人工智能賦能高職教育改革研究

姜 峰，徐步榮，張 遜，張佳佳，杜振龍

（泰州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 泰州 225300）

隨著人工智能技術(shù)、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的發(fā)展，國家相繼頒布了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》、《中國教育現(xiàn)代化2035》等政策文件，以教育信息化支撐并引領(lǐng)教育現(xiàn)代化，必將促進人工智能與教育教學(xué)的進一步深度融合。面臨新形勢，高職院校教育教學(xué)以及專業(yè)設(shè)置調(diào)整等也必將引起新一輪的改革。國家的高等教育也需要從單純的規(guī)模擴張轉(zhuǎn)變到以質(zhì)量和結(jié)構(gòu)優(yōu)化為核心的內(nèi)涵發(fā)展階段，高等職業(yè)教育是我國高等教育重要組成部分，人工智能與職業(yè)教育如何更好地融合發(fā)展，進而不斷滿足人民群眾對優(yōu)質(zhì)職業(yè)教育的需求，已經(jīng)成為新時期我國職業(yè)教育改革的重要方向。

中國職業(yè)技術(shù)教育學(xué)會會長、教育部原副部長魯昕曾在深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院與來自全國的諸多專家學(xué)者以“人工智能背景下職業(yè)教育的數(shù)字化轉(zhuǎn)型”為主題，共同探討了人工智能背景下職業(yè)教育的專業(yè)轉(zhuǎn)型與課程轉(zhuǎn)型，共同商討中國職業(yè)教育高質(zhì)量發(fā)展的策略與路徑。魯昕提出數(shù)字經(jīng)濟在十方面驅(qū)動教育變革：教育生態(tài)從平面到立體，思維模式從一維到多維等，現(xiàn)代職業(yè)教育要牢牢把握數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的歷史趨勢，以產(chǎn)教科融合推動職業(yè)教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型。人工智能為主導(dǎo)的新一輪科技革命為高職教育的產(chǎn)教科融合發(fā)展帶了機遇和挑戰(zhàn)，高校與企業(yè)要共同合作共同研究，對準前沿技術(shù)，找到突破口，加速人工智能與職業(yè)教育的融合。

1 人工智能時代高職教育面臨的新變化

1.1 人工智能推進高職院校專業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整

高職院校專業(yè)設(shè)置與調(diào)整和人才市場需求、院校專業(yè)預(yù)警機制、專業(yè)動態(tài)調(diào)整機制等有關(guān)，高職院校為提高競爭力，專業(yè)設(shè)置本應(yīng)具備調(diào)整及時、更新快的特點，人工智能的出現(xiàn)，為經(jīng)濟社會的發(fā)展注入了新動力，更是加快了高職院校專業(yè)調(diào)整的速度。據(jù)悉，2017～2018 年，我國1000 多所高職院校的人工智能相關(guān)專業(yè)設(shè)置漲幅為13%，其中涉及大數(shù)據(jù)方向的相關(guān)專業(yè)設(shè)置漲幅超過200%[1]。新專業(yè)的調(diào)整設(shè)置勢必引起專業(yè)群乃至專業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整。

職業(yè)院校開設(shè)人工智能技術(shù)相關(guān)專業(yè)，勢必要規(guī)劃系統(tǒng)的課程體系，該課程體系不僅包括數(shù)學(xué)、統(tǒng)計學(xué)等基礎(chǔ)課程，還包括計算機科學(xué)技術(shù)等核心課程，涉及模式識別、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、機器學(xué)習(xí)、智能控制等，要合理調(diào)整人才培養(yǎng)方案以及專業(yè)結(jié)構(gòu)，才能真正培養(yǎng)出優(yōu)秀的人工智能人才。在智能化時代，人工智能技術(shù)通過與教育實踐結(jié)合進而提高教育“智慧”，教師教學(xué)的信息化手段多樣；另外，在其他專業(yè)的建設(shè)過程中通過融入人工智能技術(shù)及成果，能夠提高專業(yè)建設(shè)的內(nèi)涵，比如：智能控制技術(shù)、工業(yè)機器人等，都融入了人工智能的基礎(chǔ)知識。針對相關(guān)專業(yè)課程的建設(shè)，比如：程序設(shè)計類課程、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、相關(guān)控制類課程等等，在課件設(shè)計制作、教學(xué)資源儲備、教學(xué)模式改進等方面既可以融入人工智能技術(shù)輔助手段，也可以對現(xiàn)有教學(xué)內(nèi)容進行整合，使人工智能技術(shù)在高職院校專業(yè)課程建設(shè)等方面有效運用，進而適應(yīng)不同的教學(xué)環(huán)境。

1.2 人工智能推進高職院校教學(xué)信息化跨越式發(fā)展

在人工智能技術(shù)快速發(fā)展的今天，傳統(tǒng)的教學(xué)模式承受了巨大的沖擊，帶給課堂教學(xué)的是深刻的變革，跨越式的發(fā)展，目前，更多的多媒體教室投入使用，更廣的智慧校園正在建設(shè)，帶來的不僅是教學(xué)模式的變革，還有教學(xué)評價方式的改革；不僅高度提升了學(xué)生的信息素養(yǎng)，還在高職院校的專業(yè)調(diào)整、學(xué)生培養(yǎng)標準等多方面起到了極大的推進作用。教育技術(shù)從單一到復(fù)合，教材呈現(xiàn)從紙質(zhì)到數(shù)字，教學(xué)場景從傳統(tǒng)到智慧，各類教學(xué)形態(tài)的轉(zhuǎn)變倒逼教師能力從一元到多元，教學(xué)信息化的標準從低配到高端，進而不斷推動職業(yè)教育教學(xué)信息化的跨越式發(fā)展。

1.3 人工智能與職業(yè)教育的深度融合是社會發(fā)展新時代下的客觀要求

高職教育的目的主要是為新時代培養(yǎng)技術(shù)技能型人才，實現(xiàn)職業(yè)教育為區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展服務(wù)，聚焦創(chuàng)新變革，把握機遇，及時把脈社會需求，不斷促進“產(chǎn)教科”相融合；在人工智能發(fā)展背景下，高職教育的教育生態(tài)、教學(xué)模式、評價方式、培養(yǎng)標準、師資力量等都面臨或者已經(jīng)發(fā)生了重大變革，高職教育要主動融入技術(shù)創(chuàng)新的潮流，創(chuàng)新高職人才培養(yǎng)體系、重構(gòu)人才知識結(jié)構(gòu)[2-5]；人工智能與職業(yè)教育的融合發(fā)展是社會發(fā)展的客觀需要。

2 人工智能賦能職業(yè)教育的改革路徑

2.1 推進專業(yè)和課程建設(shè)

前面提到了近幾年高職院校中人工智能相關(guān)的專業(yè)設(shè)置已經(jīng)大幅提升，職業(yè)院校要積極研究，結(jié)合學(xué)院實際適時地開設(shè)與人工智能相關(guān)的專業(yè)，同時注重教師能力的提高，科學(xué)地設(shè)置專業(yè)及相關(guān)課程，專業(yè)和課程是人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)，是基石，要重點開展革新，切忌因循守舊，換湯不換藥，換一下課程名稱就草草了之。各高職院校要結(jié)合自身實際，在信息化革新浪潮下，積極構(gòu)建新的知識體系和課程體系，顛覆固有專業(yè)結(jié)構(gòu)，狠抓復(fù)合技術(shù)技能型人才的培養(yǎng)，在各自專業(yè)特色領(lǐng)域內(nèi)有更長遠的發(fā)展。高職院校主要領(lǐng)導(dǎo)要科學(xué)謀劃“十四五”期間學(xué)院的發(fā)展思路和舉措，在專業(yè)設(shè)置、調(diào)整、課程建設(shè)等基礎(chǔ)條塊上多下功夫、下足功夫。

智慧課堂是當下一種新型的教育模式，也正在逐步走入課堂，其本質(zhì)是智能硬件+智慧軟件+現(xiàn)代通信技術(shù)構(gòu)成的課堂，主要是給教師和學(xué)生提供了更精準的服務(wù)。在智慧課堂上采用人臉識別技術(shù)、語音識別技術(shù)等智能技術(shù)能輔助教師在考勤、紀律、互動、課堂作業(yè)等方面提供精準服務(wù)，當然這對教師的信息化水平提出了一定的要求。針對專業(yè)和課程建設(shè)，主要是改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式和教學(xué)手段，創(chuàng)新教學(xué)模式，將人工智能技術(shù)融入其中；改變傳統(tǒng)的重視線下教學(xué)的模式，實現(xiàn)線上線下教育融合發(fā)展。再比如公選課的設(shè)置與選課方面，可以通過設(shè)計手機端選課系統(tǒng)，實現(xiàn)公選課的實時選課。

2.2 積極轉(zhuǎn)變教學(xué)模式

高職院校的教學(xué)特別注重理論與實踐的結(jié)合，尤其動手操作，人工智能技術(shù)的應(yīng)用使得教師一定程度上從繁雜的工作中“解放出來”，比如，“教師主導(dǎo)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皫熒印?、“學(xué)生主動”，教師可以通過機器學(xué)習(xí)、語音識別、系統(tǒng)開發(fā)等技術(shù)設(shè)計“智慧課堂”，通過手機終端或者電腦Web 端在線學(xué)習(xí)理論知識；教師可以通過制作視頻、三維動畫等讓學(xué)生觀看視頻學(xué)習(xí)操作細節(jié)，大大減輕了教師的教學(xué)壓力；通過MOOC 平臺、翻轉(zhuǎn)課堂等多形式實現(xiàn)知識講授；進而教學(xué)模式也由單一的教學(xué)模式呈現(xiàn)多樣化改變。

2.3 打破時間和空間的界限，建立多元學(xué)習(xí)情景

隨著智能學(xué)習(xí)環(huán)境的逐步建立，教師教授以及學(xué)生學(xué)習(xí)的方式呈現(xiàn)多樣化，打破了固有的時間和空間的界限，不再受傳統(tǒng)教室上課單一形式的局限[6]。手機學(xué)習(xí)終端技術(shù)的發(fā)展也使得個性化學(xué)習(xí)、物聯(lián)網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)等投入教學(xué)活動，教師可以提前將學(xué)習(xí)內(nèi)容布置于網(wǎng)絡(luò)，將上課視頻上傳于網(wǎng)絡(luò)，將作業(yè)在網(wǎng)絡(luò)端進行評價，教師教學(xué)模式及形式可以多樣化開展，教輔手段的多樣化可以“解放”教師；另一方面，學(xué)生自主學(xué)習(xí)、不定時學(xué)習(xí)成為可能，薄弱知識點可以多次重復(fù)在線學(xué)習(xí)，極大地提高了學(xué)習(xí)效率。

2.4 進一步優(yōu)化教學(xué)管理

首先是信息技術(shù)支持進一步加強，人工智能技術(shù)的應(yīng)用使得學(xué)校在建立校園大數(shù)據(jù)中心、打造智能管理服務(wù)平臺等方面更加高效科學(xué)；其次，利用人工智能技術(shù)實現(xiàn)了大數(shù)據(jù)分析、業(yè)務(wù)建模、數(shù)據(jù)可視化等；第三，在數(shù)據(jù)采集處理等方面，人工智能技術(shù)的整合使用提高了工作效率和精準度；第四，完善原有智慧校園建設(shè)，可以實現(xiàn)校企合作深度開展以及教學(xué)科研工作的精細管理，合理配置教學(xué)資源。

3 人工智能賦能高職教育的發(fā)展趨勢

隨著人工智能技術(shù)在各行各業(yè)的不斷深入使用，推進高職教育與人工智能的深度融合勢在必行，也是順勢而為，有利于高職教育實現(xiàn)跨越式發(fā)展。技術(shù)的革新勢必促進新一輪工作方式方法的改變，教育也在其中，人工智能與高職教育的融合發(fā)展有利于高職教育在教學(xué)理念、教學(xué)模式、教科研工作、專業(yè)課程建設(shè)以及教學(xué)管理等方面全面革新[7]，為培育新型技術(shù)技能型人才做出更大貢獻。另外，人工智能借助通信技術(shù)，可以與物聯(lián)網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實、云計算、區(qū)塊鏈、大數(shù)據(jù)等結(jié)合，實現(xiàn)高職教育環(huán)境智能化、虛擬教學(xué)、資源共享、大數(shù)據(jù)智能分析、教學(xué)質(zhì)量考核智能化等。

總之，人工智能將逐步融入高等教育發(fā)展系統(tǒng)，承擔(dān)起重復(fù)性、低效、標準化程度高的教學(xué)工作。人工智能趨勢下高職教育也將完全顛覆學(xué)生的學(xué)習(xí)模式，打破時間和空間束縛，彈性化、自主學(xué)習(xí)方式將成為首選，學(xué)生評價多元化。另一方面，人工智能賦能高職教育對于打破我國高教資源分布不均衡的現(xiàn)狀也將起到積極作用。