘇 泰州 225300)
2019 年,《教育部財政部關于實施中國特色高水平高職學校和專業建設計劃的意見》提出,要加快智慧校園建設,促進信息技術和智能技術深度融入教育教學和管理服務全過程[1]。隨著計算機、多媒體、互聯網的普及,云計算、虛擬仿真、VR/AR、人工智能等現代信息技術的飛速發展,不僅改善了高職院校課程教學環境、豐富了教學資源、完善了教學模式,也逐步改變了藥品制造企業的生產與研發模式,推動了職業教育的提質培優、增值賦能、革故鼎新。2002 年我國發布了《教育信息化“十五”發展規劃(綱要)》,全國上下掀起了教育信息化建設的熱潮[2]。相比國外職業教育數字化、信息化、智能化的高速發展,我國職業教育信息化建設起步較晚,目前還停留在理論研究向試探性實施邁進的階段。雖然國家大力推進職業教育信息化建設,但社會各界的關注度、重視度仍不足,現代信息技術與職業教育的整合多碎片化、片面化,沒有形成系統的體系,現代信息技術與專業課程的整合更是淺嘗輒止。
因此,面對教育部提出的要求、現代信息技術對傳統教學的沖擊及藥品制造企業的生產與研發現狀,要大力推進職業教育信息化改革,這不僅符合國家深化職業教育教學改革的戰略部署,也高度契合當代職業教育改革方向。
基于“雙高計劃”背景,對現代信息技術與職業教育融合的要求進行分析,總結“雙高計劃”背景下現代信息技術與專業課程整合現狀及面臨的問題,從5 個方面開展具體的實踐研究,全面推進江蘇農牧科技職業學院智慧校園建設,實現“雙高計劃”落實與專業課程信息化建設的同步推進,建設具有品牌特色、高質量高水平的職業院校。同時,也希望能為高職院校專業課程與現代信息技術的整合提供參考。
現代信息技術是借助以微電子學為基礎的計算機技術和電信技術的結合而形成的手段,是對聲音、圖像、文字、數字和各種傳感信號信息進行獲取、加工、處理、儲存、傳播和使用的能動技術[3]。當前現代信息技術與高職教育的結合主要以多媒體技術、VR/AR 技術和通信互聯網技術等為手段。
我國關于信息技術與學科課程整合的想法,最早由潘懋德提出[4]。隨著國內諸多學者不斷深入探究及國家政策的支持,信息技術與專業課程融合的研究與實踐取得了一定成效[5-6]。《教育信息化“十五”發展規劃(綱要)》發布后,國內高等教育信息化真正步入正軌,高校信息化設備規模、信息技術的引入都取得了實質性進展。但在這個階段,本科院校是先行者,中高職院校教育教學信息化進展緩慢。2016 年,教育部發布了《教育信息化“十三五”規劃》,職業教育信息化改革迅速開展,老舊信息化設備升級改造,現代信息化教學資源不斷完善,智慧教室的引入、仿真實訓教室的建設都全面推進了職業教育信息化改革。2018 年,教育部發布了《教育信息化2.0 行動計劃》,行動仍在繼續,職業教育信息化改革道路將越走越寬。
近年來,雖然我國職業教育信息化改革取得了諸多突破,戰略布局雛形已初現,各職業院校信息化設施設備的管理、使用、維護趨于制度化和標準化,師生信息化教與學的意識逐步加強,國家對職業教育數字化資源的開發投入力度也在不斷加大,但相比國外職業教育數字化、信息化、智能化的高速發展,我國職業教育信息化建設還存在諸多不足,面臨的主要問題有:(1)對職業教育信息化教學缺乏系統的認識。相關政策已明確提出加快智慧校園建設,但如何建設、如何實現現代信息技術與職業教育教學的有效融合缺乏專業性理論指導,更缺少典型示范職業院校。
(2)我國職業教育信息化發展不均衡。東西部地區職業院校間的差距、中高職院校間的差距、“雙高”院校與非“雙高”院校之間的差距等,這種差距主要體現為地區經濟發展的差異、信息化設施與數字化資源的差距、師資力量與師生信息化意識的差別等。
(3)政策與措施的貫徹落實阻力較大。近些年,國家大力推進職業教育信息化改革,出臺了諸多職業教育教學改革政策,但往往會出現“吃不透”政策、政策難以推進、落實不到位等問題,原因可能為社會各界的關注度、重視度、認可度不足。
而更深層次的融合,現代信息技術與專業課程整合暴露出的問題則更多,主要有:(1)現代信息技術與專業課程整合不深入,浮于表層。在實際融合過程中存在相近專業共用一套理論體系、一套信息化設備的問題。以藥學類專業為例,如何根據藥學類專業教學特點,有效開展信息化教學方面還有盲區。
(2)專業課程教學依賴傳統信息技術,應用方式較單一。隨著云計算、虛擬仿真、VR/AR、人工智能等現代信息技術發展,信息技術不再是簡單的一臺電腦、一份電子教案、一個PPT,這對傳統課程教學模式造成了沖擊,不斷改善了職業院校教學環境、豐富了教學資源、完善了教學模式。
(3)師生信息化教與學的意識還需增強。革故鼎新有一定阻力,高職院校未真正進行教學管理、教學資源、教學手段的信息化改革,無法實現學生學習信息化,從而難以滿足智能工廠對人才的需求。
因此,深入研究“雙高計劃”對藥學類專業的要求及現代信息技術與專業課程整合的目標、策略和路徑具有現實意義。
結合藥學類專業特點,以江蘇農牧科技職業學院藥學類專業為切入點,遵循“一體化設計、結構化課程、碎片化資源”的建構邏輯,將工業智能、大數據、云計算等應用于藥學類專業課程教學,修訂人才培養方案,構建基于企業工作情景的職業能力培訓體系。并基于現代信息技術,將產業科技創新項目群融入課程培訓體系,開設藥品智能制造技術、產品質量追溯技術等課程。
以藥品智能制造技術課程信息化改革為例,從藥品制造企業網絡架構與生產關系出發,分析藥品生產過程,將其拆解成課程教學知識點,構建以目標為導向的“目標體系—目標設計—碎片化課程”的專業課程體系(見圖1)。

圖1 藥品智能制造技術課程信息化改革設計Figure 1 Information reform design of pharmaceutical intelligent manufacturing technology course
藥學類專業傳統實踐教學存在諸多問題,如實驗場地、實驗設備陳舊及數量有限,傳感器無法及時更新換代等[7]。為此要打造開放式、網絡化的實踐教學平臺,建設基于校園網架構的虛擬仿真實訓基地和虛擬仿真實踐教學信息化專業系統,實現線上教學網絡化、智能化管理,解決實訓教學“進不去、看不見、動不了、難再現”的問題。將現代信息技術應用于實踐教學,以技能競賽為切入點,將虛擬仿真操作融入實踐教學,構建由仿真工藝實訓、車間實訓、工藝模擬、綜合實訓4 條主線構成的虛實立體結合實訓模式,提高學生的實操能力、設計能力、設備操作能力。
以江蘇省職業院校技能大賽化工生產技術賽項為例,我校在參加此項賽事時,在江蘇中藥科技園建立化工生產技術技能大賽仿真實訓基地,在江蘇中牧倍康藥業對點建設車間實訓、綜合實訓基地,并以培養高素質應用創新型人才為目標,以立德樹人為根本任務,以技能大賽為主線,以產教融合共創共享為基本運行機制,構建虛實立體結合產教學融合實訓模式,并打造專崗專項、共創共享、思政貫穿、課證融合的實訓教學平臺。革新傳統的“死記硬背”“趕鴨子上架”教學模式,引導學生走進虛擬仿真的化工生產現場,既能使學生掌握技能大賽得分點,又能培養學生的思維能力。同時,推動“課堂—車間—實驗室”“工作—學習—研究”一體化,構建產教科融合創新型人才培養模式,打造“信息化課堂—智慧校園—智能制造—智能工廠”模式,從而提高人才培養質量,培養適應信息化工廠的高端人才。
為適應藥品制造類企業生產研發關系與模式的變革,在藥學類專業人才培養過程中,將智能制造、智能設計等內容融入課程教學,使學生具備適應5G 時代扁平化的研發制造和設備運營、大規模定制生產的能力;將AR、VR 技術引入課程教學中進行沉浸式教學,便于學生了解生產制造流程,可為藥品制造類企業培養高素質應用創新型人才(見圖2)。

圖2 5G 時代背景下工業級AR、VR 技術與專業課程融合流程Figure 2 The integration process of industrial AR,VR technology and professional courses under the background of 5G era
在現代信息技術與專業課程整合過程中,人才培養模式、教學授課模式等的構建完善都需要較長的周期,或許短期的激勵能堅定教師改革的決心,但若沒有長期的全方位、多元化監控機制,改革將無法持續推進。因此,要堅持激勵與懲罰并行、管理與調控長存,全方位多元協同、多角色共同參與的理念,分級負責、權責明確;加強現代信息技術在人才培養模式構建、專業課程標準制定、教學模式完善等中的融合。提倡全方位監控與管理(TMM)理念,各要素多元協調配合、協同促進,遵循PDCA(plan,計劃;do,執行;check,檢查;act,處理)理念,構建閉合式循環優化機制[8]。并在現代信息技術與專業課程整合過程中,引入系統論、信息論、控制論方法,不斷調整改革路徑(見圖3)。

圖3 信息技術與專業課程整合全方位多元化監控機制Figure 3 Information technology and professional courses integration comprehensive diversified monitoring mechanism
在“雙高計劃”背景下,學生的學習成果已不能再簡單地用一次期末考試或一個分數來衡量,需要構建智能化的學習跟蹤系統和質量評估體系[9]。依托學校自主開發的教育教學一體化平臺,構建現代信息技術下的教學模式和自主、探究、合作等結合的學習模式。組織學生利用學校教育教學一體化平臺手機App 完成線上自學、考勤、作業、測試等任務,讓學生進行個性化、差異化的課前、課中、課后深度泛在學習,常態化監測學生學習進度,精準診斷,進而提供個性化的教學指導,實現因材施教。在學習效果評估中,采用過程考核和期末考核相結合的方法,過程考核納入資源學習、課堂互動、在線作業、階段測試、仿真練習、實操考核等,通過過程與結果、課內與課外、線上與線下相結合的綜合考核方式實現對學生學習情況的全方位評估。當然,教學質量評估的最終目的是為了更好地服務課程改革,使信息化教學管理、信息化教學資源、信息化教學手段更好地滿足學生信息化學習需求,使現代信息技術深度融入職業教育教學(見圖4)。

圖4 信息技術與課程教學質量評估深度融合的研究Figure 4 Research on the deep integration of information technology and courses teaching quality evaluation
通過重構融合現代信息技術的專業課程體系、完善課程設計、建設碎片化課程資源,構建虛實立體結合實訓模式等5 方面開展實踐研究,提出教學管理信息化、教學資源信息化、教學手段信息化、學生學習信息化,“四化并舉”推進教學改革,推動現代信息技術與專業課程整合向深層次應用及全方位創新轉變,由應用驅動逐步轉變為創新引領,促進江蘇農牧科技職業學院智慧校園建設,從而打造現代信息技術與高職藥學類專業課程整合新格局(見圖5)。

圖5 研究框架Figure 5 Research framework
職業院校可通過與藥品制造類企業科研力量聯合開展5G背景下現代信息技術的應用對企業網絡架構與生產關系的影響研究,為藥品制造類企業轉型升級提供參考;在藥學類人才培養過程中,將智能制造、智能設計等內容融入課程教學,將AR、VR 技術應用于課程教學,建設具有品牌特色、高質量高水平的職業院校,為藥品制造類企業培養滿足未來智能制造、工業物聯網深度應用需要的高素質技術技能創新型人才。