
教育科学与实践
Educational Science and Practice
- 主办单位:未來中國國際出版集團有限公司
- ISSN:3080-5007(P)
- ISSN:3080-5015(O)
- 期刊分类:教育科学
- 出版周期:月刊
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智能工具在中职专业课中的应用困境与突破——以希沃白板5在中职《建筑材料》教学中的应用为例
Application Dilemmas and Breakthroughs of Intelligent Tools in Vocational Secondary School Specialized Courses: A Case Study of Seewo Whiteboard 5 in Building Materials Education
引言
在国家大力推进职业教育数字化转型与人工智能赋能教育改革的时代背景下,职业教育正在教学方法革新、学习范式转型、教学场域重塑和情感教学创生等方面发生系统性变革,呈现出从“技术工具简单应用”向“教育生态全面重塑”的演进趋势。从《教育信息化2.0行动计划》提出构建“三全两高一大”发展目标,到《职业教育提质培优行动计划(2020—2023年)》强调要通过信息技术与教育教学深度融合,打造“智能+”教育新形态,再到《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》明确利用数字技术推动教学方法改革,并通过智能分析技术优化教学评价体系,一系列政策文件凸显了国家推进教育信息化的战略决心,也明确了信息技术深度赋能教学改革的实施路径。从“硬件覆盖”向“教学流程再造”的战略升级,意味着智能技术将不再仅仅作为辅助工具存在,而是将系统化地应用于教育教学全过程,重构教学内容的呈现方式、师生互动模式及教学评价体系,以期实现教育质量的全面提升。
然而,当前职业院校信息化建设呈现出明显的“二元分化”特征:在硬件配置层面,多媒体教室、智慧终端等设备覆盖率已达较高水平;但在教学实践层面,智能工具的深度应用仍存在明显短板。以希沃白板5这类生成式智能教学工具为例,虽然其具备了诸多特色教学功能,为更高效的备课体验和更丰富的教学体验提供了技术支撑,但在中职专业课的应用中却普遍面临着“功能应用浅化”与“资源适配性缺位”的双重困境。这不仅造成技术赋能教学的预期效果难以实现,更严重制约了职业教育数字化转型的实质推进。
1 问题表征:智能工具应用浅化与资源适配性缺位的双重困境
1.1 教师功能应用的浅层化现象
希沃白板5作为多功能集成型智能教学终端,其技术架构融合了数字投影、触控交互、云端存储等核心模块,兼具多终端同步共享与线上线下跨场景教学的应用特性。该工具教学功能丰富多样,涵盖云空间管理、课件库资源、学科性工具、交互性操作、班级管理等多个模块,其中以交互性功能最为突出,如课堂活动、移动克隆、蒙层遮罩、放大镜、计时器等,这些功能为构建师生、生生之间的课堂互动提供了有力的技术支撑。但是,在实际教学应用中,中职教师对希沃白板5的功能利用却暴露出应用浅层化的问题,主要表现为仅使用其放映、书写等基础功能,而对于更具教学创新潜力的课堂活动、班级管理等高级功能则基本不使用。这种基础功能依赖于高阶功能闲置的现象,导致希沃白板5的诸多功能优势未能得到有效发挥,仅仅被当作高级版的电子黑板使用,这无疑是对教学创新潜力的巨大浪费。有研究表明,中职教师在应用信息技术时,主要以内容演示为主,创作表达为辅,而在教学管理方面的应用则显得不足,这进一步印证了当前信息技术在中职课堂教学中应用浅层化的现状。
1.2 智能工具的资源适配性缺位问题
尽管希沃白板5具备丰富强大的教学功能,但其资源配置却主要面向普通教育体系,对职业教育的支持显得力不从心。工具整体研发逻辑嵌套于普通教育课程体系之中,内置的学科工具与资源库建设均以普通教育课程大纲为基准,而未能充分考虑到职业教育的特殊性需求。以教师备课时常用的课件库为例,课件库目前包含学科教育、专题教育、特殊教育、职业教育四大模块,但职业教育模块下仅含有中职公共基础课(即语数英)的课件资源,缺少中职专业课领域的相关资料。现有的仿真实验模块也仅覆盖了初高中理化生科目的相关实验,对于职业教育专业课程所需的虚拟仿真资源、行业标准数据库等特色模块尚未被纳入开发体系。如建筑材料课程中的“水泥凝结实验”,原本可以通过AR技术实现安全、高效的模拟实验,但现有系统却仅提供基础化学实验的3D动画演示。这种以普通教育为导向的功能设计与中职专业课的实际需求存在明显的结构性脱节,资源适配性不足导致中职教师在使用希沃白板5进行专业课教学时面临着资源匮乏的尴尬处境。
2 成因解构:智能工具应用困境的生成逻辑
2.1 教师层面:TPACK能力框架下的技术认知失衡
中职教师智能教学工具功能应用浅层化的形成机制主要包括:技术层面上认知薄弱,不能正确看待智能工具技术对教育教学的积极影响,也没有掌握智能化教学工具的使用方法;传统教学习惯的惯性延续,表现为不愿利用先进技术进行教学活动,或是信息化教学能力不足感到“难用”“怕用”;未能察觉功能价值与教学内容之间存在潜在关联的认知遮蔽,这本质上反映出中职教师TPACK能力有待提高。TPACK理论强调技术知识(TK)、教学法知识(PK)与学科内容知识(CK)的深度整合,教师能够根据实际教学需要,综合考虑学科知识、教学方法和技术支持,在三者的动态平衡中,将技术转化为解决教育教学问题的方案,从而真正实现技术与学科教学的整合。但当前多数中职教师对希沃白板5的技术认知停留在放映、书写等基础操作层面,将其视为“电子黑板”而非“智能教学工具”,这说明其技术知识(TK)的“操作化”局限。而教师对传统讲授模式的习以为常,削弱了技术整合的教学创新动机,教学法知识(PK)呈现出“路径依赖”的困境,从而导致教学法知识(PK)发展存在滞后性。例如,希沃白板5的“思维导图生成器”本可支持学生知识建构,但教师更倾向自主绘制导图以维持课堂控制权,技术认知与教学法认知割裂。最后,因不同学科教学内容的知识特征、认知逻辑与思维方式存在差异,导致技术工具落入“缺失的范式”,使得学科内容知识(CK)存在“技术脱嵌”现象,加剧了教师的技术疏离感。总的来说,当前中职教师多停滞于将技术简单附加于现有教学环节,而未能通过技术重新设计教学活动,也尚未建立起“技术—教学—内容”的互动认知框架,因而难以形成技术整合的系统思维。这种认知失衡本质是TPACK能力要素发展不同步、整合机制缺失的结果。
2.2 工具设计:职业教育资源适配性不足的结构性矛盾
希沃白板5作为国内主流教学工具的代表,其功能设计以普通教育为核心、职业教育资源适配性不足的问题,本质是教育技术产品与职业教育特殊需求之间的结构性矛盾所致。普通教育用户群体规模庞大且需求同质化高、适配范围广,而职业教育所涉及的目标群体相对较小且专业方向繁杂,呈现明显的差异化特征。因而,希沃白板5的工具架构建立在对普通教育的深度解构上,现有资源库采用“学科+学段”的普通教育分类标准,无法匹配职业教育“专业群+岗位能力”体系,工具功能拓展也始终围绕普通教育展开,未能针对职业教育的实践性、情境性特点构建差异化功能模块,这使得职业教育的特殊需求被边缘化。与此同时,职业教育专业课的资源开发本身具有较强的专业壁垒,其教学资源需涵盖三维建模、虚拟仿真系统,更需要对接产业标准、实践案例,具有强行业属性与动态更新特性,这在客观上加大了资源开发的难度。从开发导向偏差到专业技术实现局限,希沃白板5在职业教育领域的适配困境表明职业教育数字化资源建设仍有待开发和完善。
2.3 制度环境:职业教育数字化转型的激励补偿不足
智能教学工具在中职专业课教学应用中的双重困境,实际上也折射出我国职业教育数字化转型进程中制度与环境激励补偿机制的深层缺失。在我国现有的教育政策框架中,普通教育与职业教育在数字化转型制度供给上处于“普优职弱”的不平衡状态,政策未能针对职业教育技术教学互动、情境教学的实践特色展开差异化的激励补偿,因而产生资源供给、技术适配、教师发展三方面的系统性滞后。各项政策文件虽明确了教育数字化转型方向,强调教师适应新技术、开发数字资源及深化教学融合,但在提升职业院校教师数字化教学素养与能力方面却只提供了方向性的政策指向,缺乏具体实施细则,尤其缺少经费保障、评价考核标准等配套制度,导致职业院校教师数字素养培养基础薄弱、培训覆盖不足。同时,政策在落地过程中也存在“部门协同困境”,政府、学校、行业企业等多元主体的权责边界模糊,执行机制碎片化,形成“政策不鼓励—企业不投入—资源不匹配”的恶性循环。如企业因知识产权归属模糊、成本分摊机制缺失而缺乏开发职教专用资源的动力,其生产流程仿真、智能检测标准等核心数据难以接入教学平台,因而希沃白板5无法支撑起“教学场景—工作场景”的深度交互。在院校层面,中职学校未提供教师专业的技术指导与系统培训,教师信息化教学素养与能力较为薄弱。另一方面,学校激励机制缺失与评价机制错位,致使教师缺少利用先进技术进行教学教法创新的动力,这直接削弱了教师探索高阶功能的积极性,形成“能用即可”的工具理性取向。
3 实践路径:智能工具深度整合的教学重构路径
3.1 教师维度:基于TPACK框架的能力重构与教学创新
虽然希沃白板5存在职业教育专业课资源缺位的现实困境,但其现有功能中也有利于提升中职专业课教学质量的部分,尤其在提升中职学生学习兴趣、课堂参与度及学习过程评价等方面具有较强的现实意义。针对中职教师在智能工具应用中存在的技术认知失衡与功能浅层化问题,从教师主体性视角出发,需围绕TPACK能力要素强化系统性整合。即以技术认知迭代为基础维度、以教学法革新为驱动维度、以学科融合为指向维度,通过技术认知升维、教学法创新引导、学科整合示范等多维干预来深化教师的TPACK素养。因此,教师要有技术应用的意识觉醒并自觉进行个体知识结构优化,坚持探索和实践技术工具与教学过程的融入互嵌,丰富教学内容和方法,推动教学创新。这也就需要中职专业课教师突破将希沃白板5视为“电子黑板”的传统认知定式,关注和熟悉希沃白板5其丰富的教学功能,积极思考如何利用多种功能进行教学设计和课件制作,并将其应用于课堂教学之中,提升课堂教学质量。
以中职建筑材料课程为例,教师可通过蒙层、思维导图、课堂活动、班级管理等功能进一步优化课堂教学。例如,在讲解墙体构造时,运用“移动克隆+蒙层遮罩”技术组合实施建筑结构分层解析教学,通过逐层遮盖饰面层、保温层、结构层,动态揭示各层材料的性能要求与施工逻辑,使学生能够更为直观形象地理解其构造特征。在课前导入、课堂小结或是章节复习回顾之时,可采用师生协同构建思维导图的教学策略,通过教师引导、学生自主创建思维导图的方式,帮助学生建立知识框架体系,明确各知识点间的归属关系和结构化认知。为强化知识内化,教师可通过课堂活动设计竞争性互动游戏(如图1),依据预设规则,如规定每位同学最低、最高参与频次,积分获得详情与兑换,组织小组竞赛或双人PK活动,以此来提高学生课堂活动的参与度与积极性。活动结束后,教师应针对活动过程及PK结果进行及时点评,对相应题型所涉及的知识点强化复盘。
除了优化教学内容的呈现方式、师生互动模式以外,在教学评价体系上,教师可依托班级管理系统在评价时效上实现动态化的教学评一体化建设和评价结果的多维可视化。班级管理作为课堂交互平台,具备随机抽选、课堂实时点评、抽奖神器、生成学习报告数据等功能。教师在课堂提问与互动等环节都可采用随机抽选的方式为课堂带来新鲜感、紧张感、趣味感,吸引学生注意力。这也避免总是由固定的学生参与课堂教学活动,给予了每位学生都能回答、展示的机会,切实有效地提高学生课堂参与度。课堂点评中呈现了“表扬/待改进”两种点评方式,通过系统自带或师生自定的评价话术库,教师可对学生积极或消极的课堂表现进行实时干预,促使学生保持良好的学习状态。但考虑到不同学生在学习过程中所表现出来的特点和能力有所不同,为避免教师个人评价的主观性和随意性,教师需采用多元化的评价方式,从不同的视角维度对学生在课堂中的表现提供相对全面的意见反馈。例如,学生可以通过自我评价、组内互评、组间互评等形式参与评价,教师也可以根据教学需求与学生共建评价指标体系(如学习态度、知识掌握、团队协作),设置可观测指标(如互动频次、问题解决正确率)。在阶段性教学周期结束后,系统会自动分析教学表现和数据,生成多维评价报告,可视化呈现班级整体或学生个体的表现情况与能力发展图谱,为教师教学诊断提供数据支撑。教师也可根据后台反馈的积分数据,使用抽奖神器对积分较高的同学给予特殊奖励,进一步激发学生的学习动机,形成“行为反馈—动机强化”教育闭环。总而言之,利用先进信息技术针对教学存在的问题来改进教学设计、制作好教学课件并开展氛围良好的课堂教学,这不仅能为中职建筑材料课堂提供一种新的教学方式,也是提升教师教育信息化能力、促进教师专业发展的重要之举。
3.2 工具设计:开发职业教育专属资源与功能模块
希沃白板5在中职专业课中的“资源缺位”问题,需从资源适配性升级、功能差异化定制、数据互联互通三个层面重构工具设计框架。具体而言,在资源适配性方面,需针对职业教育的专业课程,构建“专业群—岗位能力—教学场景”三维联动的职教资源库体系,实现资源的精准对接和高效利用。这些资源在产业对接层建立动态更新的行业技术标准库,确保教学内容与最新技术规范同步;在课程实践上建设工程案例库,通过实际案例的剖析和训练,提升学生问题解决能力;在课堂教学场域中,则可以借助三维建模技术实现材料微观结构可视化、抽象概念具象化,突破传统教学认知障碍。工具功能设计应呈现出基础层向进阶层和创新层迈进的三级功能体系。在基础层面优化现有功能(如开发建筑材料专业符号智能识别系统),提升学科工具精准性;进阶层开发职教资源专属模块,通过虚拟现实技术构建设备仿真操作场景;创新层研发人工智能辅助系统,支持教学资源智能生成。与此同时,加强工具功能的拓展和优化。针对职业教育的实践性、情境性特点开发差异化功能模块,如增加相关的实验模拟、在线实训指导等功能,在虚实融合的交互界面中实现技能训练的具身认知。最后,工具设计要强化数据资源的互联互通,开放标准化API接口,支持希沃白板5与职教主流平台(如国家智慧教育平台、智慧职教云平台)的资源共享,丰富希沃白板5在职业教育素材库、题库、仿真实验、微课等在线资源中的供给,实现教学资源的最大利用化。
3.3 制度环境:构建政企校协同治理框架
职业教育数字化转型需突破“政策执行悬浮”与“校企协同壁垒”的制度瓶颈,构建“顶层设计—中层协同—底层激励”的三级治理框架。政府应加强职业教育数字化转型的政策引导和支持,在标准建设、资金保障、评价改革等方面持续优化发力。如健全标准体系,明确专业课虚拟仿真资源覆盖率及企业数据接口开放率等量化指标;建立职业教育数字化转型的专项基金,用于支持教学资源的开发、技术工具的研发和应用推广;完善评价机制和激励机制,将数字化转型纳入质量评估体系,实施成果效益定期评估与动态监测,对做出突出贡献的单位或个人给予表彰奖励。企业作为职业教育数字化转型的重要参与者,要由象征型参与的边缘地位转向决策型参与的核心地位,与中职学校共建数字化教学资源。而在这一过程中,要注重赋予企业相应的决策权和话语权,并明确数字化教学资源转化中的知识产权归属与利益分配。鉴于职业教育基于工作过程、典型工作任务的特点,建议构建政行校企协同创新联合体,以资源库建设为核心,建立纵横贯通的在线课程体系与教学资源,配套智能终端数字化教学工具与AI技术赋能。这需要由政府部门统筹协调,依托行业专业集群建设垂直领域人工智能模型,通过“行业—专业”双元驱动模式训练专门领域的算法模型,并开放给院校师生及行业企业。中职学校要为教师提供系统性、全员性、定期性的能力分层培训,如对希沃白板5进行“基础操作—高阶应用”两级递进的教师培训体系。基础层聚焦希沃白板5的“工具属性”认知,通过系统培训确保教师掌握核心功能的操作规范;高阶层实施“技术+学科”融合创新工作坊,针对各专业核心课程开发技术赋能教学方案。也可以通过建立“资源开发计件薪酬制”与“数字教学绩效考核制”双轨激励机制,将虚拟仿真资源开发、高阶技术应用成效等指标纳入教师评价体系,充分发挥评价杠杆的导向、激励和诊断等重要作用。
4 反思与展望
在智能教学工具与中职专业课深度融合的实践进程中,面对具体的专业课程,工具功能的应用需遵循“目标导向、动态适配”原则。其功能选择与组合方式并无普适标准,而应基于教学目标层级、知识类型特征及学生认知发展规律灵活调整。这一过程中教师需要警惕两种误区:其一,受技术保守主义束缚,未能充分释放智能工具的教学潜能;其二,过度追求技术功能的叠加效应,陷入“为互动而互动”的形式主义泥淖。优质的职业教育课堂应超越表面的行为参与度,直指认知参与的深度——不仅是形式上的互动多元,更要以问题链为牵引,通过层层递进的任务设计,在知识可视化呈现的基础上,持续激发学生分析、评价、创造等高阶思维活动,同步渗透职业素养、学习策略等非认知技能的培养。当智能工具始终服务于教学内容的有效传递,真正成为学生认知发展的脚手架而非教师的炫技手段时,职业教育课堂方能实现技术赋能的教学范式转型。
展望未来,智能教学工具在中职专业课的深度应用还需在“技术适配”与“教育超越”的辩证关系中寻求发展路径。工具开发应构建职业教育专属的智能生态系统,通过深化政校企协同机制,开发集成行业标准、虚拟仿真实训的模块化资源库,使数字化学习情境深度对接岗位真实任务。在此过程中,需警惕技术决定论倾向,坚守职业教育的实践性本质,保留必要的实物操作训练以强化具身认知体验,使智能工具成为职业技能形成的赋能载体而非替代品。
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