当前,数智化场景已成为职业院校技术赋能、流程再造和制度重塑的重要载体。场景建设有效推动了校企合作、人才培养和内部治理模式的创新,为重塑职业教育生态系统提供了新动力。2022年,教育部实施了职业教育数字化战略行动,北京、上海、湖南等地先后启动了示范性教育数字化应用场景建设,场景作为职业教育数字化转型的终端应用、成果输出和价值体现,正成为职业教育高质量发展的抓手。
职业教育数字化战略行动的关键元素之一就是应用场景的开发和使用。以往固定单一、有边界的物理场景特征逐渐演化为动态、交互、泛在化的数智化场景特征。停留在实体空间的场景认知,已无法诠释当前复杂的职业教育行为系统。然而,职业教育数智化场景的内涵和应然目标为何?场景的构成要素和生成机制是什么?学界并未给出明确答案。已有研究缺少数智化场景的系统讨论和流程指南,对职业教育数智化场景创设的意义认识不到位,其系统性设计不足。我国职业教育数智化场景建设正处于起步阶段,厘清其中概念,梳理相关目标与生成机制,对我国职业教育数字化转型具有理论意义和现实价值。
职业教育的传统场景主要集中于实验室、车间工厂和教室等实体场所,通过面对面教学和实践操作来培养学生的职业技能。随着虚拟现实、增强现实、在线平台等技术快速发展,职业院校开始借助这些技术手段构建虚拟场景,以模拟真实职业场景并实现跨地域、跨学科的协同教学。这一趋势反映了现代职业教育对于教学环境的创新和变革。
(一)场景理论的意蕴与借鉴
如何理解“场景”,对于职业教育数智化场景建设至为关键。在戈夫曼的戏剧理论中,“场景”一词是“面对面”的物理空间;在梅罗维茨的媒介场景理论中,场景则延展到了“一对多”的信息空间,并认为场景是一种单向的“信息交往系统”。随着数字技术发展,移动互联无限的连接力量改变了场景构成的要素条件,时空一体化的数智化场景应运而生。
数智化场景已经不局限于空间形态的还原或创新,也包含了主体、媒介、环境之间交互关系的总和。斯考伯等人用“context”一词来表述“场景”概念,强调数智化场景具备链接性和体验性,并认为数智化场景是与网络空间、电子情境、虚拟现实相连接的多维度信息交互系统;这一概念认识把场景建设导向了数字化转型阶段,强调依托智能化技术对环境进行感知和理解,并根据用户需求提供个性化服务和体验。
在职业教育领域,数智化场景常表现为具备链接性和体验性的多维信息交互系统。因此,相应的场景建设绝非单纯的技术改造,而是对传统职业教育模式的革新,是通过数字技术的应用构建职业教育新生态。从实践来看,传统学习服务模式缺乏对场景特性的考量,需要构建以“场景”为核心的个性化学习服务支撑架构;以往单一场景已无法满足高技能人才培养需求,多维场景能够重构职业教育教学关系,如教育元宇宙能够实现真实场景、虚拟场景相互融合的教学模式。目前,基于虚拟仿真的智慧实训教学已被广泛采用,这也从实践层面证明数智化场景能够提供更具创新性和适应性的教学模式,创设多模态的数智化场景已成为职业教育教学改革的新样态。综上所述,本研究认为职业教育数智化场景是以主体需求为导向,通过数字技术和时空环境构建的交互关系的总和。
(二)职业教育数智化场景的特征
从参与者感受的角度看,职业教育场景本身应当具有体验性、沉浸性和引导性等特征;其中,“体验”是职业教育场景的核心。伴随新一代信息技术的创新和应用,职业教育场景在智能动态、联结共创、情感连接等特征层面不断进化。职业教育场景建设的实践案例,则更多关注以数字技术不断强化沉浸体验、多元交互和全面链接等特征。
沉浸式体验是数智化场景最基本的特征。以江西旅游商贸职业学院为例,学校借助虚拟仿真技术打造了酒店专业数智化实训场景。学生在课程中可以感受“接站—行程讲解—入住酒店—景区讲解—送站”全流程场景化再现,实现学生对真实工作场景的沉浸式体验。这种数智化职业教育场景能够提供更加真实、丰富和灵活的学习体验,促进学生的积极参与和主动学习,为其职业发展奠定坚实基础。该职业教育工学结合人才培养模式强调学习者体验真实的工作场景,这与情境学习理论强调探究、体验和建构的主张高度耦合。
数智化场景下多元交互,不再是单向信息传递,而是主体与主体、主体与技术、主体与场景、线上与线下、虚拟与现实等多模态相结合的交互方式。例如,湖南汽车工程职业学院打造了基于5G“云平台”的线上课堂场景,师生以“云学习”“云见面”等方式,开展线上问答、讨论和互动等。通过虚拟现实、数字孪生、人工智能、区块链、云计算、5G等技术为职业教育搭建了一个更加智能的大场域,学校与企业、教师与学生、学生与学生、学生与环境之间的交互更为及时、流畅和有效。高度整合的数字技术既是交互的中介,又是交互的对象,技术对主体行为进行数据化存储和分析,理解主体的需求,实现诊断、分析和引导,场景与技术的依存关系得到更深程度的体现。同时,基于文化和价值观属性,场景与主体的交互能促进主体对职业文化的认同和参与。
互联网的本质在于链接,数智化场景拓展了链接的深度和广度。例如,重庆电子工程职业学院创新“职教集团+校企联盟+产业学院+实训基地”校企合作“四维联动”场景,成立12个校企联盟,依托数字化平台强化了学校与企业、科研院所的全面链接。换言之,无处不在的场景把职业教育相关要素连为一体,数字集成技术突破了空间和时间障碍,进而实现人、物、数据、设备之间的广泛链接,同时还包括事件、流程、时空节点的链接。同时,职业教育具有跨界属性,其高质量发展必须从一元结构走向多元结构的办学格局,实现从单一需求到多重需求满足的社会价值。数智化场景能够集合政府、学校、企业等相关利益主体的多元智慧,通过多终端、多形式融合,形成一个有机的去中心化生态系统。
职业教育数字化转型本质上是一次场景革命,不仅体现在教育教学场景变革,也根植于校企合作、学校治理等应用场景的系统重塑。本研究从广义视角,基于职业教育高质量发展样态表征,将教学管考评等传统教育功能,与服务、治理等核心教育教学场景聚合为全面链接的校企合作场景、交互体验的教学改革场景、数据驱动的数智治理场景等三大类型(图1),只有不同类型的场景通过数据链接、交叉和耦合,才能实现职业教育数字化转型的最大价值。
(一)实现学校与企业的强链接
职业教育作为类型教育,具有天然的跨界属性,构建现代职业教育体系呼唤更高层级的校企合作。在内涵上,职业教育要不断强化类型特征,提升技能人才培养的适应性,促进人才培养与市场需求的紧密结合;在外延上,需要不断扩展职业教育的社会功能,适应经济发展、服务产业转型升级、推动技能型社会构建。
从产教融合视角,数智化场景建设成为职业教育顺应产业发展新形势的切入点。职业院校以数智化场景为载体,跳出校企合作传统模式的窠臼,与企业合作走向多空间、多场景和多主体的链式生态协作,在与产业领域的相互作用、相互适应中形成新的开放性系统。首先,职业教育校企合作从“松散型”场景向“共生型”场景深化。数智化应用场景分层更细,促进资源共享与协同、远程教学与培训、虚拟实训和仿真、实习实训平台、数据分析与评估等方面的合作与创新,形成校企优势互补的发展格局。其次,职业教育校企合作从“单体型”场景向“链式型”场景延展。“校中厂”“学徒制”“订单班”“产业学院”等空间类型在数智化场景建设中被不断创新,职业院校在技术赋能下将突破传统“围墙”限制,校企合作场景向多维度、立体式的产教融合大场景延展,校企命运共同体也在逐渐成形。
(二)推动教学与实践的强交互
人类的学习长期都发生在场景之中,数智化场景将从时间、空间、学生认知三个维度彻底重构职业教育中的教学关系与育人模式。
从时间维度上看,场景化教学能够实现即时交流和非即时交流融合,教学不再局限于特定时空环境下的实时交互。数智化场景能够满足学生学习需求和学习风格,学生既能在实践中实时交流,获得及时反馈和指导;也可以在自己的时间节奏下进行深入思考与交流,促进知识习得和应用。
从空间维度看,数智化场景可以实现理论学习空间与实践操作空间的无缝衔接,实现物理学习空间与虚拟学习空间的有机融合。利用人工智能技术、扩展现实技术等营造人机协同教学模式,促进教学“智能化”、教学情景“真实化”。学生可以在学习环境与职业环境相结合的数智化场景中获得更加灵活和真实的学习体验,进而提升职业技能和就业竞争力。
从学生认知维度看,数智化场景使后现代课程强调的“开放、对话、体验、自组织”理念得以实现。在技术引入和应用过程中,学生个体置身于具有实操性和跨学科性的“沉浸式学习空间”,每个个体都能够获得身临其境的学习体验;教学从重视外在实践走向重视内在体验,点燃学习者的探究欲望和创造热情。
(三)形成数据与治理的强赋能
传统治理模式难以适配数字化背景下的职业教育高质量发展之需,数据烦冗、数据孤岛、用户体验、数据安全等成为职业院校内部治理的主要问题。数智化场景则较少受制度逻辑和组织逻辑影响,能充分发挥数据分析应用的力度、深度和效度,有助于职业院校实现技术治理、规则治理和文化治理的有机融合。
首先,数智化场景治理体现了“运用数字技术进行的治理”。职业院校通过数据开放、数据共享、数据交换、数据融合等数字技术手段优化治理体系,实现精细化管理、个性化教育和智能化决策,形成“用数据说话、用数据决策、用数据监管、用数据创新”的治理新局面。
其次,数智化场景治理体现了“运用制度机制进行的治理”。职业院校内部治理存在技术场景和治理场景的融合问题,二者处于动态平衡的状态之中,需要制度机制加以规范和调适。通过构建政策制度体系、标准规范体系、网络安全体系,实现场景建设从“技术至上”到“技术与治理并重”的变革。
最后,数智化场景治理体现了“运用文化功能进行的治理”。克拉克认为,场景“提供了社会成员的归属感与文化需求的协同管道”。数智化场景是重构社会关系、调整赋权模式的全新范式。场景中的各主体有着共同的、根本的价值观和文化认同与利益追求,共同维护和遵循制度要求和行为规范,并在协同治理过程中逐步形成文化自觉。
空间和时间是人类对场景感知的基本要件,数字技术和“场景五力”(移动设备 、社交媒体 、大数据 、传感器 、定位系统)的出现改变了场景构成的要素条件,颠覆了人类的场景感知方式,从而重构了场景的生成机制。
(一)职业教育数智化场景建设四要素
职业教育数智化场景的构建和运维效果受到多重因素影响。已有研究从不同角度对场景的构成要素进行了划分。从人与环境的关系出发,将场景分为硬要素(场所、景物)和软要素(空间、氛围);5G时代的教育场景包含教师、学生、学习环境和学习资源四大基本要素;时间、地点、人物、事件和连接方式构成了移动图书馆场景;在移动传播领域,场景要素分为空间与环境、实时状态、生活惯性、社交氛围;在线教育育人场景由师生主体、育人空间、育人活动与载体资源等要素构成。
本研究认为职业教育数智化场景包含主体要素、时空要素、技术要素和关系要素等四个基本要素(图2),各要素并不是独立存在的,而是相互关联、相互影响共同构成数智化场景的生态系统。分析和理解这些要素有助于优化数智化场景的设计、实施和运营,实现更佳的育人效果与教学价值。
一是主体要素,它是指参与数智化场景的各方主体,包括个人、组织、企业、政府等。不同的主体在数智化场景中扮演不同的角色,具有不同的需求、能力和责任。二是时空要素,它是指数智化场景所涉及的时间和空间维度。时间要素包括场景应用在不同时间点的变化和演进;空间要素包括场景应用在不同地理位置的部署和使用。三是技术要素,它包括支撑数智化场景的各种技术手段和工具,如计算机、网络、云计算、人工智能、物联网等。这些技术要素提供了数智化场景所需的基础设施和功能支持。四是关系要素,它是指数智化场景中各要素之间的相互关系和交互作用。这些关系包括主体与主体之间的关系、主体与时空之间的关系、主体与技术之间的关系,以及主体与数据之间的关系等。
(二)职业教育数智化场景建设V模型
以优化业务流程为主线,在数字基建系统和数据资源系统的基础上,构建业务梳理和业务重构两个模型,将数智化场景设计成为V字模型持续迭代(图3)。
V字下行阶段,全面梳理职业院校校企合作、教育教学、内部治理三个领域的核心业务,从宏观到微观,实现核心业务数字化,构建三大领域中各子场景;V字上行阶段,重构业务流程,构建业务协同系统,将关联业务场景组装集成为“综合场景”,从微观到宏观,寻找“点—线—面—场景生态”的最佳解决方案,推进场景思维、组织架构、业务流程、技术工具等整体性优化和系统性重塑,最终实现内部持续增能与自我升级。
第一步是进行需求分析。传统场景的准则是“内容为王”,满足的是类型化需求,数智化场景则以满足个性化需求为目的,挖掘、分析多维度需求是数智化场景建设的基本前提。在场景建设总体目标框架下,依次进行宏观、中观、微观层面的需求分析。宏观层面要对整个场景链进行分析,锚定核心目标和核心关系确定重大需求;中观层面从主体需求、业务需求、技术需求、数字基座需求四个维度进行分析,确保场景能把不同需求进行分类整合、优先级排序、去除冲突等;微观层面是对细节需求的抓取,发现场景的可嵌入点。最后,还要不断挖掘潜在需求,以促进后期场景方案迭代。
第二步是进行业务分析。在需求分析基础上,梳理职业教育现有系统、数据的业务流程情况,包括拆解业务单元、梳理业务事项、确定业务流程、明确工作目标、工作标准、工作事项与工作步骤,以及关联的信息系统与数据,并对数据量、数据更新频率、数据质量做出初步评估。业务梳理遵循三个原则:一是梳理的广度,应横向覆盖部门主要职能;二是梳理的深度,应纵向逐级分解到末端;三是梳理的精度,事项应细化到最小颗粒度。通过业务分析可以明确数智化场景的范围和重点,为后续的技术适配和场景开发提供指导。
第三步是实现技术适配。将职业教育业务流程和需求与相应的技术解决方案进行匹配和整合的过程,主要包括技术评估、技术选型、数据整合等环节。技术评估是指对现有技术设施和系统的能力和适应性评估,同时还要兼顾技术的可扩展性和可升级性,以满足未来的发展需求。技术选型涉及学习管理系统(LMS)、在线协作工具、虚拟实验室、远程教学平台等,以技术的成熟度、稳定性、易用性和可定制性为标准制定适合的技术解决方案。数据整合是现有数据与新的技术系统进行整合,要确保数据的格式兼容性、准确和一致性,以及数据的安全性和隐私保护。在上述流程中,也要防止技术主义主导下的技术侵蚀职业教育以人为本、注重实践的本质需求和核心理念。
第四步是完成场景开发。建立“通用组件”“任务组件”“算法模型”等应用支撑体系。通过技术集成、场景测试和优化,构建较为合理子场景模型。技术集成要考虑系统之间的接口兼容性、数据传输的效率和安全性等因素,使不同系统能够无缝协同工作。对开发完成的子场景进行测试和评估,以确保其功能完善和用户体验良好。测试过程中需要检查子场景的各项功能是否正常运行、用户界面是否友好、学习资源是否有效等,根据测试结果进行优化和改进,以提高子场景的效果和质量。最后,为各主体提供必要的培训和支持,使他们能够熟练使用新的场景系统。
第五步是达成业务协同。业务协同是指按照数据协同、信息互通的原则,以需求分析和预设目标为导向,拉通“端到端流程”,实现业务流程的优化再造。流程再造的核心是打破组织按职能设置部门的管理方式,而代之以业务流程为中心,并以此为依据重新设置组织管理过程,重新从整体上进行组织的流程再设计,追求的是全局最优而不是局部环节上的最优。流程再造是构建场景最重要的环节之一,数字化转型中的场景建设几乎都需要基于线上或线下的流程再造。
第六步是实现场景集成。职业教育数智化场景由一系列的子场景、应用构成,通过数字技术将相对孤立的单一场景演变成多维度、立体式、广覆盖的数智化集成场景,实现对旧场景的迭代创新。创建场景集成驾驶舱DEMO,为部门改革流程、建立新的业务机制提供帮助。对于独立性较强的场景和应用,还需要有相应的工作机制完成数据和业务流程的跨部门跨层级协同(图4)。
第七步是做到场景应用。场景应用主要包括测试应用、实践应用和推广应用。在场景建设的早期阶段,需要通过小范围的测试应用来验证场景的可行性和有效性,通过收集用户的反馈和意见,可以帮助发现潜在的问题和挑战,并及时解决。测试应用通过后,可以将场景进行实践应用,在日常运行中验证场景的可用性和效果,并收集数据和反馈,评估场景对职业教育发展的贡献和影响;实践应用还可以培训教师和学生,提高他们对场景的适应能力和熟练度。在实践应用成功的基础上,可以考虑将场景进行推广应用,扩大场景的影响力和可持续性。
第八步是完成监控优化。构建机制对场景的应用效果进行评价,以便场景的建设不断完善和迭代升级。评价机制应该由一套改革成效指标来体现。从技术上,就是需要在数字化应用中进行技术埋点,收集用户的行为数据,最终集成到驾驶舱中,进行显性的衡量与评价。从流程上,包括场景复盘和场景迭代两个环节。场景复盘是指对已经实施的场景进行回顾和评估的过程,发现潜在的改进空间,为后续的迭代优化提供依据和指导。场景迭代是对场景进行调整和改进的过程,制定具体的场景优化措施,不断完善场景内容,给予主体最优的场景体验。
数智化场景建设是一项复杂的系统性工程,利益相关主体不仅要成为场景的使用者、参与者,更应主动成为场景的建构者,进而形成“主体—场景”相互作用的共生效应。利益相关主体按照“计划—执行—检测—改进”的循环行动路径开展协同创新,以数智化场景为载体推动职业教育在思维理念、组织架构、业务流程、技术工具等层面进行全方位系统性重塑,实现内部持续增能与自我升级。
(一)四要素联动推进“平台+场景”创新
随着数智化场景拓展,主体要素、时空要素、技术要素和关系要素之间的互动方式发生了深刻变革。技术要素提供了数智化场景所需的基础设施和工具,如云计算、大数据、人工智能等,使主体要素能够通过这些工具进行更加高效的互动和协作;时空要素的突破意味着数智化场景不再受限于传统的时空限制,通过各类数字技术,人们可以在任何时间与地点进行学习和交流;关系要素构建了一个紧密的关系网络,使各主体实现协同合作。四要素的相互作用和协调,促进了职业教育数智化场景的互联互通,推进了“平台+场景”创新,具体表现为跨场景的资源共享、主体互动和决策支持。
首先,实现跨场景资源共享。不同职业教育场景中积累了丰富教学资源和实践经验,未来职业教育活动必然是基于开放知识源和实践场域的大平台模式,不同数智化场景通过平台相互连接、交互和融合,实现资源共享和流动。职业院校可以共享最新的课程资源、实训设备和典型案例;企业可以共享行业动态和技术知识,提供更多实践资源给学生和教师。
其次,实现跨场景主体互动。高速网络基础设施使职业教育各主体可以在任何时间和地点进行沟通、协作和交流。通过数智化平台,教师可以在不同场景中进行跨校教学,学生可与教师和同学进行更紧密互动,也可以参与企业不同场景的项目实践,企业可以与学生进行远程面试和交流。跨场景主体互动可以增强参与感和互动效果,提升学生实践能力与职业适应性。
最后,实现跨场景决策支持。职业教育数智化场景具有多元交互和全面链接特征,为多元利益相关者参与职业教育治理提供了条件。要运用系统思维,推进跨部门、跨领域的数智化大平台建设,打造从点到面、从分割到整体协同的跨场景应用,实现高效协同的治理新模式。
(二)V模型牵引提升场景建设数字能力
数字能力是数智化场景建设的基础。根据V字模型的场景建设流程,职业院校建设的数智化场景应具备数据治理能力、系统搭建能力和业务整合能力。三种能力既要贯穿于V字模型全过程,又要在不同阶段各有侧重。
数据治理能力是构建V字模型中数字基建系统和数据资源系统的基础能力。数据是数智化场景建设的基本要素,职业院校应具备良好的数据管理、数据质量、数据安全、数据整合与共享、数据分析与应用能力。高效的数据采集机制、完善的数据共享平台和健全的数据安全措施,有助于实现数智化场景优化、创新与价值提升。
系统搭建能力是指搭建适应业务需求的信息系统或技术平台的能力,包括系统设计与规划、技术选型与集成、开发与测试、项目管理与协调、需求管理与变更控制等。系统搭建能力需要不断学习与更新,以适应不断变化的技术和业务环境。
业务整合能力是指职业院校有效整合和协调各业务领域、部门或系统之间的资源、流程和信息的能力,其中包括业务流程的重组和优化、信息系统的整合和交互、跨部门的沟通和合作等。业务整合能力的激活有助于实现高效的业务协同和场景集成,同时也有助于应对外部环境的变化和挑战,实现可持续发展。
(三)多主体协同打造智慧职教新生态
职业教育数智化场景建设是一个长期且复杂的渐变过程,也是多主体参与的系统工程,需要政府、学校、企业、学术机构等多方协同合作、系统推进,以形成多元主体价值共创、数据协同、技术协同、应用协同的新生态。职业院校要联合相关利益主体,共同制定具有前瞻性和战略性的数智化场景规划。
职业教育行政部门在数智化场景建设中起着主导作用,为此需要采取多方面举措。一是进一步完善相关法律法规和政策制度,加强对数智化场景建设的监管,明确教育数字应用的合规要求和责任分工。二是建立教育数字应用的风险评估和预警机制,加强数据隐私保护,明确数据采集、使用和存储的权限和限制,确保教育数字应用的安全可靠。三是搭建职业教育数智化场景建设区域协作平台,促进资源共享与协同创新。
职业教育行业协会在数智化场景建设中发挥着组织者和推动者作用。首先,要探索数智化场景建设的行业规范,形成职业教育领域内各类数智化场景建设的行业标准,要覆盖技术应用、教学设计、数据管理等方面的要求。其次,行业协会牵头成立职业教育数智化场景建设发展联盟,建立产学研合作平台,促进各方的参与和贡献。最后,行业协会要指导各级各类职业院校建立数智化场景建设的制度规范和保障措施,推动职业教育数智化场景建设的规范化、协同化和质量化发展。
职业教育服务企业是数智化场景建设的技术和方案提供者。服务企业开发和提供与数智化场景相关的产品和解决方案,并负责产品的运维和维护,确保数智化场景的稳定性和可靠性。同时,服务企业通过研发和应用人工智能、大数据、云计算等先进技术,加强教育管理系统、在线学习平台、智能教学工具、虚拟实验室等数智化场景的创新;强化教育资源的数字化和智能化转换,促进教育资源的开放共享。
职业院校是数智化场景的实施者和应用者。首先,职业院校要为教师和学生提供数智化场景相关的教育和培训,提升师生的数智化素养和能力。其次,职业院校要与产业界开展产学研合作,积极开发适合校本特色的数字化资源,主动参与数智化场景的创新和发展。最后,要发挥学校科技优势,鼓励科研人员参与数智化场景研发和革新,加大科研成果转化和应用力度,为教师和学生的创新创业活动提供孵化支持,帮助创业团队将人工智能和数智化场景应用转化为商业化产品或服务。