【摘" 要】 文章深入探討了人工智能（AI）在高職教育中的應用，從教師教學與學生學習兩個維度分析了其帶來的變革與機遇，包括教學資源優(yōu)化、個性化學習路徑規(guī)劃、智能學習工具支持等。文章指出了AI技術在實際應用中面臨的技術、師生適應及法律層面的挑戰(zhàn)，并提出了技術改進、師生培訓及法律規(guī)范制定等應對策略，以促進AI技術在高職教學中的深度融合與高效應用，推動高技能應用型人才培養(yǎng)的智能化進程。

【關鍵詞】 人工智能；教學應用；教學行為分析；智能教學

隨著科技的飛速發(fā)展，人工智能（AI）已逐漸滲透教育領域。高職教育以培養(yǎng)高技能應用型人才為目標，與AI的結合具有獨特意義。在高職教學過程中，無論是教師的教、學生的學，還是AI技術本身的發(fā)展與使用等都面臨著新的機遇和挑戰(zhàn)。因此，研究AI在其中的應用，對優(yōu)化教學至關重要。

一、AI在高職教學中的應用

（一）課前階段的應用

1. 教學資源的準備

AI憑借新的網絡爬蟲技術和智能推薦算法，助力教師快速搜集和設計教學資源。相較于非人工智能手段，AI的先進之處在于能根據教師需求進行個性化設計。在搜索時，AI會首先分析教師的需求，有針對性地在互聯(lián)網、在線教育平臺、學術數據庫、教育資源網站等優(yōu)質數據源中進行搜索。針對納入搜索范圍的資源，AI還會替教師進行數據預處理，去除重復、無效、低質資源。同時，AI會運用自然語言處理、圖像識別等人工智能技術，提取資源的特征，如文本資源的關鍵詞、主題、語義，以及圖像資源的顏色、形狀、物體等特征，從而深入理解資源的內容和價值。根據年級、學生的學習進度、興趣愛好、學習風格等個性化數據，AI能設計出合適的教學資源，例如為教師設計針對喜歡探究式學習的學生的項目式學習資源。

在教學中，知識的難點、易混點、共性錯誤等往往會嚴重阻礙部分學生的認知過程，導致教學效率下降、教學效果不佳。這是教師在備課時應重點考慮的內容，必須充分準備。AI能搜集某節(jié)課的重點、難點、易混點、共性錯誤，并提供講解方法和典型題目來化解問題，從而在新授課時就避免學生走這些“彎路”，提高教學效率和效果。高職課程專業(yè)性強，教師利用AI可以更快捷地找到最新的技術視頻、先進制造工藝案例、目前最新的發(fā)展方向，深入了解技術細節(jié)，充實課程內容，使教學更加貼近行業(yè)實際。

除了收集篩選教學資源，教師還可以利用AI的智能創(chuàng)作優(yōu)勢，設計獨有的教學資源。例如，教師僅需用文字描述教學情景，AI畫圖軟件便能繪制出相應的圖片和視頻。此外，現(xiàn)在有許多仿真軟件教師不熟悉，而這些軟件作為教學工具也是優(yōu)秀的教學資源。AI能夠推薦多款功能相近的軟件及其網址。例如，向內置在網絡瀏覽器里的人工智能軟件豆包提問“在高職物理教學中，有沒有專業(yè)的仿真軟件”，豆包會參考多篇文章推薦如下軟件：Algodoo、歐倍爾物理仿真軟件、矩道物理VR 3D虛擬仿真實驗室、仿真物理實驗室專業(yè)版、Nobook物理實驗室、COMSOL Multiphysics等，并附上簡介，搜索結果優(yōu)于一般瀏覽器搜索。

2. 教學設計

基于AI對學生數據的分析，教師可以設計個性化的課程，并選擇合適的教學方法和教學過程。高職學生具有不同的知識基礎和技能水平，AI系統(tǒng)可以通過對學生入學成績、前期課程學習情況、技能掌握程度等數據的挖掘，為教師提供每個學生的學習畫像。教師根據這些畫像，可以調整課程的難度和進度，在各個教學環(huán)節(jié)選擇合適的教學方法。針對基礎薄弱的學生，教師可以增加基礎知識的講解和實踐環(huán)節(jié)，借助AI分析全面補習其知識技能上的不足；針對學有余力、自主學習能力較強的學生，可以開展小組討論、合作學習等學習方式，并提供適當的拓展性學習內容和更具挑戰(zhàn)性的項目。在AI的幫助下，這些工作會變得更加輕松高效。

（二）教學實施階段的應用

1. 智能教學助手

在課堂教學中，AI能夠充當教師的智能助手。智能語音識別系統(tǒng)可以實時將教師的講解轉化為文字，以文字講稿形式保存下來，方便學生日后查看和復習。反之，語音合成技術則能夠幫助教師將文字內容以標準發(fā)音制作成高品質的課件。由于教室里學生人數遠多于教師人數，教師無法及時應對所有學生的疑問和錯誤?？紤]到高職學生學校允許攜帶手機，并且在課堂上遵守紀律，盡管部分學生學習能力不強，但鼓勵他們在自主合作小組討論中嘗試利用手機和互聯(lián)網解決個性化問題，不失為一種有效的教學輔助手段。當然，教師的作用仍然是不可或缺的。

2. 教學行為分析與反饋

現(xiàn)在的AI技術可以對教師的教學行為進行監(jiān)測和分析，技術上已經能夠分析出人的語速、語氣乃至心情，以及教師講解的時長、師生互動的頻率等，并與優(yōu)質教學行為的標準模型進行對比。通過將教學行為分析結果反饋給教師，教師無須他人提醒即可調整教學風格、教學心情，以及語言和情感的感染力。在課堂教學中，教師可能對自身的某些行為沒有覺察，因此這種反饋非常重要。教師可以根據反饋結果，優(yōu)化課堂教學行為。

（三）教學評價

1. 自動作業(yè)批改與教學效果評價

AI可利用自然語言處理技術，快速準確地批改復雜的作業(yè)。以往電子技術只能批改選擇題、判斷題等形式簡單的題目，而現(xiàn)在借助AI的圖像識別、自然語言處理能力，可以對問答題、簡答題、計算題等主觀性題目進行批改。AI還能對學生的作業(yè)情況進行分析，找出學生的普遍問題和個別問題，統(tǒng)計每個學生的錯誤率、錯誤分布情況以及錯誤的原因，為教師提供教學效果的反饋。

2. 參與多元化教學評價

除了通過批改作業(yè)來評價教學效果外，AI還可以收集學生在課堂表現(xiàn)、在線學習時長、作業(yè)質量、參與討論的積極性、實操熟練度等多方面的數據，并按照預設的權重計算分數，綜合評價每個學生。與教師評價相比，AI評價排除了教師的主觀因素影響，更加公平公正。隨著技術的推廣和發(fā)展，AI在多元化評價方面的應用肯定會越來越廣泛。

二、AI對高職學生學習的輔助作用

（一）個性化學習路徑規(guī)劃

1. 學習目標設定

AI技術通過綜合分析學生的個人能力和興趣，以及他們的學習需求，為學生提供定制化的學習目標建議。以電子信息專業(yè)的學生為例，AI系統(tǒng)能夠識別出對電路設計表現(xiàn)出濃厚興趣的學生，并評估他們在基礎課程中的理解能力和潛力?；谶@些數據，AI會推薦學生向高級電路設計工程師的職業(yè)方向發(fā)展，這是一條既符合個人興趣又能發(fā)揮其專業(yè)優(yōu)勢的路徑。AI制訂的學習目標路徑從基礎電路知識入手，逐步過渡到復雜電路設計的實際項目，旨在構建一個由淺入深、循序漸進的學習框架。這樣的路徑不僅有助于學生系統(tǒng)掌握電路設計的理論知識，還能通過實踐項目鍛煉其解決實際問題的能力，為將來的職業(yè)生涯打下堅實的基礎。在AI的輔助下，學習目標設定變得更加科學和個性化，從而提高了學生的學習效率和職業(yè)競爭力。

2. 學習計劃調整

在高職教育中，AI技術不僅能夠為學生設計出個性化的短期和長期學習計劃，還能持續(xù)跟蹤學生的學習進度和效果，從而進行實時調整。以土木專業(yè)為例，AI系統(tǒng)會監(jiān)測學生在物理學靜力分析部分的學習情況，一旦發(fā)現(xiàn)學生掌握程度不足，系統(tǒng)會自動建議延長學習時間，并針對性地增加練習題和案例分析，以加強學生對這一部分內容的理解和應用能力。同時，AI還會調整后續(xù)課程的學習安排，確保學生在繼續(xù)深入學習之前，已經牢固掌握了必要的基礎知識。這種動態(tài)調整機制使得學習計劃更加貼合學生的實際情況，有助于學生以適宜的節(jié)奏和深度掌握知識和技能。通過這種方式，AI不僅提高了學習資源的利用效率，還幫助學生建立了扎實的專業(yè)知識體系，為未來的職業(yè)生涯奠定了堅實的基礎。

（二）智能學習工具支持

1. 智能輔導

AI智能輔導系統(tǒng)能夠針對學生在學習中遇到的問題提供個性化的輔導。在物理作業(yè)中，當學生出現(xiàn)某種認識錯誤或計算錯誤時，可以向AI提問為何會有這樣的錯誤，AI一般會從多方面分析錯誤發(fā)生的根源，并給出糾錯建議。在高職汽車維修專業(yè)中，當學生在發(fā)動機故障診斷環(huán)節(jié)遇到困難時，智能輔導系統(tǒng)可以通過分析故障現(xiàn)象、引導學生進行相關檢測步驟、提供類似故障案例等方式幫助學生解決問題。在這個過程中，學生只要不斷向AI提問就能得到答案。在糾錯時，學生可以按照“我這樣做為什么是錯的，為什么會出現(xiàn)這樣的錯誤，需要怎么改正，需要重新學習哪些具體內容，請羅列出來”的順序向AI提問。遇到難題時，可以按照“這個問題應該怎么分析，需要掌握哪些知識或考查了什么知識，請列舉五道類似的題目”的順序向AI提問。

2. 虛擬現(xiàn)實（VR）和增強現(xiàn)實（AR）學習體驗

虛擬現(xiàn)實（VR）和增強現(xiàn)實（AR）技術在高職教育中的應用，極大地豐富了學生的學習體驗，尤其是在理解和掌握復雜概念方面。這些技術通過將抽象的理論知識轉化為直觀的三維動畫和模擬環(huán)境，使學生能夠以沉浸式的方式進行學習。例如，在物理教學中，VR技術能夠將抽象的物理概念和原理，如電磁場或力學原理，通過動畫形式直觀展示，幫助學生更深入地理解這些概念。在建筑工程技術領域，VR技術的應用允許學生進入一個模擬的建筑工地，親身體驗施工流程，學習安全規(guī)范，這種模擬環(huán)境提供了一個無風險的實踐平臺，讓學生在實際操作前就能獲得寶貴的經驗。就機械裝配專業(yè)而言，AR技術能夠將裝配步驟和操作指南直接疊加在實際的機械零件上，使學生在實際操作中能夠實時查看指導信息，提高裝配的準確性和效率。

（三）學習社交與協(xié)作

1. 智能學習社區(qū)

在高職教育領域，AI構建的智能學習社區(qū)為學生開啟了全新的學習交互模式。借助其強大的數據分析與智能匹配能力，社區(qū)能夠精準地根據學生的專業(yè)和興趣偏好，聯(lián)結志同道合的學習者。在烹飪專業(yè)的高職學習社區(qū)內，學生不僅可以踴躍分享獨特的菜譜和精湛的烹飪訣竅，還能深度參與AI精心策劃的線上烹飪競賽及新菜品鉆研探討活動。此類活動激發(fā)了學生的創(chuàng)新思維，使他們在交流切磋中提升專業(yè)素養(yǎng)、拓寬知識視野，營造了積極向上的學習氛圍。通過智能推薦系統(tǒng)，個性化的學習資源和活動得以精準推送，貼合學生需求，增強了學習興趣與專注度，有力推動了自主學習與互助共進。

2. 協(xié)作學習項目匹配

AI在協(xié)作學習項目匹配方面發(fā)揮了關鍵效能，通過深度剖析高職學生的技能水平和性格特質，實現(xiàn)伙伴的優(yōu)化組合。以項目實踐為例，在數據分析、創(chuàng)意構思、溝通協(xié)調等方面各有所長的學生協(xié)同合作，將使得項目執(zhí)行效率與質量顯著提升。擅長數據分析的學生運用精準的邏輯剖析復雜數據，為項目奠定科學基礎；具有創(chuàng)意策劃才能的學生貢獻創(chuàng)新理念，開辟新穎路徑和獨特視角；溝通達人則打破交流障礙，確保團隊協(xié)作順暢、信息高效流轉。這種智能匹配模式助力學生在實踐中錘煉專業(yè)技能、磨礪協(xié)作技巧、提升綜合素養(yǎng)，充分挖掘了個體潛能，培養(yǎng)了團隊協(xié)作精神，為未來職場復雜任務的應對與團隊協(xié)作積累了寶貴經驗。

三、AI在高職教學應用中面臨的挑戰(zhàn)

（一）技術層面

在教育現(xiàn)代化蓬勃發(fā)展的當下，AI深度融入教與學的各個環(huán)節(jié)，成為教育最具時代特征的重要標志。然而，就目前技術而言，AI仍然不夠智能。其程序算法、數據采集、模型訓練等環(huán)節(jié)都處于發(fā)展階段，本身還存在諸多問題。例如，AI算法所依托的海量數據，一旦數據存在局限或偏差，便會產生錯誤。如果讓作圖AI生成教學中需要的圖像，現(xiàn)有的常見AI工具仍然難以高質量完成。若期待作曲軟件創(chuàng)作出能流行的金曲，現(xiàn)有的AI則更顯力不從心。因此，AI技術本身還處于初始階段，需要大量采集數據、提高算力。就目前而言，它僅在某些工作環(huán)節(jié)表現(xiàn)突出，如涉及文字的閱讀理解工作，可以減少教師的勞動量，提出建議和參考，輔助教師教學。但要輔助發(fā)展高質量的教育，AI的功能還需要質的飛躍，尤其是在由文生圖、文生視頻、現(xiàn)場動作數據采集方面，一般的人工智能軟件質量還不高。在軟硬件方面，高職教學中專業(yè)較多，可能會使用多種不同的教學軟件和硬件設備，有新有舊，需要及時解決好AI系統(tǒng)與現(xiàn)有系統(tǒng)的兼容問題。在教學過程中，需保持系統(tǒng)的穩(wěn)定性，若AI系統(tǒng)頻繁出現(xiàn)故障，反而會影響教學的正常進行。

（二）教師和學生層面

1. 教師對AI的接受和應用能力

AI技術方興未艾，高職教師對AI技術還缺乏足夠的了解和掌握，不愿改變原有教學方式，存在對新技術的抵觸情緒。同時，將AI融入教學需要教師具備一定的交流和技術操作能力，比如最基本的是和人工智能交流的能力。教師應該學會步步深化、細化問題的提問策略，與AI交流獲得需要的答案。這需要教師經常使用AI軟件，逐漸提高使用AI的能力，直到能得心應手地使用它，服務自己的教學。

2. 學生對AI的不當依賴

高職學生在運用AI學習工具時，不當依賴現(xiàn)象凸顯。部分學生過度倚重系統(tǒng)提示與答案，缺失獨立思考及自主學習精神，未能善用AI剖析難題、糾正錯誤、歸納提升，忽視了其助力潛能。如在數理難題求解中，不經思索直接索求答案，弱化了自身思維構建與問題解決能力。同時，與教師類似，學生在借助AI解決學習疑難時，技術操作與交流能力匱乏。不知如何精準提問以獲取有效解答，難以引導AI貼合自身需求提供深度指引。例如，面對專業(yè)課程復雜概念理解困境，因提問失準、操作生疏，無法借AI之力破疑解惑、深化認知。長此以往，學生創(chuàng)新探索、深度學習能力受限，學術成長受阻，難以培育契合社會需求的高階思維與扎實技能。

（三）法律層面的問題

許多AI工具生成的結果是建立在搜索結果上的，因此會涉及知識產權問題。一方面，師生使用AI搜集生成教學資源時，其來源素材是否有版權保護，版權歸屬平臺還是作者？經AI“加工創(chuàng)作”后的新資源權屬是歸AI開發(fā)者還是師生？原始創(chuàng)意與AI輔助界限模糊，歸屬不清在某種特定情況下有可能引發(fā)權益紛爭，干擾AI在教育教學中的應用，需要加以清晰界定。另一方面，發(fā)展AI技術時，若針對教育教學進行AI訓練，會需要大量采集學生和教師的教學活動數據，這可能會導致泄露隱私等法律問題。

四、AI在高職教學中的應用優(yōu)化策略

（一）加強技術改進與保障

AI相關企業(yè)和教育系統(tǒng)應協(xié)同合作，加大科研力度，不斷提高算力、創(chuàng)新算法，確保AI技術持續(xù)發(fā)展，使其更加先進、智慧。企業(yè)可以開發(fā)標準化的接口，使AI系統(tǒng)能夠更好地與高職各專業(yè)教學中的系統(tǒng)兼容，及時修復系統(tǒng)漏洞，并在新算法設計階段充分考慮教師教學的需求和建議。學校在日常管理中應加強系統(tǒng)的測試和維護工作，確保系統(tǒng)穩(wěn)定運行。同時，建立反饋機制，定期反饋使用情況，及時發(fā)現(xiàn)和糾正算法偏差，配合企業(yè)采集海量教學數據。此外，應增強相關人員的安防意識，加強數據的清洗和預處理工作，提高數據質量，去除個人和敏感信息。建立完善的數據安全防護機制，采用加密技術、訪問控制等手段，保護師生數據的安全。

（二）注重師生培訓與引導

1. 教師培訓

對高職教師開展有針對性的AI技術培訓課程，內容包括AI基本原理、常用教學AI工具的使用和實例等。平時應多組織教師交流、參加AI輔助教學技能創(chuàng)新大賽，分享將AI融入教學的經驗和案例，提高教師的應用能力。目前，在教師暑期的省級、國家級培訓及網絡培訓平臺上，雖有與AI相關的內容，但占整個課時的比例不高，與AI在教育教學中的重要作用不符。因此，有必要開展將AI應用于教育教學的專題培訓。

2. 學生教育

應培養(yǎng)高職學生的信息素養(yǎng)和自主學習意識，引導學生正確使用AI學習工具。開設專門的信息檢索課程和方法指導課，更重要的是要讓學生明白，在利用AI時仍需保持獨立思考，只有這樣才能與AI形成良好交流，發(fā)揮出AI智能的一面，取得良好的學習效果。

（三）完善法律法規(guī)

為明確AI在高職教學中教師對AI的使用權，以及師生利用AI產生的知識產權歸屬問題，國家應制定相應的法律法規(guī)進行界定。學校也應制訂相應的規(guī)章制度進行補充和細化。例如，一些高級的AI軟件，雖然其功能強大、創(chuàng)作的作品質量高但價格昂貴，建議由學校購買以降低成本，并規(guī)定已購買使用權的AI工具產生的作品，由學校和使用者共享產權。

五、結語

AI在高職教學過程中的應用，為教師的教和學生的學帶來了前所未有的便利。它能夠優(yōu)化教學資源，改進教學方法，提升學習體驗，并促進個性化學習。然而，教育者也必須清醒地認識到所面臨的諸多挑戰(zhàn)。通過采取有效的應對策略，解決技術、師生培訓、技術人員配備以及法律等方面的問題，可以更好地發(fā)揮AI在高職教育中的作用。在未來的發(fā)展中，需要持續(xù)關注AI技術的新進展，并不斷調整和完善其在高職教學中的應用策略。

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