元宇宙视域下职业教育的数智化转型：动因、价值与路径

王 晴,阚中华

(淮阴工学院 a.商学院; b.乡村振兴战略研究所,江苏 淮安 223003)

伴随着新一代信息与通信技术(ICT)的持续创新和扩散,大数据驱动、智能主导的新模式新业态正在构建起人类“数字共同体”的新格局,数智时代已然到来。经济与社会发展的各个领域正在向数字化、智能化方向拓展,教育领域亦不例外。作为新型互联网形态,元宇宙已成为数智时代各行各业数智化转型的重要突破口。教育具有全域贯通性和不可替代性,紧密关涉人才培养、科技进步、经济发展、社会稳定等现实问题,为元宇宙的介入提供了“温床”[1],教育也自然成为元宇宙最重要、最典型的应用领域之一。虚拟现实(VR)、增强现实(AR)、混合现实(MR)、动态建模、数字孪生、实时可视化等元宇宙技术已经广泛应用于教育领域。“数智+”场景化应用的加速发展助推教育教学改革迈向新时代,数智化赋能教育改革是当前教育领域研究和实践探索的热门话题。在职业教育领域,数智时代的元宇宙技术、智慧教育平台以及虚拟仿真实训基地等,全面赋能职业教育,为职业教育教学改革提供了新兴动能和坚实支撑,促使职业教育依托数智化技术构建“以学生为中心”的教、学、管、服、评新方式[2]。数智时代的职业教育发展正迎来一场情境化的数字革命,从根基上撼动现有的职业教育模式和“教—学”范式的同时,也为其转型指明了新方向。

一、职业教育步入元宇宙时代的客观趋势

为推进职业教育与数字经济深度融合、助力现代职业教育高质量发展,多所应用型本科高校、高职院校已开始探索职业教育人才培养的数智化转型之路,抢占元宇宙职业教育新赛道、深入推进产教融合与校企合作。例如,天津职业技术师范大学成立元宇宙研究中心,南宁职业技术学院与企业合作共建元宇宙产业学院;宜宾职业技术学院联合数智企业、协会成立元宇宙职业教育研究与应用中心和元宇宙产业学院,旨在运用元宇宙技术深化“三教”改革、探索元宇宙赋能技术技能人才培养的新路径和新方式、推进元宇宙职业教育数字资源共建共享[3]。

2022世界VR产业大会期间举办的职业教育论坛以“推动元宇宙背景下职业教育领域数字化资源建设”为主题,与会专家、企业代表共同分享了VR产业与职业教育融合发展的成功案例,探讨了元宇宙助力职业教育实习实训教学、产教融合与校企合作以及促进职业教育区域均衡发展的新思路[4]。

2022年8月,在第八届“互联网+教育”创新周的首场平行论坛“2022第二届元宇宙教育前沿峰会”上,全国政协委员、国家督学、中国民办教育协会会长刘林在谈及元宇宙对于教育事业的时代意义时表示：在各大教育类型中,职业教育的市场性和开放性最强,职业教育是开展元宇宙教育最富潜力的领域,因为当前中国的职业教育发展正处于最好的政策、环境和市场时期,大力发展职业教育元宇宙具有时代的必要性与可行性[5]。

2022年12月24日(线上)举办的第三届元宇宙教育前沿峰会以“元宇宙助力职业教育数字化转型”为主题,与会专家、领导等共同探讨“元宇宙+”职业教育的未来前景,对元宇宙助力职业教育数字化转型的发展提出展望。北京市教育国际交流协会会长黄侃认为,职业教育数智化转型的本质是战略创设、系统变革、数字能力建设和关键要素整合,将数智技术融合职业教育实践,推动职业教育培养体系、教学范式、教学过程、评价方式等全方位的变革。高职教育就是以就业为导向的重要教育类型,高职院校人才培养强调的是塑造学生的职业胜任力。要培养学生能够适应并胜任数字化环境下的岗位工作,就必须培养学生的数智化能力和素养。随着元宇宙相关技术在职业教育领域中的广泛应用,职业院校应进一步探求数智时代下新的教育理念和实践路径[6]。

二、元宇宙视域下职业教育数智化转型的动因分析

(一)数智化是教育媒介不断演进的当代语境

当下,知识的习得和传递正经历从“纸媒化”向“数智化”转型的媒介教育变革时代。基于大数据、媒体和互联网等新一代ICT范式的元宇宙生态,将传统的知识压缩为“0”和“1”相结合的编码系统并进行重构,建立了自由开放、虚实交融的数智化学习时空,进而改变了人类对知识的理解、认知、呈现等方式,也为职业教育的数智化转型提供了技术、操作等层面上的可能性与可行性。在元宇宙视域下,人类知识正处于从“原子(atom)赋型”向“比特(bit)传播”的新媒介时代,知识的网络化传播、可视化表征、具身化习得等彻底改变了人类的认知环境[7]。在此时代背景下,我国职业教育领域“传道授业解惑”职能依然寄居于以书籍(主要是教材)为中心的课程媒介,虽然纸媒在实现教育平民化、规模化以及制度化的过程中起到关键作用,但是纸媒一旦成为职业院校教材出版便承载着“专家的裁定”,容易导致学习者思维固化、方式僵化等问题,即便是社会需求对人才培养提出了新的要求,教材要融入新标准、新规范或吸收新理念、新技术也需要经历“调研→发行”等系列化的额外劳动,呈现出固着性和滞后性。

然而,在元宇宙的赋能下,数智化技术可以成为职教课程变革与优化的利器,促使知识在数智融通的时空中产生,即教学者、学习者等参与主体协同生产,在数智互联的渠道中传递,知识本身就成为新一代互联网科技应用的一种属性。在打破纸媒知识建构体系中的单一逻辑和实践边界的同时,数智化课程能够促进知识的跨学科传播、带动知识创新的跨界协同,使职业领域内的知识化身为“比特(bit)”在虚实交融的时空中流动,极大地增强了课程内容的跨界连通性、沉浸式交互、空间性延展,塑造逼真的情境化知识传播样态,进而保障职教课程能够及时地应变、求变,促进全息沉浸的泛在学习和智识生成。

(二)数智化是推进职业教育改革的政策驱力

当前,我国高职教育已经从院校的规模化建设转向为内涵的高质量发展,正处于调结构、促升级、立标杆的新时期。在元宇宙赋能教育转型的时代背景下,如何运用数智技术和工具实现我国高职教育的适时转型,提升优质高职教育供给水平,消解高职教育发展不均衡不充分的现实矛盾,已成为新时代高职教育改革创新的重大课题。十八大以来,中央高度重视教育数字化发展和智慧教育建设,在“数字中国”战略的支持下,掀起高职教育数字化、智能化建设的大幕,陆续出台了相关政策性文件,具体内容如表1所示。《中国教育现代化2035》明确提出要“建设智能化校园”“利用现代技术加快推动人才培养模式改革”并推动数字教育资源的共建共享。《职业教育专业目录(2021年)》也充分展现了职教专业升级与数字化改造的新发展理念。

表1 职业教育领域的数智化转型政策内容摘要

另外,从部分省(市)发布的元宇宙产业发展行动计划、元宇宙创新发展办法等地方性政策文件来看,都将教育作为元宇宙行业应用的重要场景之一。例如,2022年8月,北京市通州区政府印发的《北京城市副中心元宇宙创新发展行动计划(2022-2024年)》提到,推广元宇宙+数字教育场景,加快虚拟现实技术在职业教育领域的应用,支持建设新型虚拟仿真实训基地、产教融合智慧云平台,推动科普、培训、教学、科研的融合发展。再如2022年10月,武汉市政府印发的《武汉市促进元宇宙产业创新发展实施方案(2022-2025年)》明确指出要重点打造职业技能实训室等教育元宇宙应用场景,探索基于虚拟技术的模拟仿真、实操演练等新型教学教具和产品。据此,从政策导向的角度来看,数字化、智能化已成为职业教育高质量发展的重要指导方针,高职院校要充分利用元宇宙相关技术的优势,实现教育教学实践的虚实融合发展,促进职业教育发展的均衡化、现代化。

(三)数智化是职业教育场域重塑的技术集成

场域是一种客观存在,不同的场域会有相应的社会关系及其要素形态。在实践样态中,职业教育各模块共同构成的关系总和即为职业教育场域,职业教育领域中的社会关系是数智技术应用的现实场域背景。职业教育元宇宙将系统平台、内容逻辑以及教育的主客体等诸多要素统一纳入考量,在协同共生、赋力注能的理念引导下,形成智慧场景化的多元关联网络,从而建构起数智时代的职业教育专门化场域[8]。从教育类型的特殊性来看,职业教育并非仅仅是以实体空间或媒介为依托的学校教育形式,职业教育更存在于“非正式”的教育空间内。在元宇宙技术的加持下,职业教育场域中的空间关系、社会结构以及关联形态等都在发生变革,职业教育空间也在变革中由单一的学校拓展至更加多样化的(虚/实)场所中,以元宇宙为连接纽带,使职业院校、企业/行业在内的相关利益者共同参与技能人才培养,更好地实现职业教育场域的数智化迭代升级。从信息化到数字化、智能化,职业教育场域要素的迭代升级都是以不断进步的技术为依托的,在数字孪生、虚拟/增强/混合现实等技术集成的多维浸染下,职业教育不再需要固定于某个物理空间,教师教学、学生学习及其交互活动不再局限于传统媒介形式。在元宇宙技术赋能下,职业教育场域呈现出多元数字联动的新环境,逐渐实现观念、教具和活动的数智化转型与升级,在培养目标、课程体系、教学实践等方面完成融合与重构,从而优化其内部生态。元宇宙的突破性技术创新应用使整个职业教育场域进入虚实互通、实时更新、自动迭代的新型状态,教与学活动的行动者都能够在“身份—时间—空间”的多元认知下,加深对具身学习和劳动技能的理解。

三、元宇宙视域下职业教育数智化转型的价值意蕴

(一)理论价值

当前,数智化发展理念已经进入了新指数阶段,以人工智能、虚拟现实、大数据、区块链等技术为支撑的职业教育转型研究成为学界新的知识增长点,职教领域以数智技术为主题的论文数量增长态势明显。主题领域内数智研究热点的兴起,意味着学术界对职业教育信息化的认知和探索已经跨越了在线教育(或数字化教育)的初级阶段,开始步入更具视觉冲击、沉浸体验的虚实共生阶段。教育元宇宙是融合了大数据、数智技术等新理念和特征的教育新模式新样态,在数字孪生(分身建模)、全息时空构建、数智化教学资源融通等方面,都可以满足行业性、场景化、个性化和资产化的现代职业教育需求[9]。随着相关理论研究的进一步走向深入,不断深化的理论成果也将为元宇宙视域下职业教育的数智化转型探索提供更深刻的认识。

在认识论层面,数字化、智能化技术的发展影响着职业教育体系的自我进化、更新和拓展的运行机制,也预示着未来职业教育可以产生求变、应变的“自我意识”。要使得职业教育样态的多元共存、协同发展,就必须坚持一切为了学生,以满足新环境下学生的多样化需求和实现学生的全面发展为职业教育数智化转型的价值旨归,为中国式职业教育现代化写下生动注脚。在元宇宙视域下,职业教育工作者要正确认识“教—载体—学”之间的交互关系,建构起虚实联通、多元交互的情境化学习共同体。职业教育的数智化转型,不仅关注技术功利性逻辑下如何实现职业教育内部一致的主体性价值,也重视技术功能特点与职业教育的外部结合价值[10]。因此,从价值创造来看,职业教育数智化转型的核心要义是以育人为根本任务,以职业教育高质量发展为目标导向,通过新一代信息与通信技术赋能职业教育,形成数智技术与职业教育协同发展新范式。

(二)现实价值

职业教育肩负着培养技能人才的重要职责,职教事业的高质量发展是构建中国式现代化教育体系不可或缺的重要环节。21世纪以来,我国职业教育事业发展已取得阶段性进步,但仍存在着教学模式与方法创新不足、技能与实训不够扎实、校企合作有待深入等现实挑战与问题。从教育元宇宙的视角来审视职业教育变革机遇,有望为职业教育走出高质量发展之路提供新的解决方案,在创设实践环境、开展无缝教学、打造融合平台等方面创造新的价值[11],从而赋能职业教育的数智化转型。

第一,教育元宇宙有望解决职业教育领域存在的“三高”“四难”问题。一方面,教育元宇宙是智能化数字技术在教育系统应用的新形态,是以数智化软硬件作为基础支撑的。在教育元宇宙的虚实融通空间里,学生通过VR技术、智能穿戴设备等进行实操性演练,有助于降低实践教学成本。对于那些危险性高或受到客观条件限制的实验/实训项目,比如工业爆破、建筑施工、矫形手术等,也可以在教育元宇宙中完成操作,从而避免危险事故的发生,解决高成本、高风险、高污染等“三高”难题。另一方面,利用数字孪生、视觉交互等数智技术可以将课堂学习、项目实训等现实场景复刻至数字化环境中,为教与学提供逼真、沉浸、互动的虚拟实践空间,还可以借助虚拟现实人机交互(VR-HCI)方式开展具身化实践,培养学生的实操能力,解决“四难”(难下去、难动作、难看出、难再现)问题。

第二,教育元宇宙助力构建多场景融合的职业教育混合教学模式。教育元宇宙既能够创设智能化数字环境,也能够助推职业教育教学模式的变革。教育元宇宙沉浸式交互、虚实融生等功能属性可以实现教学场景在虚实之间无缝切换,在现实场景、虚拟场景以及教学参与者之间搭起一个实时交互和反馈的信息回路,增强不同教学场景中师生体验的真实感,并提供多个场景相互连通的教学空间。这样的创新教学模式可以解决传统职业教育中单一场景无法满足多元化教与学需求的弊端,实现课内外一体化、人才培养与需求对接的职业教育教学模式创新。为培养适应数智时代需求的技能人才,教师可以根据目标任务,在课堂、实验(及实训)场所以及实习企业之间选择适配性的场景进行嵌入式教学,学生可以在虚实融合场景中进行联动学习,这应该是职业教育教学模式发展趋势之一。

第三,职教元宇宙可以为产教融合、校企合作提供平台。基于元宇宙的共享性、社交性等特点,教育元宇宙将促进职业教育“理实一体”“虚实共生”,在职业院校、师生以及企业之间搭建起深度合作平台。对学校而言,教育元宇宙可以提供多样态的数字化教育资源、虚实联通的教学环境,有利于推进工学一体化的人才培养模式,破解教学实践(包括岗位实训)与企事业单位用人需求脱节等难题。对于用人单位来说,教育元宇宙不仅有助于降低产教融合、校企合作中的多元成本,更有助于企业在主体角色嵌入职业教育实践中优选技术技能人才、共享创新成果,从而有效避免校热企冷或企热校冷的“壁炉效应”。学生享有进出职教元宇宙的权利,是元宇宙赋能产教融合、校企合作实践的最大受益者,有助于实现知识与技能的应用转化,还能够突破物理空间的限制,选择适合自己专业和偏好的用人单位进行实训或顶岗实习,从而更加精准地规划自己的职业发展道路。

四、元宇宙视域下职业教育数智化转型的实践路径

(一)推进职教专业数智化改造升级

对应新经济、新技术、新业态和新职业,2021年3月,教育部印发《职业教育专业目录(2021年)》,新版目录的主要特点之一就是推进专业数字化升级改造,构建未来技术技能。其中,人工智能、大数据、云计算等相关专业的设置得到明显优化和加强,面向不同行业的智能形态,从专业名称到内涵全面进行数字化改造。以“财经商贸大类”专业为例,从中职到高职(专/本)的不同层次,“数字...”在专业能力要求或职业能力证书的表述中成为高频词。对于绝大多数的职业院校来说,职教专业的数智化改造升级并非易事,要想真正实施到位,必须解决好“资源短缺”的现实难题[12]。

借助于人工智能、大数据等元宇宙支撑技术,实现职教专业资源的网络化、数字化和智能化,可以为职教专业的教学、实训、实验等提供优质且丰富的专业知识与技能共享服务。同时,以新一代信息与通信技术为支撑,可以构建模块化数智专业课程体系或建设专业群。其中,模块化专业数智课程体系为三层递进结构：通识类模块课的主要目的是拓展职业素养,共享类模块课的目的是促进数智技术与职教专业的深度融合,(校企)共建类模块课的主要目的是依托职教元宇宙平台,促进专业技能的应用转化[13]。数智化专业群是职业教育专业建设的创新发力点,有利于打破职教领域相关专业之间的壁垒,促进相关专业在培养目标、能力塑造、资源协同等方面形成数字化、智能化的联结机制。职教专业群的建设要义是将新思维、新技术、新工具融入到专业课程体系中,这就需要对现有的职业教育教学生态进行全方位的变革。其中,全面提升职业院校教师数智化教学应用能力是关键,数智化赋能专业课堂教学实践是重点。例如,以电商、财会、经贸和物流作为基础构建专业群,以岗位职能融合所引发的职业能力新需求为导向,将大数据、AI技术融入财会类专业的应用场景中,增强财务大数据应用于具体行业管理决策分析的专业技能。

(二)加强职教智能化数字教材建设

数字教材是伴随着“信息技术+”纸质教材的数字化改造而发展起来的：从早期(2012-2014)出现的教材中标注在线资源链接、二维码到2015年的慕课(MOOCs)、微课以及教材资源整合,再到2017年的AR教材、虚拟仿真等智慧教学实践的落地应用。随着数智时代的到来,数字教材的内涵也在不断扩展。职业教育智能化数字教材是以职业教育类型为表征的,集移动学习、融媒体、交互式教与学以及过程大数据记录(分析)于一体的适宜职业教育教学的信息材料系统[14]。智能化数字教材是职教资源体系的重要构成,发展智能化数字教材,是提升职教技能人才培养高阶性的主要路径,有助于构建智慧职教新模式新形态。

以智能化数字教材助推职业教育的转型升级,第一,要把握好人才培养理念的数智化转型之机,紧跟数字经济、人工智能等产业发展新动态和职业岗位新需求,专业教材的数智化内容建设要及时地呈现职业领域内的新知识、新技术、新工艺、新方法。第二,要厘清智能化数字教材建设中的主要问题,涉及到标准界定、内容构成、质量控制、使用规范等,还要考虑到智能化数字教材的实际应用效果。依托智能化数字教材,要能够开发出优质的数智化课程资源、推动教学模式与方法变革,形成专业、教材、课程改革的联动机制,实现职业技能培养与职业精神塑造的有机融合。第三,要执行好智能化数字教材建设过程中“变”与“不变”的逻辑关系,即立德树人的导向和教材的职教属性不变;而对于可变之处,面向教师要形成数智化教学模式,面向学生要构建数智化学习场景,在“教”与“学”的实践过程中形成数智化资源融通方案。另外,在运营管理层面,智能化数字教材要能够生成实时监测的过程大数据,以便于形成更加精准的教情和学情分析以及教学的优化设计。

(三)培育职教师资智能化数字素养

在元宇宙赋能职业教育的人机协同教学环境下,解决现实问题往往需要基于教学大数据并借助AI开展决策,这就要求职业教育师资不仅要具备数据素养和AI素养,更为关键的是能够将两者有机融合起来,形成适应数智化教育教学实践要求的新生力量,可称之为“数智素养”。面对数智化转型浪潮,职业教育师资只有具备数智素养,才能避免在未来职业教育教学环境中被边缘化,才能更有效地开展数智化赋能的职业教学。应当注意的是,职业教育师资的数智素养并不能自动获得,也不是一个单纯的技能习得过程,它需要职业教育师资“有意义地参与”真实的元宇宙职业教育教学环境中的数智化实践,并通过准备、预演、实施、反思等阶段来发展其数智素养[15]。

培育并提升职业教育师资的数智素养,体现了数字化环境下职业教育改革的时代诉求。如何塑造职业教育师资的数智素养?首先要在政策供给方面提供制度保障。政策的制定应立足于数智时代职业教育高质量发展战略背景,政策应具有较强的可操作性,充分尊重教师意愿并满足学生需求,遵循新时代职业教育师资建设的发展规律。其次,塑造职业教育师资的数智素养需要积极营造适切的综合环境,组织层面要加强数智技术融入和平台建设,为职业教育的数智化“教与学”提供基础设施及配套服务。同时,还应通过营造数智化研究环境,推进教学研究、产业研发及成果转化,并在顶层设计上形成“国培→省培→校培”的多层次数智技术应用研修方案,开展相应的继续教育学时认证和定期评估。最后,应通过多方协同的路径来提升职业教育师资的数智素养,包括但不限于跨地域的远程指导、跨领域的知识与技能创新,跨场景的人机协同。

(四)构建职教智能化数字治理体系

以“教—学”行为大数据驱动教、学、管、服、评等业务的重构,是推进职教智能化数字治理实践的应然路径。数智技术为教师全面认识和精准掌握学情动态提供多源多态的数据支持,基于课堂教学过程衍生数据的分析,教师能够动态掌握学生课堂学习的态度、习惯和策略,进而对教学活动开展优化设计,比如开设进阶式数智技术课程,提升学生综合运用AI、大数据等技术解决项目实践问题的能力。此外,通过教学行为记录的大数据挖掘,可以生成基于多模态的学习者画像,全面深入地了解学生的兴趣偏好、心流体验和具身认知等个性化特征,适时更新课程内容或向其精准推送适应性、进阶式学习素材,促进学生从被动接受技术知识向主动沉浸式学习跃升。通过对学习痕迹的综合性画像分析,教辅管理人员可以预判学生的成长潜力或就业意向,帮助学生更好地应对职场的新需求和新变化。

在管理和服务转型路径上,应促进“以教师为中心”向“以学生为中心”的教学理念转变,依托智慧学习平台、智能化数字教材等,可以构建集教、学、练、测、评等为一体的全时空连接模式,课内外学习、笔记、答疑等痕迹在智能设备/平台上无缝联通,数智学习资源融合共享,学习体验沉浸式交互、学习过程全记录、学习服务精准化对接。在教学评价方面,教学大数据驱动的智能化数字治理,能够突破职业教育教学活动评价在方式、目的、维度等方面的局限性,充分体现出强化过程评价、改进结果评价、探索增值评价、健全综合评价的变革导向。据此,应探索建立“校→省→国”分层推进的职业教育大数据(教与学“痕迹”)共建共享机制,逐步形成“数治职教”新模式,促进管理精细化、服务精准化以及评价的科学化水平。

职业教育转型的时代背景经历了从信息化到数字化再到数智化的演进过程。“十四五”以来,我国职业教育进入提质培优、增值赋能新阶段;同时,我国经济正处在转方式、调结构、增动力的关键发展期,战略性新兴产业和前沿产业加快发展,高技术密集型产业规模不断扩大,数字化、智能化不断催生出新的职业和岗位。职业教育具有很强的行业性、实践性、外部性等特点,是与经济社会联系最为紧密的教育类型,必须主动适应新技术和产业变革需要,前瞻布局数字技能等未来职业能力,构建强适应性的技能人才培养体系。

职业教育的人才培养对象主要以新生代“数字原住民”(“00后”)为主,教育者和管理者应当及时把握数字化、智能化转型之机,拥抱数智技术,迎接职业教育元宇宙的到来。作为数智化教育“触发器”的元宇宙可为职业教育提供新的发展动能和改良之策。未来已来,数智化是当前职业教育教学改革和可持续发展的主旋律,无论是培养单位(职业院校)还是用人单位(企事业),都必须高度重视人才培养和培训的数智化趋势;对于职教在校生来说,更应该主动融入数智化新环境,不断提升数智化学习能力及应用素养。