人工智能促進(jìn)高職教育教學(xué)發(fā)展的路徑探究

姜艷 趙鵬

摘要：當(dāng)今社會人工智能技術(shù)飛速發(fā)展，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于裝備制造、醫(yī)療衛(wèi)生、物流等各個領(lǐng)域，教育行業(yè)自然也不例外。人工智能的快速發(fā)展給高職教育帶來了新的發(fā)展機(jī)遇，智能化教育將成為未來學(xué)校變革潮流。本文在分析高職院校教學(xué)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，從教師、學(xué)生、教學(xué)內(nèi)容與資源、教學(xué)環(huán)境與組織形式四個方面探索人工智能促進(jìn)高職教育教學(xué)發(fā)展的路徑與方式，并提出相關(guān)合理性建議，為人工智能推進(jìn)高職教育教學(xué)發(fā)展提供思路參考。

關(guān)鍵詞：人工智能;高職教育;教學(xué);路徑

中圖分類號：G642 ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）31-0181-02

人工智能的英文翻譯為Artificial intelligence，簡稱AI。1956年約翰·麥卡錫首次提出了“人工智能”的概念，從此人工智能正式誕生。隨后人工智能的研究經(jīng)歷了誕生（1956～1966年）、復(fù)蘇（1976～1986年）和發(fā)展（2006年至今）三次浪潮[1]，現(xiàn)已成為一門涉及計算機(jī)科學(xué)、信息科學(xué)認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)等多學(xué)科的新興交叉科學(xué)。近年來，隨著機(jī)器學(xué)習(xí)、計算機(jī)視覺、機(jī)器人等技術(shù)的飛速發(fā)展，人工智能已經(jīng)廣泛應(yīng)用于人類生活的方方面面，教育也成為人工智能的重要應(yīng)用領(lǐng)域之一。

2017年7月，國務(wù)院印發(fā)了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》。規(guī)劃將智能教育列為重點任務(wù)，指出要利用智能技術(shù)加快推動人才培養(yǎng)模式、教學(xué)方法改革，構(gòu)建包含智能學(xué)習(xí)、交互式學(xué)習(xí)的新型教育體系[2]。2018年4月2日，教育部印發(fā)《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動計劃》，從科技創(chuàng)新、人才培養(yǎng)、科技成果轉(zhuǎn)化等方面提出要加快人工智能在教育領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用，構(gòu)建人工智能專業(yè)教育、職業(yè)教育和大學(xué)基礎(chǔ)教育于一體的高校教育體系[3]。2019年4月，教育部、財政部印發(fā)的《關(guān)于實施中國特色高水平高職學(xué)校和專業(yè)建設(shè)計劃的意見》明確提出要加快智慧校園建設(shè)，促進(jìn)信息技術(shù)和智能技術(shù)深度融入教育教學(xué)和管理服務(wù)的全過程，建設(shè)智慧課堂和虛擬工廠[4]。由此可見，國家已經(jīng)開始高度重視人工智能推進(jìn)教育創(chuàng)新發(fā)展。

1國內(nèi)外相關(guān)研究動態(tài)

1.1國外相關(guān)研究

國外人工智能應(yīng)用于教育的研究開始較早，研究范圍廣泛，呈現(xiàn)多元化特點，包括教育人工智能的技術(shù)研究，如機(jī)器人、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等，以及將這些技術(shù)應(yīng)用到教學(xué)中的實踐研究等等。學(xué)者Timms MJ[5]指出，教育人工智能主要指通過計算機(jī)、教學(xué)平臺提高學(xué)生參與教學(xué)的積極性，促進(jìn)教師更加有效開展教學(xué)，以及越來越多地使用傳感器設(shè)備監(jiān)控學(xué)習(xí)環(huán)境和學(xué)習(xí)行為。Goksel-Canbek[6]等研究提出人工智能可以在學(xué)習(xí)者與機(jī)器人之間搭建良好媒介，學(xué)生與機(jī)器人展開同伴式互動，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生獨立思考能力。此外，還有一些學(xué)者探討了人工智能應(yīng)用于教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題、人工智能在教育中應(yīng)用正在面臨或者將要面臨的挑戰(zhàn)、教育人工智能的未來發(fā)展趨勢等。

1.2國內(nèi)相關(guān)研究

國內(nèi)對人工智能教育應(yīng)用研究主要從以下兩個方面展開。

第一，相關(guān)理論探索。閆志明等闡述了教育人工智能的概念與內(nèi)涵[7];馬玉慧等結(jié)合我國目前人工智能教育現(xiàn)狀，提出了人工智能教育應(yīng)用的發(fā)展建議[8];陳婕在介紹人工智能的發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上分析了高職教育在人工智能時代下的發(fā)展思路[9]。

第二，人工智能教育應(yīng)用的形式和案例研究。陳麗等認(rèn)為人工智能為核心的教學(xué)系統(tǒng)，可以部分取代教師，直接與學(xué)生交互，解決學(xué)生的問題[10]。郭漢等基于計算機(jī)視覺技術(shù)構(gòu)建了系統(tǒng)完善的現(xiàn)代體育教學(xué)虛擬現(xiàn)實技術(shù)框架[11]。還有很多微觀教學(xué)實踐案例多集中在高職會計、計算機(jī)、物流管理等專業(yè)，探索人工智能應(yīng)用于具體教學(xué)實踐的方法與作用。

綜上所述，目前國內(nèi)外學(xué)者對人工智能與教育融合都予以高度關(guān)注。諸多的研究案例表明人工智能可以給學(xué)生提供個性化的學(xué)習(xí)方式，促進(jìn)教學(xué)過程中的多元交互，替代很多教師的機(jī)械化勞動，有效提高教學(xué)效率，優(yōu)化教學(xué)效果。

2目前我國高職院校教學(xué)現(xiàn)狀

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，我國的高等職業(yè)教育邁入了迅速發(fā)展的快車道，但不可否認(rèn)的是還存在很多問題。第一，教學(xué)模式單一。雖然國家發(fā)布了多項人工智能應(yīng)用教學(xué)的文件，但是多數(shù)教師因為種種原因依然應(yīng)用傳統(tǒng)教學(xué)模式授課，學(xué)生處于被動接收狀態(tài)，無法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;有些教師完全依賴教材教學(xué)，照本宣科，教學(xué)目標(biāo)達(dá)不到預(yù)期效果，教學(xué)成效一般。第二，教學(xué)過程缺乏有效監(jiān)督。目前多數(shù)院校都是采取人力督導(dǎo)的方式，由學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)、教學(xué)專家隨機(jī)聽取教師上課，并對課堂教學(xué)效果給予一定評價。但由于教學(xué)督導(dǎo)人員數(shù)量限制，教學(xué)督導(dǎo)人員不可能全部聽取授課教師的所有課程，平均一個學(xué)期能夠督導(dǎo)教師1-2次授課，這種監(jiān)督力度是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。第三，學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)需求得不到有效滿足。很多高職院校學(xué)生數(shù)量多，教師授課任務(wù)重，大部分都是大班授課，課后的有限時間又被備課、批改作業(yè)占據(jù)，根本沒有精力滿足學(xué)生的個性化需求。

3人工智能促進(jìn)高職教育教學(xué)發(fā)展的路徑

教學(xué)基本要素包括教師、學(xué)生、教學(xué)內(nèi)容與資源、教學(xué)環(huán)境與組織形式等，筆者就從這幾個方面分析人工智能促進(jìn)高職教育教學(xué)發(fā)展的路徑，從而促進(jìn)人工智能與高職教育深度融合發(fā)展。

3.1教師

首先教師的教學(xué)理念需要更新，注重與學(xué)生展開互動，樹立終身學(xué)習(xí)理念，積極參與人工智能提升培訓(xùn)。人工智能小助手可以更便捷地幫助教師了解每一位學(xué)生的學(xué)習(xí)基本情況，包括知識基礎(chǔ)，學(xué)習(xí)風(fēng)格等，從而有效促進(jìn)教學(xué)向精準(zhǔn)個性化發(fā)展。第二，教學(xué)過程廣泛應(yīng)用人工智能技術(shù)為核心的教學(xué)系統(tǒng)平臺，可以在備課、授課、作業(yè)批改等環(huán)節(jié)對老師進(jìn)行輔助，幫助老師完成大量機(jī)械化的勞動。第三，改進(jìn)教師對學(xué)生的評價體系。當(dāng)前主要的評價方式主要還是通過期中、期末考試的終結(jié)性評價為主，涉及過程性評價也僅僅納入平時的作業(yè)分?jǐn)?shù)。通過人工智能系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析可以把包括學(xué)生平時的學(xué)習(xí)態(tài)度、實踐技能操作水平、創(chuàng)新能力等進(jìn)行量化計算，從而對學(xué)習(xí)者進(jìn)行更加科學(xué)系統(tǒng)的評價。第四，人工智能技術(shù)的應(yīng)用需要教師探索新的教學(xué)方法、教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)。

3.2學(xué)生

人工智能時代學(xué)生需要加強(qiáng)創(chuàng)新思維能力、知識遷移能力培養(yǎng)，而不再只是死記硬背。人工智能提供的個性化學(xué)習(xí)環(huán)境為學(xué)生提供了更多選擇。學(xué)生可以根據(jù)自身的學(xué)習(xí)習(xí)慣和知識掌握情況選擇適合自己的學(xué)習(xí)資源，并通過智能學(xué)習(xí)小助手隨時與教師進(jìn)行溝通，解決疑難問題。除此之外，不同學(xué)科虛擬仿真VR智能學(xué)習(xí)環(huán)境的構(gòu)建能夠給學(xué)生帶來全景逼真的學(xué)習(xí)體驗，極大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。

3.3教學(xué)內(nèi)容與資源

目前高職院校的教學(xué)內(nèi)容以紙質(zhì)教材為主。隨著人工智能技術(shù)的引入，教材呈現(xiàn)形式體現(xiàn)出多樣化的特點，教材均配套數(shù)字化學(xué)習(xí)資源，并且導(dǎo)入系統(tǒng)學(xué)習(xí)平臺，學(xué)生可以通過智能終端隨時訪問。除此之外，學(xué)校要開設(shè)《人工智能導(dǎo)論》等相關(guān)公共必修課，讓學(xué)生掌握人工智能的基礎(chǔ)知識，提升學(xué)生的信息素養(yǎng)。

3.4教學(xué)環(huán)境與組織形式

目前高職院校的教學(xué)形式基本為課堂面授，人工智能技術(shù)支持下的未來教學(xué)組織形式要發(fā)生變革，傳統(tǒng)教室會逐步演化為智慧教室。智慧教室綜合了人臉簽到、語音評測、動作識別、直播監(jiān)測等多項智能技術(shù)，不同的專業(yè)學(xué)科配置相關(guān)的虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)，給學(xué)生帶來全新的學(xué)習(xí)體驗。整個課堂教學(xué)不再是教師從頭講到尾，其中可以設(shè)計小組討論、小組成果展示匯報、頭腦風(fēng)暴等多種形式的教學(xué)活動，學(xué)生的參與度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)課堂。

4結(jié)語

人工智能的快速發(fā)展給高職教育帶來了新的發(fā)展機(jī)遇，人工智能技術(shù)可以在教與學(xué)活動開展、教學(xué)質(zhì)量監(jiān)督、教學(xué)智能評價等各個領(lǐng)域有效促進(jìn)教學(xué)效果實現(xiàn)最優(yōu)化。高職教育應(yīng)該抓住這個機(jī)遇，將人工智能與教育教學(xué)深度融合發(fā)展，開創(chuàng)高職教育新高地。

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【通聯(lián)編輯：光文玲】