人工智能視域下高職院校實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革探討

摘 要 在人工智能技術(shù)迅速發(fā)展的當(dāng)下，高等職業(yè)教育面臨著前所未有的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。如何推進(jìn)高職院校實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)與人工智能的融合發(fā)展，適應(yīng)未來行業(yè)企業(yè)需求，培養(yǎng)社會(huì)需要的新型技術(shù)人才是當(dāng)下亟須解決的問題。文章分析了當(dāng)前人工智能發(fā)展的相關(guān)背景，探討了人工智能技術(shù)在教學(xué)管理、內(nèi)容更新、教學(xué)方法創(chuàng)新，以及評(píng)價(jià)體系改進(jìn)等方面的應(yīng)用，并提出了相應(yīng)的改革策略，旨在為培養(yǎng)適應(yīng)未來社會(huì)發(fā)展需求的高素質(zhì)人才提供新的思路。

關(guān)鍵詞 人工智能；高等職業(yè)教育；實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)；教學(xué)改革；人才培養(yǎng)

中圖分類號(hào)：G712 " " " " " " " " " " " " " " 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A " " DOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2024.23.010

Exploration of Experimental Training Teaching Reform in

Vocational Colleges from the Perspective of Artificial Intelligence

MENG Fanxing

（School of Health Management， Tianjin Medical College， Tianjin 300222）

Abstract With the rapid development of artificial intelligence technology， higher vocational education is facing unprecedented opportunities and challenges. How to promote the integration and development of experimental and practical teaching in vocational colleges with artificial intelligence， adapt to the needs of future industries and enterprises， and cultivate new technical talents needed by society is an urgent problem that needs to be solved at present. The article analyzes the relevant background of the current development of artificial intelligence， explores the application of artificial intelligence technology in teaching management， content updates， teaching method innovation， and evaluation system improvement， and proposes corresponding reform strategies， aiming to provide new ideas for cultivating high-quality talents that can adapt to the needs of future social development.

Keywords artificial intelligence; higher vocational education; experimental training; reform in education; personnel training

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，人工智能技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)今社會(huì)各行各業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力。人工智能技術(shù)不僅在促進(jìn)生產(chǎn)、優(yōu)化管理、提高服務(wù)質(zhì)量上發(fā)揮著重要作用，也對(duì)高職教育專業(yè)發(fā)展，課程、教學(xué)內(nèi)容改革等方面產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。高職院校作為培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)技能人才的重要基地，其教學(xué)模式和教學(xué)方法亟須為適應(yīng)新的發(fā)展而創(chuàng)新，才能培養(yǎng)出適應(yīng)未來技術(shù)發(fā)展的高素質(zhì)人才。特別是在實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)領(lǐng)域，人工智能的融合為教育教學(xué)改革提供了新的思路和手段。

1" 融合人工智能是時(shí)代發(fā)展的必然要求

在探討技術(shù)驅(qū)動(dòng)人類文明變革的發(fā)展脈絡(luò)中，第四次工業(yè)革命以技術(shù)創(chuàng)新作為根本推動(dòng)力，引領(lǐng)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)與社會(huì)生活發(fā)生了根本性的變革[1]。當(dāng)下，技術(shù)進(jìn)步已不局限于自動(dòng)化生產(chǎn)和智能制造的范疇，逐漸擴(kuò)展到虛擬現(xiàn)實(shí)、大數(shù)據(jù)分析、人工智能等領(lǐng)域。每一項(xiàng)技術(shù)的突破與應(yīng)用都從根本上重塑了人類社會(huì)的工作模式與生活方式，開辟出新的工業(yè)路徑與商業(yè)模式，進(jìn)而促進(jìn)生產(chǎn)效率和創(chuàng)新能力的大幅提升。隨著第四次工業(yè)革命進(jìn)程的深入，技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展催生了新興行業(yè)的發(fā)展，迫使傳統(tǒng)行業(yè)進(jìn)行技術(shù)改造和產(chǎn)業(yè)升級(jí)，社會(huì)對(duì)勞動(dòng)力市場(chǎng)的需求隨之發(fā)生了顯著變化，從而對(duì)勞動(dòng)者構(gòu)成了雙重影響：一方面，對(duì)具備高技術(shù)技能和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才的需求日益增長(zhǎng)；另一方面，加劇了對(duì)低技能勞動(dòng)力的替代與淘汰[2]。這種勞動(dòng)力市場(chǎng)所面臨的重大轉(zhuǎn)型，就要求勞動(dòng)者不斷提升自身的技能和素質(zhì)，以適應(yīng)新時(shí)代的需求。因此，在提升勞動(dòng)力技能和創(chuàng)新能力方面，為了更好地契合工業(yè)4.0時(shí)代，作為肩負(fù)著培養(yǎng)多樣化人才、傳承技術(shù)技能、促進(jìn)就業(yè)創(chuàng)業(yè)重要職責(zé)的職業(yè)教育就必須隨之改革與創(chuàng)新，以滿足未來社會(huì)的多元化需求。

2" 融合人工智能是國家發(fā)展的必然要求

人工智能與教育發(fā)展的深度融合已成為世界各國、國際組織關(guān)注的重要領(lǐng)域。從國際上看，2019年5月，聯(lián)合國教科文組織（UNESCO）與我國政府合作在北京舉辦國際人工智能與教育大會(huì)，8月發(fā)布《北京共識(shí)——人工智能與教育》文件，形成了國際社會(huì)對(duì)智能時(shí)代教育發(fā)展的共同愿景。2021年發(fā)布《人工智能與教育：政策制定者指南》，2021年11月24日，聯(lián)合國教科文組織第41屆大會(huì)通過了《人工智能倫理問題建議書》，2023年9月7日，聯(lián)合國教科文組織頒布了《生成式人工智能教育與研究應(yīng)用指南》，分別從宏觀管理與教育政策制定、技術(shù)應(yīng)用與技術(shù)服務(wù)的方法與原則、前沿人工智能技術(shù)的應(yīng)用與建議等方面，全方位、多角度地深入探討與指明了人工智能對(duì)教育產(chǎn)生的影響與發(fā)展前景。

我國也高度重視人工智能與教育的融合發(fā)展，2018年教育部發(fā)布《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃》，設(shè)定了2020、2025、2030的三節(jié)點(diǎn)發(fā)展目標(biāo)與涵蓋前沿創(chuàng)新、人才培養(yǎng)、科技成果轉(zhuǎn)化與示范應(yīng)用的三方面重點(diǎn)任務(wù)；同年教育部發(fā)布《教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃》，標(biāo)志著教育信息化建設(shè)從1.0時(shí)代正式邁入以人工智能為代表的2.0時(shí)代。2024年在上海舉辦的世界數(shù)字教育大會(huì)上，教育部部長(zhǎng)懷進(jìn)鵬表示，教育部將實(shí)施人工智能賦能行動(dòng)，以促進(jìn)智能技術(shù)與教育教學(xué)、科學(xué)研究、社會(huì)的深度融合。

3" 實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)融合人工智能的發(fā)展路徑

3.1" 樹立數(shù)字化意識(shí)，培養(yǎng)數(shù)字化能力

實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)融合人工智能的過程不是單純地對(duì)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)體系的技術(shù)升級(jí)，而是對(duì)教育理念、教學(xué)方法，以及教學(xué)管理模式的全面革新。它要求從最初的技術(shù)應(yīng)用與融合，逐步過渡到深層次地樹立數(shù)字化意識(shí)與思維方式，進(jìn)而培養(yǎng)出相應(yīng)的數(shù)字化能力與方法[3]。這一過程不僅涉及技術(shù)與工具的應(yīng)用，還要激發(fā)教育資源和數(shù)據(jù)的潛在價(jià)值，構(gòu)建一個(gè)智能化、生態(tài)化的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)發(fā)展新模式，形成一套高效、透明、可持續(xù)的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)數(shù)字治理體系和運(yùn)行機(jī)制，以實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)體系的現(xiàn)代化，適應(yīng)快速變化的社會(huì)需求，支撐職業(yè)教育事業(yè)的持續(xù)發(fā)展。同時(shí)，還要深化對(duì)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)與人工智能融合發(fā)展內(nèi)涵的理解，將其視為一場(chǎng)深刻的教育革命。這場(chǎng)教育革命不僅改變了教學(xué)工具和環(huán)境，還重新定義了教與學(xué)的方式[4]，通過融合人工智能所提供的強(qiáng)大技術(shù)支撐，不僅可以智能分析學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為和表現(xiàn)，還能提供個(gè)性化的教學(xué)資源和學(xué)習(xí)策略，從而打破傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)的時(shí)間和空間限制，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)。

3.2" 構(gòu)建智能化的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)學(xué)習(xí)環(huán)境

智能化的學(xué)習(xí)環(huán)境不僅代表了學(xué)生學(xué)習(xí)和教師教學(xué)方式的進(jìn)步，而且是支持人工智能與實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)融合發(fā)展的根本。當(dāng)前無論是傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教室還是裝備了最新多媒體技術(shù)的理論實(shí)踐一體化實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教室，大多仍受限于固定的地點(diǎn)和單一的場(chǎng)景，這種局限性導(dǎo)致了教學(xué)過程在不同場(chǎng)域之間的割裂，減少了教學(xué)互動(dòng)的可能性，使得教師對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)的追蹤變得更加困難。在人工智能時(shí)代，教育環(huán)境需要從封閉向開放轉(zhuǎn)變，這不僅是時(shí)空觀念的變化，也體現(xiàn)在學(xué)習(xí)方式的演進(jìn)上。為了適應(yīng)這種變化，傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)環(huán)境亟須通過數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的升級(jí)改造來實(shí)現(xiàn)革新。這包括數(shù)據(jù)共享、設(shè)備的協(xié)同工作、知識(shí)的互聯(lián)以及群體智能的整合，目的是創(chuàng)建一個(gè)能夠自我適應(yīng)和自我優(yōu)化的學(xué)習(xí)環(huán)境，從而使學(xué)習(xí)過程更加輕松、更具沉浸感，更有效率。例如，利用人工智能分析，教師可以更準(zhǔn)確地理解學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣和需求，從而提供更個(gè)性化的教學(xué)。同時(shí)，人工智能可以輔助教師設(shè)計(jì)課程和評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，使得教育資源分配更加高效。此外，通過引入虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）技術(shù)，可以為學(xué)生提供模擬實(shí)驗(yàn)和場(chǎng)景體驗(yàn)，極大地增強(qiáng)學(xué)習(xí)的互動(dòng)性和實(shí)踐性。

最終，我們的目標(biāo)是創(chuàng)建一個(gè)多維度、高度互動(dòng)和完全融合的智能學(xué)習(xí)環(huán)境，不僅是物理空間的轉(zhuǎn)變，還是學(xué)習(xí)理念和教學(xué)模式的重大躍遷。通過不斷探索和創(chuàng)新，智能化學(xué)習(xí)環(huán)境將引領(lǐng)教育的未來，為學(xué)生提供更加廣闊的學(xué)習(xí)視野和無限的可能性。

3.3" 加強(qiáng)數(shù)字教學(xué)資源建設(shè)

在實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革的過程中，課堂始終是核心戰(zhàn)場(chǎng)。課堂教學(xué)資源與人工智能融合的數(shù)字化轉(zhuǎn)型是所有數(shù)字化應(yīng)用和服務(wù)的基礎(chǔ)[5]。盡管以人工智能為基礎(chǔ)的多模態(tài)數(shù)據(jù)分析技術(shù)及其衍生應(yīng)用產(chǎn)品還未完全達(dá)到成熟階段，且基于傳統(tǒng)要素的教學(xué)數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程遭遇了眾多挑戰(zhàn)與困難，但通過結(jié)合傳統(tǒng)紙質(zhì)課本、數(shù)字化教材、智能化教學(xué)裝備，我們有望探索出新型教學(xué)模式以提高課堂教學(xué)效率，減輕師生負(fù)擔(dān)，并培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

數(shù)字化教學(xué)資源的本質(zhì)在于其數(shù)字的形態(tài)特性，在網(wǎng)絡(luò)在線平臺(tái)的支持下，不僅能夠在多樣化的數(shù)字設(shè)備上訪問與更新，還能夠捕捉并記錄學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的互動(dòng)軌跡，從而提供即時(shí)的學(xué)習(xí)反饋。創(chuàng)建此類教學(xué)資源的過程包括內(nèi)容的編輯、加工、審校、發(fā)布，以及在教學(xué)實(shí)踐中的實(shí)際應(yīng)用和對(duì)平臺(tái)的維護(hù)支持，涉及一系列全方位的數(shù)字化操作。為了有效地構(gòu)建數(shù)字化教學(xué)資源，我們需要專注于幾個(gè)關(guān)鍵方面：首先是探索和建立新型數(shù)字化教學(xué)資源的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和知識(shí)體系設(shè)計(jì)規(guī)范，確保教學(xué)內(nèi)容的質(zhì)量和系統(tǒng)性；其次是研發(fā)與之配套的互動(dòng)設(shè)計(jì)與編輯工具，這些工具應(yīng)能支持教師和教學(xué)內(nèi)容開發(fā)者以創(chuàng)新的方式設(shè)計(jì)和呈現(xiàn)學(xué)習(xí)資料；再次，建設(shè)知識(shí)圖譜和支撐平臺(tái)也至關(guān)重要，它們能系統(tǒng)地梳理與管理教學(xué)資源，促進(jìn)教學(xué)資源的個(gè)性化和精準(zhǔn)化匹配；最后，通過開發(fā)示例教學(xué)資源和探索基于各種應(yīng)用場(chǎng)景與人工智能相結(jié)合的數(shù)字化教學(xué)新模式，可以為教師和學(xué)生提供實(shí)踐參考和靈感來源。通過上述措施，可有效推進(jìn)數(shù)字教學(xué)資源建設(shè)，進(jìn)而促進(jìn)教學(xué)過程與人工智能融合的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，提升教育質(zhì)量和教學(xué)效率，為學(xué)生提供更加豐富、互動(dòng)和個(gè)性化的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

3.4" 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)評(píng)價(jià)機(jī)制

創(chuàng)新基于人工智能的測(cè)評(píng)技術(shù)是支撐實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)評(píng)價(jià)數(shù)字化改革的關(guān)鍵一環(huán)。實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)的評(píng)價(jià)體系在很大程度上決定了實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)的發(fā)展方向，深刻影響著教學(xué)方法和學(xué)習(xí)模式的選擇。因此，深化新時(shí)代實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)評(píng)價(jià)改革，迫切需要通過創(chuàng)新評(píng)價(jià)工具和方法，以人工智能等現(xiàn)代信息技術(shù)為支撐，探索一種更加全面、科學(xué)和客觀的評(píng)價(jià)體系。這種全新的評(píng)價(jià)方式，能夠?qū)崿F(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)過程的全面監(jiān)測(cè)與橫、縱雙向評(píng)價(jià)，橫向注重德智體美勞等全方位的能力評(píng)價(jià)，縱向涵蓋學(xué)生的知識(shí)掌握、能力發(fā)展、情感態(tài)度等多個(gè)維度，全面了解和評(píng)價(jià)學(xué)生的發(fā)展情況。這種評(píng)價(jià)方式的創(chuàng)新，在于它能夠跳出傳統(tǒng)的紙筆考試和單一維度的評(píng)價(jià)方式，通過人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過程的連續(xù)跟蹤和實(shí)時(shí)反饋，更加精準(zhǔn)地識(shí)別學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和潛能，發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)中遇到的問題，并及時(shí)給予指導(dǎo)與糾正。

實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵在于開發(fā)和應(yīng)用一系列人工智能測(cè)評(píng)工具和平臺(tái)。這些工具和平臺(tái)應(yīng)該具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，能夠收集和分析大量的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，利用人工智能技術(shù)如機(jī)器學(xué)習(xí)和自然語言處理等，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)行為、學(xué)習(xí)效果進(jìn)行深入分析和評(píng)價(jià)。通過這些智能化手段，教師可以獲得更加精確和多維的學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，從而為學(xué)生提供更加個(gè)性化和精準(zhǔn)的教學(xué)指導(dǎo)。此外，人工智能測(cè)評(píng)技術(shù)還應(yīng)該注重評(píng)價(jià)結(jié)果的應(yīng)用和反饋機(jī)制。通過構(gòu)建有效的數(shù)據(jù)反饋系統(tǒng)，將評(píng)價(jià)結(jié)果及時(shí)反饋給教師和學(xué)生，幫助他們及時(shí)調(diào)整學(xué)習(xí)和教學(xué)策略，實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長(zhǎng)。同時(shí)，人工智能測(cè)評(píng)為教育決策提供了科學(xué)依據(jù)，支持教育管理者在宏觀層面上進(jìn)行更加精準(zhǔn)的教育資源配置和政策制訂。

因此，創(chuàng)新人工智能測(cè)評(píng)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)教育評(píng)價(jià)數(shù)字化改革的關(guān)鍵，它不僅能夠提高評(píng)價(jià)的科學(xué)性和客觀性，也能夠促進(jìn)教育教學(xué)方法的創(chuàng)新和優(yōu)化。人工智能測(cè)評(píng)技術(shù)可以更好地支撐學(xué)生的全面發(fā)展，推動(dòng)教育評(píng)價(jià)體系向更加公平、合理和高效的方向發(fā)展。

3.5" 建立與完善政策法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)體系

人工智能與實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)的融合發(fā)展，要求建立和完善一套綜合的政策法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)體系，以確保數(shù)字化教育的健康與有序發(fā)展。這一體系應(yīng)覆蓋數(shù)據(jù)保護(hù)、隱私權(quán)、知識(shí)產(chǎn)權(quán)，以及人工智能倫理等多個(gè)方面，確保在促進(jìn)教育創(chuàng)新的同時(shí)，也保護(hù)了所有利益相關(guān)者的合法權(quán)益。首先，政策法規(guī)應(yīng)明確規(guī)定數(shù)據(jù)收集、處理和存儲(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)，確保學(xué)生和教師的個(gè)人信息安全，防止數(shù)據(jù)泄露和濫用。此外，隨著人工智能技術(shù)在教育中的應(yīng)用越來越廣泛，相關(guān)政策也需要解決人工智能決策過程的透明度問題，確保人工智能系統(tǒng)的決策可解釋、可審計(jì)，并且公正無偏。其次，知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)也是不容忽視的一環(huán)。隨著教學(xué)資源的數(shù)字化和在線共享變得普遍，原創(chuàng)內(nèi)容創(chuàng)作者的權(quán)益需要更加被重視。政策法規(guī)需要平衡促進(jìn)資源共享與保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)兩者之間的關(guān)系，激勵(lì)教育內(nèi)容創(chuàng)新的同時(shí)，防止未經(jīng)授權(quán)的復(fù)制和分發(fā)。最后，人工智能倫理是另一個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域。隨著人工智能技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用日益深入，如何確保技術(shù)應(yīng)用不加劇教育不平等、不濫用學(xué)生數(shù)據(jù)、不造成道德風(fēng)險(xiǎn)，都是需要嚴(yán)格考慮的問題。政策和法規(guī)需要制定明確的倫理指導(dǎo)原則，以引導(dǎo)人工智能技術(shù)的負(fù)責(zé)任使用。

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