摘 要：在當(dāng)前人工智能迅猛發(fā)展的時(shí)期，教育教學(xué)領(lǐng)域特別是專業(yè)技能實(shí)訓(xùn)教學(xué)正在經(jīng)歷一場深刻變革，人工智能技術(shù)的整合在技能實(shí)訓(xùn)教學(xué)方面對教師的素養(yǎng)和能力提出了史無前例的高要求。本論文工作致力于專業(yè)教育領(lǐng)域，在人工智能技術(shù)的時(shí)代背景下，制定了一套專業(yè)教師在進(jìn)行技能實(shí)訓(xùn)課程方面的改進(jìn)方法。

關(guān)鍵詞：人工智能 教師技能實(shí)訓(xùn) 方法設(shè)計(jì) 效果評估

進(jìn)入21世紀(jì)后，人工智能（Artificial Intelligence，簡寫AI）技術(shù)在促進(jìn)各行各業(yè)的發(fā)展中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，尤其是對高校專業(yè)技能實(shí)訓(xùn)領(lǐng)域的作用更是如此。AI的運(yùn)用正在改變著原有的技能實(shí)訓(xùn)教學(xué)和學(xué)習(xí)模式，提高著以個(gè)性化學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)的智能教學(xué)輔助以及教學(xué)內(nèi)容的動(dòng)態(tài)調(diào)整的可行性，從而在提高教學(xué)效率的基礎(chǔ)上，也促使技能實(shí)訓(xùn)學(xué)習(xí)過程的個(gè)性化與優(yōu)化得到進(jìn)一步的促進(jìn)。

1 教師技能實(shí)訓(xùn)特點(diǎn)分析

1.1 教師技能實(shí)訓(xùn)方法的優(yōu)缺點(diǎn)

在我國教師使用傳統(tǒng)技能實(shí)訓(xùn)模式的背景下，專業(yè)教師在進(jìn)行技能實(shí)訓(xùn)授課時(shí)，會(huì)有以下的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。

1.1.1 優(yōu)點(diǎn)

（1）提升了教學(xué)質(zhì)量，教師依據(jù)自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)親身授課，提高了教學(xué)效果，使學(xué)生們更好地理解和掌握知識。

（2）激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，教師通過實(shí)訓(xùn)教學(xué)，促使學(xué)生能夠自主動(dòng)手，完成實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。

（3）促進(jìn)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，教師通過演示指導(dǎo)后使學(xué)生自主完成學(xué)習(xí)目標(biāo)。

1.1.2 缺點(diǎn)

（1）課堂過于單調(diào)枯燥，容易使個(gè)別學(xué)生產(chǎn)生無聊心理。

（2）實(shí)訓(xùn)效果的不穩(wěn)定，由于學(xué)生們的個(gè)體差異性，理解能力各不相同，容易導(dǎo)致成績差異較大。

（3）耗時(shí)較大，由于教師所教學(xué)生數(shù)量大，所以授課的時(shí)間較長。

1.2 人工智能輔助下實(shí)訓(xùn)教學(xué)的優(yōu)缺點(diǎn)

人工智能技術(shù)已經(jīng)成為推動(dòng)當(dāng)前工程教育領(lǐng)域?qū)I(yè)發(fā)展的一支中堅(jiān)力量。AI技術(shù)正在重塑工程專業(yè)技能實(shí)訓(xùn)課程的設(shè)計(jì)、執(zhí)行和管理流程、例如機(jī)器學(xué)習(xí)、自動(dòng)化設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)分析和智能決策支持系統(tǒng)。不僅要掌握相應(yīng)的操作技巧，還要了解其背后的理論依據(jù)，才能有效利用這些技術(shù)。

AI技術(shù)的核心依賴于包括數(shù)學(xué)建模，統(tǒng)計(jì)分析，概率論和算法理論在內(nèi)的深厚的理論知識。例如，在機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域，需要扎實(shí)的統(tǒng)計(jì)學(xué)和概率論基礎(chǔ)，才能理解數(shù)據(jù)如何被算法解讀并轉(zhuǎn)化為可操作的指令。設(shè)計(jì)和改進(jìn)優(yōu)化算法還需要依靠直接影響AI系統(tǒng)效率和效果的數(shù)學(xué)建模技能。

我們把AI技術(shù)輔助下的教學(xué)方法與傳統(tǒng)的教學(xué)方法進(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)以下優(yōu)點(diǎn)，工程專業(yè)教師在進(jìn)行實(shí)訓(xùn)課程時(shí)能應(yīng)用AI技術(shù)進(jìn)行一系列的操作演示，如實(shí)物仿真、AI建模、AI數(shù)據(jù)分析等，這樣既可以幫助學(xué)生利用AI技術(shù)對抽象理論有深入的認(rèn)識，又可以使學(xué)生在實(shí)際的實(shí)訓(xùn)問題中運(yùn)用所學(xué)到的理論，提高學(xué)習(xí)的針對性和實(shí)效性，有助于培養(yǎng)學(xué)生的能力。即通過這種方式的教學(xué)，既可以使學(xué)生對理論有一個(gè)全面的把握，又可以使學(xué)生在實(shí)際運(yùn)用理論的同時(shí)，加深對理論的理解。

當(dāng)然，所有事物均有兩面性，我們把AI技術(shù)輔助下的教學(xué)方法與傳統(tǒng)教學(xué)方法的對比下具有以下缺點(diǎn)：工程專業(yè)教師在實(shí)訓(xùn)課程中應(yīng)用人工智能技術(shù)會(huì)使實(shí)訓(xùn)課程的過程過于單一，學(xué)生在實(shí)訓(xùn)過程中個(gè)人動(dòng)手操作時(shí)長過少，布置實(shí)訓(xùn)課程用的設(shè)備耗費(fèi)時(shí)間長，耗資大，教師課程主導(dǎo)時(shí)間減少，學(xué)生自主思考時(shí)間減少，會(huì)間接使課堂氛圍變得沉悶，教師在授課過程中實(shí)際操作示范時(shí)間減少，因此，教師要把理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐鍛煉結(jié)合起來。

人工智能輔助下的實(shí)訓(xùn)課程在工程專業(yè)技能實(shí)訓(xùn)的應(yīng)用前景非常廣泛，但也具有一定的缺點(diǎn)和局限性。

2 教師技能實(shí)訓(xùn)調(diào)查方法和提升策略

2.1 調(diào)查方法運(yùn)用與實(shí)施

將理論技能與AI技術(shù)相結(jié)合的有效途徑是工程專業(yè)教師本身要不斷提高相關(guān)的理論技能。具體地說，教師為了解最新的 AI 技術(shù)及其理論基礎(chǔ)要積極參加業(yè)務(wù)培訓(xùn)，為加深這些技術(shù)理論的理解和應(yīng)用，教師還要進(jìn)行一些學(xué)術(shù)研究或?qū)嵺`課題的研究。無論是學(xué)術(shù)會(huì)議的召開還是網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)，都對教師理論水平的提高起到了有效的促進(jìn)作用。

在工程專業(yè)的實(shí)訓(xùn)課程中，教師在人工智能的輔助下會(huì)產(chǎn)生一系列的感受，學(xué)生在進(jìn)行實(shí)訓(xùn)課程中，會(huì)依據(jù)人工智能提供的理論知識和思路來進(jìn)行思考和探索，這就為人工智能與理論技能的結(jié)合創(chuàng)造了實(shí)踐上的經(jīng)驗(yàn)[1]。

基于以上的觀點(diǎn)，我們對工程專業(yè)實(shí)訓(xùn)課程數(shù)據(jù)收集運(yùn)用了以下四種方法。

2.1.1 問卷調(diào)查收集

（1）分發(fā)。在指導(dǎo)老師的幫助下，把問卷通過電子郵件及在線平臺分發(fā)給目標(biāo)教師和學(xué)生。為增加問卷的參與率，確保信息保密性的同時(shí)，在郵件中突出調(diào)研的重要性。

（2）監(jiān)控與提醒。在問卷發(fā)放后，對問卷的答復(fù)情況進(jìn)行監(jiān)測。在進(jìn)行調(diào)查中期，對未完成問卷的老師和學(xué)生發(fā)送郵件進(jìn)行提醒，督促教師和學(xué)生完成問卷工作。

（3）收集與整理。在問卷截止日期前完成數(shù)據(jù)的收集和整理工作，以備后續(xù)分析之用。在整理數(shù)據(jù)的過程中保證數(shù)據(jù)的完整性和正確性，同時(shí)對缺失或異常值進(jìn)行相應(yīng)的處理。在分析數(shù)據(jù)的時(shí)候，根據(jù)具體的研究目的和問題，有針對性地進(jìn)行討論和分析。

2.1.2 深度訪談收集

（1）安排訪談。聯(lián)系并安排與能夠參與的教師和學(xué)生進(jìn)行訪談。訪談時(shí)間地點(diǎn)根據(jù)受訪者的方便靈活安排，注意禮貌溝通，爭取得到最大限度的理解支持。

（2）執(zhí)行訪談。依據(jù)提前準(zhǔn)備好的預(yù)先制定的對話安排，全方位包括全部關(guān)鍵話題，對談話過程進(jìn)行錄音，用以進(jìn)一步研究。

（3）轉(zhuǎn)錄與整理。交談完畢后，把錄音資料轉(zhuǎn)化為書面文字，并對這些文字資料進(jìn)行基礎(chǔ)加工，以便進(jìn)行后續(xù)的分析工作。

2.1.3 數(shù)據(jù)分析方法

（1）問卷數(shù)據(jù)分析。利用例如SPSS這樣的統(tǒng)計(jì)軟件對收集來的問卷數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的分析，首先對數(shù)據(jù)進(jìn)行描述性數(shù)據(jù)處理，以便掌握基本的趨勢和分布狀況。

（2）采用因子分析手段。對問卷各項(xiàng)進(jìn)行分析，旨在明確它們之間的相關(guān)維度和構(gòu)建框架。

（3）運(yùn)用相關(guān)性分析、回歸分析等手段，研究各變量間的相互聯(lián)系。

2.1.4 深度訪談數(shù)據(jù)分析

（1）運(yùn)用如NVivo等定性研究軟件，針對訪談紀(jì)要資料進(jìn)行詳盡的研究分析解讀。

（2）借助編碼和分類技巧，通過訪談收集的資料梳理出重要話題與持續(xù)出現(xiàn)的模式。

（3）將定性研究成果與問卷所獲得的數(shù)據(jù)對照整合，旨在獲取更深入的了解?？己撕驮u價(jià)環(huán)節(jié)的不健全。

2.2 人工智能背景下針對性的教師指導(dǎo)技能提升策略

教師作為知識的傳遞者和技能的培養(yǎng)者，在人工智能迅速發(fā)展的今天，面臨著巨大的挑戰(zhàn)。如何有效地提升他們的AI背景下技能實(shí)訓(xùn)的理論知識并應(yīng)用于實(shí)際教學(xué)，是我們設(shè)計(jì)技能提升策略時(shí)的核心目標(biāo)。

策略必須是實(shí)用的，直接針對工程專業(yè)教師在技能實(shí)訓(xùn)的教學(xué)過程中所遇到的問題與學(xué)科前沿的技術(shù)需求，不能假定所有教師都有相同的基礎(chǔ)，所以設(shè)計(jì)策略時(shí)必須考慮工程專業(yè)教師的不同知識水平和技能需求，這是為了工程專業(yè)教師在實(shí)際教學(xué)工作中取得良好的教學(xué)效果而必須考慮的問題，也是教育教學(xué)工作不斷發(fā)展的必然要求。

教師的業(yè)務(wù)水平提高不應(yīng)該是一次性的，而應(yīng)該是一個(gè)持續(xù)的過程。提供包括在線學(xué)習(xí)平臺定期更新教材在內(nèi)的可持續(xù)學(xué)習(xí)資源與機(jī)制，使教師能夠持續(xù)地學(xué)習(xí)并跟上最新的人工智能技術(shù)發(fā)展。幫助工程專業(yè)教師持續(xù)跟進(jìn)最新的人工智能技術(shù)發(fā)展，進(jìn)而在技能實(shí)訓(xùn)中能夠發(fā)揮更大的作用。

最后，推廣策略要鼓勵(lì)互動(dòng)，鼓勵(lì)配合。人工智能科技發(fā)展太快，最新進(jìn)展單靠個(gè)人力量很難跟得上。在我的指導(dǎo)老師以及四年來我所有任課老師的幫助下，取得了河北師范大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院汽車教研室的大力支持，在工程專業(yè)教師之間搭建學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)平臺，增加學(xué)習(xí)深度和廣度的同時(shí)，促進(jìn)分享知識、分享經(jīng)驗(yàn)[2]。

在人工智能背景下，設(shè)計(jì)針對性的教師指導(dǎo)技能提升策略主要包括以下幾個(gè)方面：

（1）提升信息技術(shù)應(yīng)用能力。AI技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛，工程專業(yè)教師需要掌握相關(guān)的信息技術(shù)理論和實(shí)踐知識，包括學(xué)習(xí)和使用人工智能輔助教學(xué)工具、教育數(shù)據(jù)分析工具和技術(shù)等，提高教學(xué)效果和學(xué)生滿意度。

（2）培養(yǎng)數(shù)據(jù)分析能力。AI技術(shù)可以通過數(shù)據(jù)分析幫助教師更好地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和需求（如學(xué)習(xí)通，釘釘?shù)溶浖?，為教師提供精?zhǔn)的指導(dǎo)和反饋。因此，教師需要學(xué)習(xí)如何收集、分析和利用學(xué)生們的學(xué)習(xí)情況數(shù)據(jù)，以優(yōu)化教學(xué)方法。

（3）強(qiáng)化創(chuàng)新教學(xué)方法。AI技術(shù)的發(fā)展為教學(xué)帶來了新的可能性和機(jī)遇，教師需要學(xué)習(xí)和使用人工智能背景下新的教學(xué)方法，如基于人工智能的虛擬實(shí)驗(yàn)、個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑設(shè)計(jì)等，以提高教學(xué)效果和吸引學(xué)生的興趣。

（4）加強(qiáng)教師專業(yè)素養(yǎng)。在人工智能背景下，教師需要不斷提升自己的專業(yè)素養(yǎng)，包括教學(xué)理論知識、學(xué)科知識和教育倫理等方面的能力，以更好地應(yīng)對AI技術(shù)帶來的教學(xué)挑戰(zhàn)和變革。

（5）推動(dòng)教師專業(yè)發(fā)展。建議學(xué)校和相關(guān)機(jī)構(gòu)可以提供針對性的工程類教師培訓(xùn)和專業(yè)發(fā)展計(jì)劃，幫助教師掌握人工智能技術(shù)的最新發(fā)展和應(yīng)用趨勢，提供機(jī)會(huì)參與教育科技項(xiàng)目和研究，促進(jìn)教師在人工智能背景下的專業(yè)成長和發(fā)展。

3 實(shí)訓(xùn)效果評估

主要目標(biāo)在于檢驗(yàn)實(shí)操訓(xùn)練項(xiàng)目是否有效地增強(qiáng)了工程專業(yè)領(lǐng)域的教師的人工智能技術(shù)關(guān)鍵技能，并分析這些技術(shù)提升對教學(xué)成果和學(xué)生學(xué)術(shù)表現(xiàn)的潛在影響。

本研究為了對培訓(xùn)項(xiàng)目的效果進(jìn)行全面評估，采用多種評估方法。

（1）定量評估。在學(xué)院汽車教研室的支持下，通過實(shí)踐操作對比，評估教師專業(yè)技能水平的提升，實(shí)現(xiàn)對其能力提升的量化評定。

采用網(wǎng)絡(luò)調(diào)研手段，搜集教師團(tuán)隊(duì)對于實(shí)際教學(xué)過程的滿意程度數(shù)據(jù)、自我評價(jià)的能力提升，以及他們將實(shí)踐教學(xué)材料融入上課過程的次數(shù)與效果反饋。

（2）定性評估。進(jìn)行深入討論，聚焦于教師在實(shí)操練習(xí)中的感受、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目在教學(xué)實(shí)踐中的應(yīng)用情況，以及他們對學(xué)生的學(xué)習(xí)成效進(jìn)行觀察，進(jìn)行分類探究，籌辦一次小型集會(huì)，邀請參與實(shí)際操作訓(xùn)練的教育工作者，讓他們分享實(shí)際操作的經(jīng)驗(yàn)體會(huì)、成功案例和遇到的挑戰(zhàn)，以此獲得更為深入的反饋。

（3）課堂觀察。參加學(xué)校實(shí)訓(xùn)教師間的聽、評課活動(dòng)，以評價(jià)實(shí)際操作能力在授課過程中的運(yùn)用效果，涵蓋教學(xué)方法的創(chuàng)新、學(xué)生群體之間的協(xié)作以及學(xué)生的積極性態(tài)度。

（4）學(xué)生反饋收集。采取問卷搜集和小組討論的方式，匯總學(xué)生們對于教師運(yùn)用新穎教學(xué)技能和方法的感悟與評價(jià)，旨在衡量教學(xué)實(shí)踐效果如何塑造學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)及學(xué)業(yè)成績。

（5）預(yù)實(shí)訓(xùn)和實(shí)訓(xùn)后評估。在操作起始階段設(shè)定基準(zhǔn)測試，作為起初的表現(xiàn)記錄，在操作結(jié)束時(shí)再次執(zhí)行相同標(biāo)準(zhǔn)的測試，借此監(jiān)測提升與變動(dòng)。

（6）數(shù)據(jù)收集時(shí)間安排。實(shí)訓(xùn)結(jié)束后立即進(jìn)行第一輪評估，隨后在3個(gè)月后進(jìn)行后續(xù)評估，以了解長期效果。

數(shù)據(jù)將被AI編碼、整理，并使用統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析，以提取有意義的趨勢和模式。

最終將編制詳細(xì)的評估報(bào)告，其中包括定量和定性數(shù)據(jù)分析結(jié)果，以及基于數(shù)據(jù)的具體建議和后續(xù)步驟。

4 教師技能實(shí)訓(xùn)方法的建議和優(yōu)化

4.1 加強(qiáng)AI技術(shù)的實(shí)踐和應(yīng)用

AI是一種先進(jìn)的技術(shù)，它與世界發(fā)展的潮流相呼應(yīng)，尤其針對汽車類相關(guān)的教育，在這樣的背景下，工程專業(yè)教師應(yīng)在日常的教學(xué)工作中多利用AI技術(shù)，加強(qiáng)對AI技術(shù)應(yīng)用的熟練程度，在具體的教學(xué)環(huán)節(jié)中多利用AI技術(shù)進(jìn)行授課，充分發(fā)揮AI的優(yōu)點(diǎn)，如課前利用AI軟件為學(xué)生們分發(fā)資料和作業(yè)、充分利用AI軟件了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況并及時(shí)反饋、在課上利用AI為學(xué)生們展示相關(guān)的理論與實(shí)踐知識等，人工智能技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)取得了一些成果，比如智能教育平臺、虛擬實(shí)驗(yàn)室等。因此，工程專業(yè)教師在授課時(shí)應(yīng)與人工智能技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，探索新的教學(xué)方式和工具[3]。例如，教師可以利用智能教育平臺（學(xué)習(xí)通，釘釘）進(jìn)行個(gè)性化教學(xué)，利用虛擬實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)等。

4.2 加強(qiáng)學(xué)生對AI技術(shù)的認(rèn)知和使用

由于傳統(tǒng)課程教學(xué)模式的影響，學(xué)生們對于課程的教學(xué)方式已經(jīng)有了一個(gè)根深蒂固的認(rèn)知，本論文意在說明AI技術(shù)對于工程專業(yè)學(xué)生理解和掌握知識的重要性，幫助學(xué)生們運(yùn)用AI知識來更好地上技能實(shí)訓(xùn)類課程，幫助學(xué)生們適應(yīng)以后的人工智能工作和生活。

4.3 教師應(yīng)注重培養(yǎng)自身的AI素養(yǎng)

在人工智能時(shí)代，工程專業(yè)教師應(yīng)具備一定的AI知識和技能，才能更好地進(jìn)行授課，教師可以通過學(xué)習(xí)與人工智能相關(guān)的課程、參加培訓(xùn)和研討會(huì)等方式，不斷更新自己的知識和技能。

4.4 教師應(yīng)注重培養(yǎng)自身的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力

在人工智能時(shí)代，創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力是教師必備的素質(zhì)。因此，教師應(yīng)注重培養(yǎng)自身的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力。教師可以通過參與項(xiàng)目、開展教學(xué)研究、實(shí)踐教學(xué)等方式，不斷提升自己的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。

4.5 教師應(yīng)注重培養(yǎng)自身的數(shù)據(jù)分析能力

工程專業(yè)教師還應(yīng)注重培養(yǎng)自身的數(shù)據(jù)分析能力，人工智能技術(shù)需要大量的數(shù)據(jù)支持，而教師是教育數(shù)據(jù)的重要產(chǎn)生者和使用者。因此，教師應(yīng)注重培養(yǎng)自身的數(shù)據(jù)分析能力，使其能夠利用數(shù)據(jù)進(jìn)行教學(xué)決策和教學(xué)改進(jìn)。教師可以學(xué)習(xí)相關(guān)的數(shù)據(jù)分析工具和技術(shù)，掌握數(shù)據(jù)分析的方法和技巧，提升自身的技能實(shí)訓(xùn)數(shù)據(jù)整理和分析能力。

4.6 加強(qiáng)工程專業(yè)教師實(shí)訓(xùn)課程中的硬件建設(shè)

在這個(gè)人工智能時(shí)代，各大高校在教學(xué)設(shè)施上對AI技術(shù)的投入是不可避免的，建議學(xué)校加強(qiáng)對AI技術(shù)在工程專業(yè)教師實(shí)訓(xùn)課程中的硬件建設(shè)“經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)決定上層建筑”，尤其對于工程專業(yè)教師技能實(shí)訓(xùn)方法上的支持和開發(fā)。

5 結(jié)語

本論文針對的是人工智能背景下工程專業(yè)教師技能實(shí)訓(xùn)方法的研究，旨在提供一個(gè)實(shí)用且有效的技能實(shí)訓(xùn)方案。指出了工程專業(yè)教師在人工智能領(lǐng)域所必須具備的核心技能要求，特別是要掌握資料的分析與挖掘能力，以便對輔助教學(xué)的開展情況進(jìn)行分析，以及運(yùn)用模式識別理論進(jìn)行教學(xué)研究的能力等方面的內(nèi)容，這也從技術(shù)日新月異的當(dāng)今時(shí)代中，在教師AI背景下，在技能實(shí)訓(xùn)水平與職業(yè)素養(yǎng)的不斷提高和可持續(xù)發(fā)展方面具有十分重要的作用和意義，因此設(shè)計(jì)并實(shí)施實(shí)訓(xùn)方案是提高教師技能實(shí)訓(xùn)水平的有效途徑。

基金項(xiàng)目：河北師范大學(xué)人文社會(huì)科學(xué)研究基金（項(xiàng)目編號：S22RZ010）；河北師范大學(xué)基礎(chǔ)研究課題專項(xiàng)基金（項(xiàng)目編號：L2023T06）。

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