羅 佳，許小青，王煒祺

(江蘇衛(wèi)生健康職業(yè)學院 藥學院，南京 211800)

0 引言

分析化學是醫(yī)學類高職院校的一門重要的前置專業(yè)基礎(chǔ)課程，提高“分析化學”課程的教學效果對增強學生后置專業(yè)課程的學習信心、激發(fā)學生內(nèi)在的求知動力、改善學生整體培養(yǎng)質(zhì)量具有重要的現(xiàn)實意義[1]。以人工智能技術(shù)為核心的全流程智能教育已經(jīng)上升到國家戰(zhàn)略層面，特別是人工智能技術(shù)在高等職業(yè)教育領(lǐng)域的迅速發(fā)展，進一步促使高職學科教學的特征和理念悄然發(fā)生了變革[2]，人工智能與高職學科教學逐漸呈現(xiàn)深度融合態(tài)勢，善于利用人工智能技術(shù)建立以學生為中心的教學環(huán)境，提供個性化的精準自主學習指引，積極推動人工智能技術(shù)在教學全流程中有效應(yīng)用，是人工智能與學科教學深度融合背景下教學改革的必由之路[3]。文章針對人工智能與學科教學深度融合背景下高職院?！胺治龌瘜W”課程教學改革面臨的現(xiàn)實訴求及困境進行了多維度剖析，對“分析化學”課程教學改革涌現(xiàn)的若干新特征進行了深度挖掘[4]，探索并構(gòu)建了“分析化學”課程教學改革的新模式。

1 教學改革現(xiàn)實訴求

人工智能與學科教學深度融合背景下，如何借鑒人工智能技術(shù)的最新研究成果，積極在學科教學過程中融入人工智能技術(shù)，開展創(chuàng)新智能課程研發(fā)，理清并重塑師生角色，改革傳統(tǒng)教學模式并構(gòu)建新的教學模式，重構(gòu)以學生內(nèi)在求知動力為核心的教學生態(tài)，已成為醫(yī)學類高職院校教學改革面臨的首要問題。選取“分析化學”課程教學改革為切入點，結(jié)合一線教學實踐需求，對“分析化學”課程教學改革面臨的現(xiàn)實訴求進行了多維深度分析，主要涵蓋以下幾點：

1.1 教學改革智慧化訴求

隨著人工智能技術(shù)在高等職業(yè)教育領(lǐng)域的迅速發(fā)展，以網(wǎng)絡(luò)化、個性化、智能化教學為特征的智慧教育應(yīng)運而生，為創(chuàng)新教學改革思維模式提供了有力支撐。“分析化學”課程兼顧理論性與實踐性，在人工智能與學科教學深度融合背景下需要持續(xù)加大投入[5]，積極促進人工智能技術(shù)應(yīng)用于“分析化學”課程課堂教學、實驗實訓、學術(shù)研究、工程研發(fā)等領(lǐng)域，努力打造與人工智能、學科教學深度融合相適應(yīng)的教學改革智慧化生態(tài)系統(tǒng)。

1.2 高技能智慧型人才培養(yǎng)訴求

人工智能與學科教學深度融合背景下，“分析化學”課程的教學理念發(fā)生較大變化?！胺治龌瘜W”的課程結(jié)構(gòu)也發(fā)生相應(yīng)的變化，“分析化學”課程教學的人才培養(yǎng)定位也必須進行適時調(diào)整，由傳統(tǒng)的高技能人才培養(yǎng)向高技能智慧型人才培養(yǎng)轉(zhuǎn)變，學生在掌握高技能的同時具備一定的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，滿足人才市場對學生綜合素質(zhì)的要求。高技能智慧型人才培養(yǎng)訴求著重培養(yǎng)學生對新技術(shù)和新設(shè)備的學習能力[6]，要求“分析化學”課程在課堂授課模式、實驗實訓內(nèi)容設(shè)計、教師知識儲備等層面進行革新。

1.3 信息化教學生態(tài)重構(gòu)訴求

人工智能發(fā)展規(guī)劃是國家層面的戰(zhàn)略布局，為人工智能技術(shù)在職業(yè)教育領(lǐng)域的迅速發(fā)展提供了良好的宏觀政策生態(tài)環(huán)境，人工智能與學科教學深度融合為職業(yè)教育提供了符合時代背景的新內(nèi)涵?！胺治龌瘜W”課程信息化教學生態(tài)重構(gòu)訴求的核心是打破現(xiàn)有的教學生態(tài)，突破課堂時空限制，為學生提供更多的人性化、自主化、智能化學習模式，再造“分析化學”課程實驗實訓新流程，激發(fā)學生內(nèi)在的求知動力，實現(xiàn)學生在學習中樹立積極的價值觀，推動“分析化學”課程信息化教學生態(tài)重構(gòu)的實現(xiàn)。

2 教學改革困境剖析

隨著我國對高等職業(yè)教育智慧化發(fā)展投入的不斷加大[7]，高等職業(yè)院校在智慧化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、校園智慧化管理、課堂教學智慧化等層面有了質(zhì)的飛躍，但人工智能與學科教學深度融合背景下高等職業(yè)院校教學改革還存在諸多困境，以醫(yī)學類高職院校“分析化學”課程為例，主要體現(xiàn)在以下幾方面：

2.1 課程設(shè)計與課堂教學困境

人工智能與學科教學深度融合背景下，醫(yī)學類高職院?！胺治龌瘜W”課程改革提倡構(gòu)建智慧課堂，制定以學生為中心的個性化培養(yǎng)方案，注重課堂教學師生民主互動效果，但目前“分析化學”課程一線教學課程設(shè)計仍然強調(diào)均衡知識的灌輸，重視所有學生學習進度的統(tǒng)一性和計劃性，課堂教學中教師仍然處于主導地位，教學方法、教學理念、教學模式更新慢，創(chuàng)新性思維薄弱，個性化教學無法開展。

2.2 智慧認知和思維模式困境

隨著人工智能時代的來臨，加強智慧硬件基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的理念深入人心，醫(yī)學類高職院?！胺治龌瘜W”課程教學在硬件層面積極引進“未來教室”“智慧課堂”“網(wǎng)絡(luò)實驗室”等智慧設(shè)施，在軟件層面積極嘗試翻轉(zhuǎn)課堂、慕課開放學習、融入思政教學等新興教學模式；但“分析化學”課程教學的智慧認知和思維模式依然固化[8]，沒有從根本上對“分析化學”課程教學改革進行深度分析，對智慧認知和思維模式固化困境沒有進行實質(zhì)改善，對管理評價和民主互動交流對提高“分析化學”課程教學效果的作用要加強重視。

2.3 學習共同體中民主評價困境

傳統(tǒng)的醫(yī)學類高職院校“分析化學”課程教學以班級群體為基本教學單元，在該學習共同體中任課教師和學生的地位有顯著差別，在課題教學、課間互動、課后交流過程中有強大的群體約束力，保證班級群體學習進度具有一致性，不利于學生個性化發(fā)展，影響了教學效果的民主評價[9]，無法采集到具有客觀基礎(chǔ)屬性的學習數(shù)據(jù)，從而為構(gòu)建基于教學過程及學習效果的發(fā)展性評價模式帶來了困擾。

3 教學改革新特征挖掘

人工智能在高等職業(yè)教育領(lǐng)域的迅速發(fā)展極大改變了“分析化學”課程教學改革的理念及方向，“分析化學”課程教學越來越依賴學習共同體與人工智能技術(shù)的協(xié)同創(chuàng)新，“分析化學”課程教學改革應(yīng)該兼顧新技術(shù)融合、學生個性化發(fā)展、課堂師生民主互動，構(gòu)建新技術(shù)融合促改革、以教學改革促創(chuàng)新、以理念創(chuàng)新促發(fā)展機制。綜上所述，人工智能與學科教學深度融合背景下醫(yī)學類高職院校“分析化學”課程教學改革出現(xiàn)若干新特征，對這些新特征進行深度挖掘，為醫(yī)學類高職院?！胺治龌瘜W”課程教學改革新模式探索及構(gòu)建提供基本依據(jù)，具體總結(jié)如下：

3.1 教學知識結(jié)構(gòu)融合特征

在醫(yī)學類高職院?！胺治龌瘜W”課程教學中融入人工智能技術(shù)，實現(xiàn)在最短的時間內(nèi)整合并重組海量的教學知識信息；以“分析化學”課程體系的教學知識結(jié)構(gòu)優(yōu)化為核心，積極在教學知識結(jié)構(gòu)中引入具有實際工程應(yīng)用的分析案例；引導學生主動培養(yǎng)工程研發(fā)能力，注重專業(yè)知識基礎(chǔ)和知識面均衡擴展，強調(diào)專業(yè)基礎(chǔ)知識有機融合與創(chuàng)新思維的系統(tǒng)整合，培養(yǎng)學生具有個性化發(fā)展屬性的主動實踐思維[10]。在教學知識結(jié)構(gòu)方面明確醫(yī)學高等職業(yè)教育人才培養(yǎng)目標，突出應(yīng)用智慧型人才培養(yǎng)路徑，嘗試探索“分析化學”課程與計算機三維可視技術(shù)及人工智能深度學習技術(shù)之間的耦合交叉關(guān)系，積極踐行人工智能與學科教學深度融合背景下“分析化學”課程教學知識結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)的顯著融合特征。

3.2 教學民主化突出特征

人工智能時代學科教學知識信息具有很強的開放性包容性，“分析化學”課程教學知識信息增長迅速，更新迭代周期較短，具有明顯的差異性、碎片性、多元性，任課教師不可能實現(xiàn)“分析化學”課程教學知識信息的全覆蓋；傳統(tǒng)課堂教學模式下學生需求的“分析化學”課程教學知識可能存在盲點，向傳統(tǒng)的具有顯著地位差別的學習共同體提出了挑戰(zhàn)，為“分析化學”課堂教學民主化提出了新要求。人工智能與學科教學深度融合背景下，課堂教學的重心從教學知識的傳遞轉(zhuǎn)變?yōu)閷W生思維認知的培養(yǎng)，重視學生的自主學習過程，構(gòu)建師生平等協(xié)作共研的課堂教學機制，突出研究性教學模式的民主化屬性。

3.3 教學模式跨界創(chuàng)新特征

人工智能與學科教學深度融合背景下，學生可以隨時按需通過人工智能學習平臺獲取“分析化學”課程教學知識，很大程度解決了傳統(tǒng)“分析化學”課堂教學的滯后性，為學生提供了獲取“分析化學”課程前沿教學知識的途徑。任課教師也同時承擔教學知識結(jié)構(gòu)設(shè)計、工程研發(fā)實踐指導、學習平臺在線管理等跨界角色，引導學生的思維認知從在“教學知識中學習”轉(zhuǎn)變?yōu)椤坝媒虒W知識學習”，加強學生發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。教學模式具有積極的跨界創(chuàng)新效應(yīng)[11]，“分析化學”課程任課教師在一線教學過程中要營造網(wǎng)絡(luò)化、情景化、智慧化、民主化的課堂氛圍，任課教師需要在具有差異性的學習共同體中綜合運用跨界教學模式，將“分析化學”課程基礎(chǔ)知識、擴展知識、工程實踐知識進行有機融合并實現(xiàn)遷移應(yīng)用。

4 教學改革新模式探索及構(gòu)建

人工智能與學科教學深度融合背景下，高等職業(yè)教育課程、教學、學生、教師、評價、管理等層面均發(fā)生了系統(tǒng)性變化，衍生出了教學融合、協(xié)作共研、跨界創(chuàng)新等若干新內(nèi)涵，為我國高等職業(yè)教育提高實踐水平和加強內(nèi)涵建設(shè)提供了方向指引和現(xiàn)實路徑，妥善解決了我國高等職業(yè)教育學生規(guī)模與培養(yǎng)質(zhì)量之間的矛盾?！胺治龌瘜W”課程任課教師要加強人工智能技術(shù)的研究學習，積極借助人工智能學習平臺進行創(chuàng)新性學習環(huán)境構(gòu)建，與學生開展學習知識討論并共同確定學習目標，積極引導學生把外在的“分析化學”課程學習目標轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)在的學習意圖，營造課堂學習共同體下的學習認同感。學生成為自主學習者，作為課堂學習目標的制定者之一，學生應(yīng)該加強自我導向?qū)W習及自我管控能力[12]，積極與“分析化學”課程任課教師一起采用適宜的學習方法、營造寬松民主的學習氛圍，激發(fā)自己的創(chuàng)新意識和學習熱情。

基于以上分析，以醫(yī)學類高職院?！胺治龌瘜W”課程教學改革現(xiàn)實訴求為出發(fā)點，以“分析化學”課程教學改革面臨的困境為核心聚焦點，以“分析化學”課程教學改革若干新特征為重要依據(jù)，從課程設(shè)置、教學設(shè)計、學習氛圍、協(xié)作共研、教師發(fā)展、客觀評價、教育管理等角度對“分析化學”課程教學改革新模式開展深度探索分析，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建既具有前瞻性又具有可操作性的“分析化學”課程教學改革新模式，新模式邏輯導圖如圖1所示。

與圖1給出的醫(yī)學類高職院?！胺治龌瘜W”課程教學改革新模式邏輯導圖相對應(yīng)，對人工智能與學科教學深度融合背景下“分析化學”課程教學改革新模式組成要素進行內(nèi)涵分析如下：

4.1 課程設(shè)置

任課教師通過人工智能學習平臺實現(xiàn)“分析化學”課程知識設(shè)置跨學科整合，課程知識范圍覆蓋基礎(chǔ)知識、工程實踐知識、學生自主前沿探索知識等，為學生個性化發(fā)展提供課程知識面保證。

4.2 教學設(shè)計

“分析化學”課程任課教師開展創(chuàng)新教學設(shè)計實踐，在教學設(shè)計中踐行面向?qū)W習過程設(shè)計的理念，積極引導學生實現(xiàn)從書本學到用書本學的思維轉(zhuǎn)換，同時在教學設(shè)計中引導學生把外在的“分析化學”課程學習目標轉(zhuǎn)換為內(nèi)在的學習意圖。

4.3 學習氛圍

“分析化學”課程任課教師在課堂教學實踐中要重視學生的主體地位，課堂教學的重心從教授知識轉(zhuǎn)變?yōu)閷W生思維認知的培養(yǎng)，構(gòu)建主動求知、自主探究、師生合作的良性循環(huán)機制，營造寬松民主的學習氛圍。

4.4 協(xié)作共研

“分析化學”課程任課教師在課堂教學實踐中要聚焦學生的學習過程，積極參與學生的知識學習過程并與學生開展學習知識討論，在民主協(xié)作的氛圍下共同確定學習目標，針對學習過程中遇到的疑難問題，師生共同開展研究討論，進而實現(xiàn)課堂教學的協(xié)作共研。

4.5 教師發(fā)展

“分析化學”課程任課教師要主動加強人工智能技術(shù)的研究學習，借助人工智能學習平臺進行創(chuàng)新性學習環(huán)境構(gòu)建，個性化的幫助每個學生個體實現(xiàn)深度學習、協(xié)作學習、融合學習。

4.6 客觀評價

把傳統(tǒng)的學習總結(jié)性評價改為學習過程性評價，從單一性的成績評價轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗑S度的綜合評價，利用人工智能技術(shù)對評價數(shù)據(jù)進行深度分析，得出潛在的客觀評價規(guī)律。

4.7 教育管理

改善傳統(tǒng)的以知識灌輸為核心的教育管理模式，積極引導學生的思維認知創(chuàng)新從教學知識中學轉(zhuǎn)變?yōu)橛媒虒W知識學。

為了從實踐角度對醫(yī)學類高職院?！胺治龌瘜W”課程教學改革新模式進行效果分析，基于實驗性及可操作性考慮，采取小樣本模式下的直接統(tǒng)計法設(shè)計教學效果實證分析方案；選取江蘇衛(wèi)生健康職業(yè)學院2020級五年制藥學1班、2020級五年制藥學2班兩個平行班級為教學效果實證分析載體。其中，2020級五年制藥學1班采用傳統(tǒng)教學模式，2020級五年制藥學2班采用新模式，從課堂學生知識接受程度、學生內(nèi)在學習動力、課堂師生民主化等維度進行定量及定性教學效果數(shù)據(jù)統(tǒng)計，統(tǒng)計結(jié)果如表1所示，通過分析表1數(shù)據(jù)可知，“分析化學”課程教學改革新模式具有多維度的優(yōu)越性。

圖1 醫(yī)學類高職院?！胺治龌瘜W”課程教學改革新模式邏輯導圖

表1 “分析化學”課程教學改革新模式教學效果實證分析表

5 結(jié)語

人工智能與學科教學深度融合極大地改變了醫(yī)學類高職院校的課程設(shè)置與整合、教學組織與管理、教學評價與反饋，為醫(yī)學類高職院校教學改革提供了新途徑，也對醫(yī)學類高職院校教學改革新模式探索及構(gòu)建提出了新要求。本研究以醫(yī)學類高職院?！胺治龌瘜W”課程教學改革為載體，系統(tǒng)分析了高職院校“分析化學”課程教學改革突出的現(xiàn)實訴求，多維度剖析了高職院?！胺治龌瘜W”課程教學改革面臨的困境，深度挖掘了高職院?！胺治龌瘜W”課程教學改革涌現(xiàn)的若干新特征，探索并構(gòu)建了人工智能與學科教學深度融合背景下高職院?！胺治龌瘜W”課程教學改革的新模式。選取兩個平行班級，采取小樣本模式下的直接統(tǒng)計法對“分析化學”課程教學改革新模式進行效果分析，從定量分析與定性分析兩個層面多角度驗證了新模式的優(yōu)越性。