“軟硬兼施，開放共享”畜牧獸醫類專業智慧學習空間的搭建與應用

郭玉堃 陳龍保 魏通 朱金鳳

摘要：在“互聯網+教育”的時代背景下，社會對人才的需求不僅是擁有專業技能，更注重人才的綜合素質和學習能力。智慧學習空間是提升學生綜合素質和專業技能的有效途徑。以寵物診療專業為例，采用虛實結合的方式搭建了以學生為中心的“軟硬兼施，開放共享”的智慧學習空間，為學生的學習、教師的教學、企業的招聘提供幫助。

關鍵詞：高職教育；智慧學習空間；寵物診療

“互聯網+”時代使物聯網、虛擬現實、人工智能等新興技術迅速發展，它對人們的生活、學習、工作等方面產生了深遠而持久的影響。尤其新冠疫情后，高職學生的學習方式、教師的教學方法等都產生了巨大變革，但由于缺乏智慧學習空間等新興實訓平臺，學生的實訓課程效果在疫情期間難以達到預期。因此，如何利用新興技術促進高職教育發展是亟待解決的難題。

寵物診療的專業技術和專業設備更新迭代較快，而專業技能教育滯后于產業發展，寵物實訓存在風險大、成本高的問題，利用新興技術促進職業教育向信息化、數字化、智能化轉型，記錄學生學習過程、存儲學生學習行為的數據，通過大數據分析技術為學生提供個性化服務，幫助學生進行精準化學習，培養學生的創造力。

一、智慧學習空間的設計思路

空間是物質立體呈現的客觀形式，表現為物質存在的廣延性和伸展性[1]，即主體在特定活動展開中所依賴的情況和條件[2]。學習空間是基于學習環境支持的客觀存在[3]，是用來為學習者提供知識獲取的學習場所，傳統意義上的學習空間主要包括教室、實訓室等，而智慧學習空間是在信息技術的支持下規劃設計全新的學習環境。

智慧學習空間的規劃和設計以學生為中心，由單一化向多元化、由封閉向開放共享發展，其基本要素主要包括學生、教師、資源、互動、評價、技術。因此，高職教育面向社會需求培養應用型高等技術人才，社會、企業的參與必不可少。

建設智慧學習空間要滿足主體要素多樣化的需求，保持動態調整和更新，以滿足學生日益增長的學習需要。利用大數據分析、人工智能、物聯網、AR/VR等技術實現高職學生隨時隨地進行實踐、了解未來工作崗位、與企業精準溝通等功能。智慧學習空間要能夠極大程度地拓展學生的認知邊界，消除信息共享阻礙，為學生提供一個終身學習和職業生涯發展的平臺。

二、智慧學習空間的模型構建

職業教育就是為了培養職業人，是以傳授某種特定職業所需的知識、技能和職業意識的教育[4]。一直以來，高等職業教育都以培養與社會工作崗位相匹配的技能型人才為目標，學校側重學生的基礎知識技能、專業核心素養、自主學習能力的提高。隨著高等職業教育的發展，社會評價體系在高職中的地位愈發重要，主要評價標準為能否滿足未來崗位的需要。因此，新時代學生培養的核心應當是理論聯系實踐的能力。社會不斷進步，隨之而來的就是技術革新，因此，每位職業院校學生在了解和掌握必備知識與技能的同時，還要保持終身學習的意識，與時俱進，尤其是要能充分利用當下新興的信息技術進行有效且智慧的學習[5]。

（一） 智慧學習空間模型要素

高等職業教育智慧學習空間的主體要素為學生、教師、學校、企業，客體要素為支撐技術、資源、活動、評價等[6]。

本文以學生主體為中心，通過對現有資源的改造升級、搭建虛擬實驗室等手段，構建“軟硬兼施、開放共享”的智慧學習空間。高職院校寵物診療專業智慧學習空間模型如圖1所示。

1、硬件支撐。智慧學習空間應同時支撐線下和線上的智慧學習，線下智慧學習空間的構建需要硬件物理設備的支撐。以寵物診療專業為例，線下智慧學習空間的構建主要為智能實訓室、智慧教室、虛擬實訓室等。

智能實訓室的建設需要硬件設備的支持，如攝像頭、傳感器、電腦、專業實驗儀器、數據傳輸設備等。智慧教室在現有信息化教室的基礎上進行升級，增加平板電腦、路由器、交換機、無線AP設備、智能交互平板、充電柜、智能物聯網設備，實現智慧教室，其中智能物聯網設備主要為室內溫度傳感器、室內光線傳感器、濕度傳感器等。虛擬實訓室是智慧學習空間搭建的重點，主要利用先進的AR/VR技術、3D建模等技術實現。以寵物診療專業為例，眾多實訓課程的練習需要利用實體寵物進行學習，使用大量寵物會造成較大的經濟消耗，也不符合倫理，同時還存在有學生難以對活體寵物進行手術實訓練習等，不合理的寵物使用還會帶來安全等問題。因此，虛擬實訓室的搭建對于畜牧獸醫類專業十分必要。虛擬實訓室可一站式解決以上實訓課程遇到的問題，通過使用3D建模、AR/VR等技術實現學生通過模擬寵物進行各種類型的實訓。

2、軟件支撐。硬件支撐主要服務于線下智能學習。智慧學習空間的主要目的是讓學生能夠創造性、隨時性的學習，因此，智能學習空間離不開軟件系統的支持。智能學習系統主要面向的使用者為學生、教師、學校、企業、社會等。針對不同的使用主體，智能學習系統可以提供相對應的功能，例如針對學生主體，系統可遠程連接虛擬實訓室，提供學生遠程實訓功能，提供學生在線交流、在線問答、線上自主學習、學生評價、個性化學習資源推送等；針對教師主體，系統可提供學生管理、資源管理、在線交流、教學評價等；針對企業主體，系統可提供資源管理、學生評價、在線交流、在線招聘等。

（二） 智慧學習空間服務目標

智慧學習空間集合了各種課程資源、學習工具資源及智慧實操實訓資源[7]。智慧學習空間能夠為教師和學生提供開放共享式的軟件支持。尤其是在當今“互聯網+”熱潮之下，云計算、大數據、人工智能等應用擁有先進技術的支撐，被廣泛應用的智慧學習系統能夠自動更新學生的學習狀態和學習進度等動態數據，根據數據庫的即時學習記錄，分析每位學生不同的學習進度，識別學生個人特征，目的是為每位學生提供智能且個性的學習服務業務。

1、學生群體智慧學習。學生是智慧學習空間的服務中心，智慧空間為學生提供智慧學習服務。根據每位學生的興趣、愛好、學習進度等提供相應的學習素材。這種方式能夠滿足學生的個性化需求，能激發出學生創造性學習的熱情。

一是“目標性”精準理論學習?！盎ヂ摼W+”環境下，學習是可以隨時發生的事情，那么學生本身的學習自主性表現得更顯著，這意味著學生有權掌握自己的學習進度和選擇自己的學習材料。智慧學習空間就是以教育大數據為支撐，通過分析學生的學習習慣，為學生的學習狀態打上獨特標簽，構建立體且真實的“學生畫像”，最終展開針對性服務，具有為學生推薦學習資源、分析學習過程、考核學習效果的功能，并提供學生交流平臺，更重要的是支持隨時隨地、以任何終端和任何方式進行泛在學習。

二是虛擬仿真與現實環境實訓學習。實訓是高職教育培養應用型人才最關鍵的教學環節，而真實的教學環境往往面臨實訓環境與實際需求不匹配、設備缺失或老舊、教師不能第一時間指導等問題。因此，實訓是職業教育智慧學習的重點教學單元，針對社會職業的具體需求，智慧學習空間通過提供虛擬仿真環境模式，診斷學生在工作過程中面臨的問題，最終在學生需要幫助時提供適當的指導和分析。

三是理論與實踐知識共享。在高職教育的實際教學中，師資力量不平衡的問題十分突出，“雙師型”教師尤其短缺。一方面，由于很多教師是從本科院校畢業后直接應聘到職業院校開始工作，缺乏本專業一線的臨床實踐經驗[8]。另一方面，一線工人的理論很難對學生進行有效的教學指導。

為了解決這些問題，高職教育智慧學習空間應運而生，它通過搭建知識交流平臺，共享優質學習資源，可以很好地平衡教育資源兩級分化的問題。在智慧學習空間中，學生承擔了知識的消費者和創造者的雙重角色，講臺上的教師已不是知識輸出的唯一方式了，學生們相互分享和指導的效果可能更為卓越。例如，在寵物外產科學課程內容上，個別學生在實訓的手術過程中洞察出非常關鍵的操作細節，他可以實時把自己的發現通過線上資源分享給其他同學和老師，他提供的內容也是另一種形式的學習資料。因此，智慧學習系統打破了紙質書本等傳統的知識來源，為學生提供了知識共享的平臺。

2、教師群體智慧教學。近年來，在線學習蓬勃發展，但真正的在線課程完成率卻相當低。這個教育階段的學生存在自控能力差、思考能力差、實踐能力差等問題，如果沒有老師的督促和觀察，恐怕智慧學習只會是紙上談兵。因此，高等職業教育智慧學習空間應通過以下方式為教師提供智慧教學支持。

一是確保師生有效、自然的互動。智慧學習系統可以支持師生隨時隨地在線互動，可以促進師生之間的溝通交流，及時解決學生的問題，從而提高教學效率，并且可以消除傳統課堂的無聊感，增加課堂樂趣[9]。

二是智能學習的過程分析。智能學習系統擁有巨大的數據中心庫，可以通過感知、統計、整理和分析學生在整個學習過程中的多種數據，為學生提供服務的同時進行學生學習和教師教學的雙重管理。智能學習系統還可以通過記錄學生在線學習時長、練習及作業答題、測驗與考試、分享互動信息等結果，自動跟蹤學生的學習過程，從而獲取學生學習狀況的數據，形成多維度統計分析報告。

三是精準個性化教學資源推送。信息化學習資源和工具是專業教師在備課和教學過程中的重點，智慧學習系統可以為教師提供全方位的教學服務，包括微視頻資源、學習工具、仿真環境、信息化課程等內容。智慧學習系統里豐富多樣的學習資源與教師授課內容的匹配融合可以大幅度提高教師備課和授課的效果。

3、企業群體智慧引導。高等院校的主要任務是為企業培養專業技術人才，而隨著企業需求不斷變化，人才培養也必須與時俱進。因此，將企業主體引入智慧學習空間，讓企業參與人才培養過程有助于提升學生的專業技能和就業能力。

一是支持企業參與教學資源的規劃。智慧學習軟件系統支持企業布局教學資源，教學資源是整個教學過程中非常重要的部分，企業參與教師學習資源規劃，將企業職業培訓資源加入學習資源庫，使學生在校職業教育期間有針對性地進行企業崗位專業知識學習，為學生獲得崗位專業知識提供幫助。

二是支持企業指導學生的實訓。智慧學習軟件系統支持企業參與指導學生實訓過程，高職院校培養的專業技術人才主要面向企業實訓，實訓是高職院校實用型人才培養的重要組成部分。目前，高職院校實踐培訓課程與社會崗位需求不匹配。智慧學習空間引入企業提供實訓課程規劃、學員實訓成果審核、學員實訓相關問題交流、學員實訓能力考核等功能，學生在實訓方面實現了以企業為導向，促進了高等職業院校培養更符合企業需求的人才。

三是支持企業在線招聘。智慧學習軟件系統支持企業在線招聘，高職院校學生培養要以就業為導向，同時企業急需專業技術型人才，雙方都需要一個交流平臺。智慧學習空間提供在線招聘平臺，讓學生在學習期間了解企業招聘需求，可以幫助學生找到理想工作，同時也為企業招聘提供人才。

三、高職寵物診療專業智慧學習空間應用場景

高職寵物診療專業的智慧學習空間可以支撐師生的智慧教學與智慧學習。系統有多樣化應用場景，例如，智慧“課堂”支持教師組織的課堂教學活動，智慧“移動互聯學習”幫助學生通過智能手機、平板電腦等端口隨時隨地學習，智能“實訓室”幫助學生進入虛擬或真實的實訓環境，對整個學習過程進行實時監控，便于精準提供個性化服務。

（一） 智慧“課堂”

學生的專業知識大部分在課堂上獲得，因此，智慧學習空間首先要滿足智慧“課堂”的要求，能夠服務于教師和學生兩大主題要素。

1、支持教師課程內容準備。智慧學習空間可以在課程開始前接收課堂教學數據和學生自主學習數據，掌握學生學習動態，為教師客觀分析班級整體和學生個體兩部分的學習狀況，為教師準備課堂教學內容和組織課堂教學活動提供一定依據，系統會根據教師需求智能審核并推送相關學習資源，為教師備課提供服務。

2、支持開展智慧學習活動。智能學習系統可以提供工具支持師生多層次的學習活動，例如，提問出題、分組討論、研究活動、投票、點名、課堂小作業、投屏等多種形式的課堂互動。

3、學習情境感知。通過溫度傳感器、濕度傳感器、光傳感應器、紅外傳感器、攝像頭等學習情境感知設備，將每位學生個性學習過程的所有數據進行完整保存，為接下來學生的個性化智能推送提供材料支撐[10]。

4、學習過程的保存。保持學生學習過程數據完整，為后續個性化智能推送提供數據庫。

（二） 智慧“移動互聯學習”

智慧學習空間提供基于云計算的服務，彌合現實與數據之間的差距。學生的學習檔案和學習過程數據存儲在云端，學生可以隨時隨地進行訪問學習，不受終端等條件限制。學生使用手機掃描書本熱點即可自動下載學習資源、進入學習討論、進行虛擬實驗，極大地擴展了紙質書本的覆蓋面，實現了線上線下資源的融合。智慧學習空間的最終目標是幫助學生獲取知識和技能，并激發他們的創造力。與其他智能學習系統不同，該系統的學習和評估目標受企業和行業需求的影響，因此，在資源和工具的配置上需要參考企業和行業的需求。

（三） 智慧“實訓室”

培養學生獲得專業技術能力是職業教育課程人才培養的終極目標，但“會”和“做”之間存在顯著差異。因此，在理論知識之外還為學生提供了實訓基地，讓他們練就真本領，培養實踐技能。一是基于增強現實的學習環境，在學生日常真實學習過程中可以通過智慧學習系統實時獲得動手操作的細節指示、專業問題解答等幫助，充分實現知識線上和線下、理論和實踐的無縫銜接。二是完全模擬真實的學習環境，學生可以在圖書館、宿舍甚至家中通過仿真學習環境進行虛擬學習和訓練。

小結

智慧學習空間以培養創新創造型人才為目標，智慧學習空間不是簡單的在線學習系統，而應該是現實與虛擬、線下與線上的一個結合體。本文以寵物診療專業為例，構建一個“軟硬兼施、開放共享”的智慧學習空間。智慧學習空間以學生為中心，以空間所需功能為出發點，改善現有學習環境，構建一個軟硬件結合、多用戶參與、開放共享的智能學習空間。

參考文獻：

[1][6]徐南祥.高職生智慧學習空間模型構建的研究[D].南京：南京師范大學，2019.

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[4]吳振明.重拾杜威職業教育思想審視我國職教問題[J].現代教育，2011（01）：4-5.

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[7]王思皖.智慧教學環境下中小學教師教學勝任力模型研究[D].大連：遼寧師范大學，2022.

[8]梁燕瑜，盛潔.基于“互聯網+”背景下基礎會計實踐教學探討：以廣東理工學院為例[J].現代商貿工業，2021，42（12）：148-149.

[9]陳希.探究新媒體環境下開放大學校園文化建設的路徑[J].傳播力研究，2019，3（25）：19-20.

基金項目：2021年度河南省高等教育教學改革研究與實踐項目“畜牧獸醫類專業信息技術與教育教學融合創新與實踐”，項目編號：2021SJGLX900。

作者簡介：郭玉堃（1990-），女，河南沈丘人，博士，講師，研究方向：教學改革與研究。

（責任編輯 董國珍）