基于虛實融合的中職實踐教學環境實證研究

摘 要：實踐教學是提升中等職業人才培養質量的關鍵環節。針對目前中職實踐教學環境中存在的空間布局割裂、教學情境設置固化、師生情感交流方式單調等問題，在構建教學空間環境、教學信息環境和教學心理環境三融合模型的基礎上，依托中職計算機專業開展虛實融合的實踐教學環境實證研究，助力構建中職實踐教學中人與崗位、人與職業能力、人與自我發展之間的融合關系，促進中職學生職業能力和綜合素養的提升。經實施前后的對比分析，學生高考技能成績、職業院校技能大賽成績、學生就業情況、實習及就業單位評價等指標得到明顯提高。

關鍵詞：虛實融合;實踐教學;教學環境

基金項目：2017年度浙江省教育科學規劃課題“現代學徒制背景下實踐教學環境的構建研究——以中職計算機專業為例”（項目編號：2017SC049）

作者簡介：錢鋒，男，杭州市教育發展服務中心副主任，高級講師，主要研究方向為信息技術與學科教學的融合、職業技術教育。

中圖分類號：G712 ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-7747（2021）06-0095-07

一、中職實踐教學的環境訴求

為順應“工業4.0”的國際潮流，中國正致力于構建創新型制造業和高科技產業“雙輪驅動”的世界發達經濟體[1]。2019年1月24日，國務院印發了《國家職業教育改革實施方案》，確立“把發展中等職業教育作為普及高中階段教育和建設中國特色職業教育體系的重要基礎?！敝械嚷殬I教育一般定位于面向培養適應生產、經營、管理、服務第一線需要的高素質勞動者和中初級技術應用型人才[2]，因此，實踐教學是提升中等職業人才培養質量的關鍵環節，而實踐教學環境則是支撐實踐性教學的前提和基礎[3]。實踐教學環境是針對中職教育特點的學校教學活動所必需的客觀條件和力量的綜合，按照發展學生身心需要而組織起來的育人環境[4]。從中等職業的教育特點、職業知識和培養能力出發，其主要任務是培養與市場緊密接軌的技能型人才，迫切需要實踐性教學環境實現人與產業崗位的緊密關聯，突出專業教學的崗位性，實現專業與產業、職業崗位的無縫對接，解決人與職業能力的關系問題，以職業能力為目標導向，強化工學結合，從而實現教學過程與生產過程的無縫對接。另外，中等職業教育存在多元關系，實踐教學環境還能構建教師與學生、企業師傅與徒弟等各相關主體間的和諧關系，從而實現學生的自我發展。當前，隨著人工智能、物聯網、大數據、移動互聯等信息技術的不斷成熟，信息技術與實踐教學過程的融合創新日益加劇，這為實踐教學環境的構建提供了新理念、新工具及新方法，更好地適配了“數字原住民”學生與職業能力的教學目標[5]。新型實踐教學環境支撐下的實踐性教學正成為中職教育信息化研究和實踐的熱點問題[6-8]?；诖?，本研究從支撐中職實踐教學的基礎環境出發，針對目前中職實踐教學環境中存在的空間布局割裂、教學情境設置固化、師生情感交流方式單調等問題，在構建教學空間環境、教學信息環境和教學心理環境三融合模型的基礎上，依托某國家級重點職業學校的計算機專業，開展基于虛實融合的實踐教學環境的實證研究，助力構建中職實踐教學中人與崗位、人與職業能力、人與自我發展之間的融合關系，以促進中職學生職業能力和綜合素養的提升。

二、中職實踐教學環境存在的問題

（一）實踐教學環境模式化、單一化和靜態化明顯

實踐教學空間的構建主要依賴空間場地及硬件設施的現狀，設備布局大多采用傳統的縱橫排列模式。雖然該實踐教學環境方便教師任務布置和學生的模仿實踐，但其無法與崗位實訓充分結合，致使師生之間的互動性弱，不能很好地調動學生的學習主動性。由于虛擬空間的開發還處于起步階段，因此理虛實一體化的教學空間環境建設還缺乏整體性。

（二）教學信息形態固化，忽視教學信息的系統性設計

雖然實踐教學注重“做中學”，但由于學校教師的企業實踐經歷有限，其對企業操作流程、操作規范的把握不精準，相關的教學標準、教材、教案、教學任務等教學資料與現有的崗位要求和技術發展對接不及時，導致來自于企業的教學信息“做中學”載體的真實感與系統性嚴重滯后。由于信息技術在實踐教學中運用不足，因此中職學校還尚未形成有效的基于信息技術的教學目標與教學實施的監測、診斷與評價。

（三）環境設計過度功能取向，功能設計單一

由于實踐環境以及實踐項目的設計缺乏綜合型和團隊化，忽視學生的團隊協作、溝通交流和情感體驗等軟能力培養，導致現行的實踐環境不能有效激發學生的學習興趣并強化其學習成功體驗，也無法為學生提供身份建構的實踐環境。因此，中職學校寄希望于通過實踐項目設計，樹立一種新型的師生、生生間的平等、溝通、互助、合作關系還任重道遠。

三、基于虛實融合的中職實踐教學環境構成及特點

（一）環境構成

1.基于虛實融合的實踐教學環境的關聯模型?；谔搶嵢诤系闹新殞嵺`教學環境關聯表達模型如（1）式所示。

上式中，PTE表示虛實融合實踐教學環境構建的主要關聯因素。P表示空間因子，是虛實融合實踐教學環境的基礎與核心因素，它強調實踐空間的實體空間與網絡空間的聯通、線下設備與線上資源的結合。I表示信息因子，注重基于數字化學習資源的系統展示及學習、管理、服務的全域式信息化管理。S表示心理因子，從學生學習的心理體驗感入手，構建與真實崗位無縫隙的體驗氛圍?！杀硎尽芭c”邏輯關系，即兩者同時存在并賦能。

2.基于虛實融合的實踐教學環境的系統模型。虛實融合實踐教學環境系統模型是開展應用實踐的基礎，其空間環境、信息環境和心理環境三融合的系統模型如圖1所示?？臻g環境、信息環境和心理環境三元組是實踐教學的三大支柱?？臻g環境為實踐教學提供線下的物理空間和線上的網絡空間，兩空間融合為創新實踐教學模式奠定物質條件。信息環境為實踐教學提供相關的信息資源及目標導向的監測、診斷與評價。心理環境營造面向于真實崗位的協作氛圍和職業文化。

3.基于虛實融合的實踐教學環境的功能模型?；谔搶嵢诤系膶嵺`教學具有四大應用特征，即重構環境、識別情景、聯結社群和閉環管理。其功能模型如圖2所示。（1）記錄教學過程，支持對教學行為、教學管理的數據采集與分析，實現教與學過程的可回溯和數據化，支撐開展基于數據的精準化和個性化教學。（2）識別學習情景，為實踐教學的學習者提供個性化資源和體驗空間，促進有效學習。（3）聯結實踐共同體，為學習者有效聯接實踐共同體進行溝通和交流提供支持。（4）實現閉環管理，即對學生知識、技能學習的完整信息化過程鏈提供閉環管理。

4.實踐教學環境系統模型的三元指向。虛實融合實踐教學環境三融合的系統模型，既存在因子關聯和功能閉環模型，同時，三元也都有其自身的目標指向或建構原則。

（1）教學空間環境?？臻g環境的構建是實現校企共育的基礎，構建教學空間環境需遵循以下三點原則：一是多元參與原則。學校應與具有行業標桿或產業代表的企業合作，才能真正實現學生真實崗位情境體驗。二是先進性原則。教學空間環境的設計應有先進的教育教學理念引領，要符合新生代學生的生理和心理需要，充分考慮虛實空間的融合，接軌產業。三是服務性原則。教學空間環境應強化社會服務意識，集聚專業吸引力，形成區域專業服務中心。

（2）教學信息環境。教學信息環境正逐漸走向數字時代，構建信息環境需遵循以下三點原則：一是教學信息編制的崗位性。教師既是信息輸出源也是接受源，其靜態的輸出首要是由課程對應教學信息，梳理與設計教學目標、教學內容、教學任務、教學評價指標等要以培養學生職業能力為根本，體現專業的職業性，并應隨著產業發展升級不斷修正調整。二是教學信息傳遞的情境性。教師要基于學情，設計適合學生的教學情境，有利于教學信息的傳遞和轉換，讓實踐教學更豐富、生動和有效。三是教學信息流動的反饋性。教師應充分運用以大數據為特征的信息反饋系統的大存貯、即時反饋等特性，形成完整的信息反饋系統。

（3）教學心理環境。教學心理環境構建以實踐共同體建設為目標，具體包括以下三點：一是搭建共同事業指向。實踐教學以團隊形式構成實踐共同體，以共同任務事業為目標，在完成教學任務的同時，更有職業品德、職業素養等方面素質的養成。二是倡導民主人際關系指向。在共同完成實踐任務過程中，實踐共同體可促進各相關主體形成民主的人際關系，可以讓學生更具有主體意識，更能促進同伴協作，更讓學生具有責任擔當意識。三是創設教學情境職業文化指向。無論是指導環境還是實踐環節，實踐教學環境都需要構建各種基于工作崗位的職業文化環境，才有可能使實踐教學充滿職業氣息，激發學生的專業興趣，建立起學生主動學習的決心和信心。

（二）環境特點

虛實融合的中職實踐教學環境集互動性強、整合性佳、體驗感好于一體，有助于培養學生形成面向未來的職業能力，實現學生的自我發展。

1.基于信息技術的虛實融合空間。教學空間環境是物理空間及設施設備所構成的物質與時空環境，是實踐教學活動賴以進行的基礎。教學空間從傳統的實踐教學場所和教學設施設備構成的物理空間拓展到虛擬空間，形成物理空間和虛擬空間相融合的立體空間環境。虛擬空間對中職實踐教學影響越來越大，利用主流信息技術既可以開展一些摸不著、看不見、難再現的實踐模擬教學，又可以提供虛擬的企業生產環境和崗位工作狀況，它的建設情況代表著教學空間環境重構的水平。

2.基于閉環的教學管理信息流。教學信息環境是關于教學活動中知識技能信息資源以及教學活動信息的來源、傳遞和加工狀況與條件的總和。中職實踐教學信息環境的表現形態主要包括三個方面：一是提供與企業崗位對接的教學目標、標準及相關的專業內容或專業知識及能力信息;二是反映學生學習過程和狀況的教學活動信息;三是運用信息化手段實現教學目標實施的監測、診斷與評價。教學信息以信息化平臺、數字媒體或書面媒體形式呈現，有自身獨特的結構和功能，對學生知識、技能學習形成一個完整的信息化過程鏈。

3.基于實踐共同體的綜合實踐。實踐共同體是指這樣一些群體，在其中合法的邊緣性參與能夠持續不斷地發生[9]。通過合法的邊緣性參與，學習者進入了一個共同體，并逐漸從事該共同體的實踐，從而實現技能掌握和知識默會。實踐共同體的目標是培養學生面向未來的職業發展素質，如團隊作風、職業素養、人際關系等。其構建重點是建立人與人的關系和基于實踐活動的情感交流，克服和消除學生生理和心理的學習倦怠，提高實踐學習的積極性和教學效果，從而實現學生的生成性成長。

四、基于虛實融合的中職實踐教學環境應用案例及效果分析

以上述虛實融合的中職實踐教學環境建構理論為指引，在某國家級重點職業學校的計算機專業中開展應用實證研究，研究分別在網絡綜合布線、數字圖像處理、計算機硬件維護及影視后期制作四門實踐課中開展。中職計算機專業具有信息技術優勢，在教學環境構建上有以下兩方面優勢：一方面，學生信息技術應用能力強，可以全面建設資源與平臺，通過信息流的控制影響實踐教學;另一方面，計算機專業教學任務以計算機作品形式呈現為主，無論是空間環境、信息環境，還是心理環境，都可以充分利用信息技術，實現理虛實一體化教學。因此，在設計教學環境時，為達到最佳的預期教學效果，中職學?？赏ㄟ^增強教學環境的某些專業特性，有意識形成某些特定環境條件來影響教學活動及師生行為。以在網絡綜合布線課程中開展虛實融合實踐教學環境建設為例，其具體應用過程包含如下四個方面的內容。

（一）技術開拓教學空間

1.視頻系統360度全方位透視，解決實踐的交互難題。該網絡綜合布線實訓室從原普通教室改造而來，在有限的空間內擺放模擬實訓墻，墻高一般超過2.5米，教室被分隔成8個實訓工位。在實訓教學過程中，學生在一個個獨立的格子間內操作，由于視線會受到阻檔，課堂教學的效率低、秩序差。每個工位都部署有高清攝像頭，建設360度視頻系統，即時記錄學生的每一個實訓操作細節;同時，每個工位都部署有高清顯示器，用于傳送教師的教學信息。實訓室集中區還安裝電視墻，整個實訓室處于視覺“全通透”狀態。教師的示范操作實時投射在各個工位的顯示器上，學生的操作實時投射在電視墻上，各組學生的操作及遇到的問題可供教師與學生一起討論解決。整個系統是完整的視訊與討論環境，讓教師與學生、學生與學生之間的無障礙溝通、互動、交流成為可能。

2.遠程系統拓展時空，解決校企共育難題。在實踐教學過程中，校企雙師共導模式是非常好的一種教學形式，但受企業人力資源成本的限制，企業專家進課堂實施現場教學的難度較大?；诖?，本系統充分利用信息技術，運用校企合作資源和遠程教學系統，將企業網絡綜合布線接入電視墻，實現企業導師現場進行講解和示范操作，為校企之間搭建了通訊橋梁，實施雙師共導，從而有效推進校企協同育人。

3.虛擬仿真系統拓展虛擬空間，解決實踐學習效率難題。根據實踐操作技能，結合企業生產實際，開發網絡綜合布線課程的虛擬仿真系統，學生可以直接開展虛擬仿真實踐，方便實現拉線、連線、布線模擬操作，既節約耗材，又提高實踐學習效率。對基礎差異大的學生，教師可根據情況進行多次模擬訓練，進行個性化實踐。

（二）基于云平臺的信息化教學管理系統

基于云平臺的信息化教學管理系統主要包括教學任務和標準的構建、學習過程信息和結果數據的實時捕獲、學習目標的評測、基于個性化的學生個人學習反饋和學習資源庫。首先，基于崗位實踐的任務群，校企之間發揮各自優勢，共同開發實踐教學任務。學校方汲取教學系統優勢，企業方依據電信公司布置操作標準，兩者共同磨合建立既符合教學規律又適合實踐教學的任務群，使其成為開發數字資源的主要依據。其次，運用智能實錄技術和實時調查分析數據，學生可將實踐過程中的信息進行上傳，包括實踐視頻、檢測數據等學業信息等。而教師通過實時捕獲學生在網絡布線實踐過程中的學習信息，形成學生個人的學習過程信息數據庫，做出自動化分析和圖形展示。再次，教師可根據前期設定的教學任務和標準數據，結合學生學習過程信息和結果，對學生的學習目標進行評測，對學生的學習結果以及個性化的個人學習特點、能力進行反饋。最后，校企共同開發的學習資源庫是整個信息系統的主要支撐。學習資源主要包括以下三個部分：（1）企業真實案例集，如企業現場操作視頻、體現情境需求的動畫等;（2）技術技能類資源，如錄制企業專家技能操作示范以供學生實踐教學前的觀看;（3）崗位視頻、局部技能視頻及虛擬仿真系統等數字教學資源。學生通過登錄平臺，可以隨時調用資源，并能生成適合自己個性化學習的教學信息，以供實踐學習時精準調用。該系統能夠針對學生學習過程信息數據，實現個性化的學習資源精準智能推送，幫助學生解決學習中存在的問題，從而提高其學習效率。

（三）實踐共同體學習平臺

實踐共同體框架來自對傳統手工藝學徒的研究，強調共同體在實踐中如何學習。依托于信息技術支持下的教學空間及信息環境，構建各種基于工作崗位的職業文化環境，使實踐教學充滿職業氣息。教師在實踐教學中可以更加有效地設計實踐共同體，讓學生在共同的實踐活動過程中掌握知識與技能的同時，進一步激發專業興趣，培養開放包容的團隊合作精神。以下是在前述的教學空間和信息環境下開展“工作區的設計與施工”單元的教學實施案例，教師以實踐共同體的形式組織教學，整個過程由團隊自我規劃與推進，細化設計如表1所示?？臻g及信息環境為實踐共同體提供了四大支持：（1）把學生與有類似實踐的其他人（同學、企業技術人員）聯合起來;（2）提供某種共享的信息源知識庫（校企共同開發的信息資源及企業資源）;（3）通過提供與他人討論工具直接支持交流（教學平臺和交流平臺）;（4）在共同體內部提供有關各種來源的信息情境的意識。在整個學習過程中，教師圍繞教學目標，以實踐共同體的形式開展“做中學”，布置共同的教學任務作為實踐愿景，而學生通過參與共同的實踐過程共享實踐、信念和理解，從而有效推進學習進程。

（四）案例應用的效果分析

網絡綜合布線課程的虛實融合實踐教學針對2016級學生于2016年9月開始實施，對比實施前的2014級學生（在校時間為2014年9月—2017年7月）和實施后2016級學生（在校時間為2016年9月—2019年7月）跟蹤分析，對比分析情況如表2所示。實施結果分析分四個維度展開。（1）維度一：高考技能成績。高考技能成績是衡量實踐教學效果的最直接體現，高考技能成績由實施前的129.04分上升到實施后的144.59分。（2）維度二：職業院校技能大賽成績。實施前，學校在可統計口徑中無全國、全省的獲獎學生;實施后，學校共獲全國技能大賽一等獎3項、二等獎2項，并獲得浙江省技能大賽一等獎1項、二等獎2項、三等獎1項。（3）維度三：學生就業情況。就業對口率由60%提升到90%;首年崗位穩定率由50%提升到70%。（4）維度四：實習及就業單位評價。實習及就業單位的綜合評價得到明顯改善，學生進入企業后基本能夠具備上崗能力。由表2可知，學生在獨特的實踐教學情境中學習，學習興趣得到激發，參與實踐學習意愿明顯增強，學習成效顯著提升，職業素養和職業能力的培養得到進一步落實。

五、結語

在信息技術發展及核心素養育人理念背景下，實踐教學環境表現出新的價值取向，即更關注生命向度，實現人的德智體美勞的全面發展。由教學空間環境、教學信息環境和教學心理環境構成的中職虛實融合實踐教學環境，能讓學生處于崗位特性的虛實環境中，在豐富的職業能力相關的教學信息支持下，形成教學信息流的反饋，在實踐共同體的支撐下更好地與同伴共同學習、共同成長;從實踐情況看，也能夠實現教師的因材施教，促進實踐教學內容更加新穎、貼近行業，使學生的協作意識和創新意識明顯地得以提升。只有構建起中職實踐教學環境生態，才能做到人與崗位、人與職業能力、人與人的和諧共生。

參考文獻：

[1]王羽菲，祁占勇.職業教育與新技術融合發展的現實困境與路徑選擇[J].教育與職業，2020（2）：20-27.

[2]國務院.國務院關于印發國家職業教育改革實施方案的通知[Z].國發﹝2019〕4號，2019-01-24.

[3]黃榮懷，楊俊鋒，胡永斌.從數字學習環境到智慧學下環境——學習環境的變革與趨勢[J].開放教育研究，2012（2）：75-84.

[4]田慧生. 教學環境論[J].教育研究，1995（6）：47-51.

[5]許艷麗，李文.AI重塑工作世界與職業教育信息化的適應[J].中國電化教育，2020（396）：93-98.

[6]樓潭杰.高職院校的市場實踐教學反哺課堂教學的研究[J].知識經濟，2020（12）：129-130.

[7]王寧，徐江華.高仿真模式教學在健康評估實踐教學中的應用[J].全科護理，2020（4）：504-509.

[8]吳曉娜，徐永利.“互聯網+”背景下會計實踐教學供給側改革探索[J].商業會計，2020（2）：110-113.

[9]戴維·H·喬納森.學習環境的理論基礎[M].鄭太年，任友群，譯.上海：華東師范大學出版社：303-310.

[責任編輯 ? ?秦 ? 濤]