摘 要:隨著人工智能(AI)技術(shù)的飛速發(fā)展,職業(yè)教育領(lǐng)域也迎來了機(jī)遇與挑戰(zhàn)。本文深入探究了人工智能在職業(yè)教育中的應(yīng)用,涵蓋智能輔導(dǎo)系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實(VR)和增強現(xiàn)實(AR)技術(shù)。研究分析這些應(yīng)用在完善課程體系等方面展現(xiàn)出的優(yōu)勢。同時,也指出在借助人工智能推動職業(yè)教育發(fā)展的進(jìn)程中,面臨著一系列難題,如師資隊伍建設(shè)、數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)等。針對這些挑戰(zhàn),本文提出了具有針對性的對策建議,旨在為職業(yè)教育與人工智能的深度融合及健康發(fā)展提供參考與借鑒。
關(guān)鍵詞:人工智能 職業(yè)教育 教學(xué)模式 師資隊伍 數(shù)據(jù)安全
1 緒論
2023年2月,中共中央、國務(wù)院印發(fā)了《數(shù)字中國建設(shè)整體布局規(guī)劃》,進(jìn)一步明確數(shù)字中國建設(shè)的“2522”整體框架[1]。人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展正在潛移默化地改變著社會的各個領(lǐng)域,職業(yè)教育也不例外[2]。職業(yè)教育作為培養(yǎng)高素質(zhì)技術(shù)技能人才[3]的重要途徑,承擔(dān)著為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供有力人才支撐的重任。職業(yè)教育作為與產(chǎn)業(yè)需求緊密結(jié)合的教育類型,急需借助人工智能技術(shù)實現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級,以培養(yǎng)出適應(yīng)新時代需求的技術(shù)技能人才。
2 人工智能對職業(yè)教育的影響
人工智能催生出新的教育方式和方法。人工智能延伸了人的眼力、腦力,拓展了學(xué)生對教育的感知能力、理解能力、關(guān)聯(lián)度,增強了高等職業(yè)教育服務(wù)學(xué)生的個性化需求能力,催生出教育教學(xué)方式的智能變革以及教學(xué)各環(huán)節(jié)的智能化,推動著職業(yè)教育現(xiàn)代化發(fā)展[4]。
2.1 在教學(xué)模式上的應(yīng)用
2.1.1 智能輔導(dǎo)系統(tǒng)
智能輔導(dǎo)系統(tǒng)借助人工智能與大數(shù)據(jù)分析手段,可實時跟蹤學(xué)生學(xué)習(xí)動態(tài),精準(zhǔn)洞察其學(xué)習(xí)訴求,進(jìn)而量身定制個性化學(xué)習(xí)指導(dǎo)與建議[5]。系統(tǒng)通過對學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)及行為習(xí)慣的深度剖析,精準(zhǔn)定位學(xué)習(xí)者薄弱環(huán)節(jié)與知識盲點,針對性地給出詳細(xì)講解、直觀演示及專項練習(xí),幫助學(xué)生攻克難關(guān),提高學(xué)習(xí)效果。
2.1.2 虛擬現(xiàn)實與增強現(xiàn)實技術(shù)
VR及AR技術(shù)為職業(yè)教育帶來了沉浸式的學(xué)習(xí)體驗。一些不便于實際操作的專業(yè),如煤炭開采技術(shù)、鋼鐵相關(guān)專業(yè)等,學(xué)生可以在虛擬環(huán)境中反復(fù)練習(xí),直至掌握操作要領(lǐng)。此外,虛擬現(xiàn)實還可以用于模擬危險場景和緊急情況,讓學(xué)生在安全的環(huán)境中學(xué)習(xí)應(yīng)對措施[6]。AR技術(shù)通過在現(xiàn)實場景中疊加虛擬信息為學(xué)生提供更加直觀的學(xué)習(xí)指導(dǎo)[7],比如在新能源汽車上電異常故障診斷與排除教學(xué)中,通過AR設(shè)備展示設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)和維修步驟,能有效幫助學(xué)生更直觀地理解和掌握知識。
2.2 課程體系的優(yōu)化
2.2.1 課程內(nèi)容的更新
人工智能技術(shù)的發(fā)展促使職業(yè)教育課程內(nèi)容不斷更新和優(yōu)化。一方面,增加了與人工智能相關(guān)的課程,如人工智能基礎(chǔ)、機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)分析等,培養(yǎng)學(xué)生對人工智能技術(shù)的基本理解和應(yīng)用能力;另一方面,傳統(tǒng)專業(yè)課程也融入了人工智能元素,如在機(jī)械制造專業(yè)中加入智能數(shù)控技術(shù)、工業(yè)機(jī)器人編程與操作等課程,使學(xué)生能夠掌握智能化生產(chǎn)設(shè)備的操作和維護(hù)技能。
2.2.2 課程結(jié)構(gòu)的調(diào)整
職業(yè)教育課程結(jié)構(gòu)逐漸從傳統(tǒng)的學(xué)科中心向能力本位轉(zhuǎn)變,更加注重學(xué)生的實踐能力和綜合素質(zhì)培養(yǎng)。以項目為導(dǎo)向的課程設(shè)計成為主流,將專業(yè)知識和技能融入具體的項目實踐中,讓學(xué)生在完成項目的過程中掌握知識和技能。
2.3 師資隊伍的建設(shè)
2.3.1 教師角色轉(zhuǎn)變
在人工智能助力下的職業(yè)教育中,教師的角色發(fā)生了顯著變化。教師不再僅僅是知識的傳授者,更是學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者、支持者和促進(jìn)者[8]。教師需要具備更強的信息技術(shù)應(yīng)用能力,能夠熟練運用人工智能教學(xué)設(shè)施和軟件平臺,為學(xué)生提供個性化的學(xué)習(xí)支持。
2.3.2 教師培訓(xùn)
為了更好地使用人工智能技術(shù)服務(wù)教學(xué),學(xué)校應(yīng)積極組織教師人工智能方面的培訓(xùn)。此外,學(xué)校應(yīng)鼓勵教師參與科研項目和學(xué)術(shù)交流活動[9],與企業(yè)合作開展橫向項目,提升教師的實踐能力和創(chuàng)新能力,打造一支適應(yīng)人工智能時代要求的高素質(zhì)教師隊伍。
3 人工智能助力職業(yè)教育發(fā)展的優(yōu)勢
3.1 提升教學(xué)效果
3.1.1 個性化學(xué)習(xí)
通過深度學(xué)習(xí)算法和大數(shù)據(jù)分析,AI系統(tǒng)能夠精準(zhǔn)捕捉每個學(xué)生的學(xué)習(xí)特點、興趣傾向和能力,從而為每位學(xué)生量身定制個性化的學(xué)習(xí)方案[10],契合學(xué)生多樣化的學(xué)習(xí)需求。學(xué)生能夠按照自身學(xué)習(xí)速度與所處階段,自主展開學(xué)習(xí),提升學(xué)習(xí)的主動性與積極性,進(jìn)而獲取更佳學(xué)習(xí)效果。
3.1.2 提高實踐教學(xué)效果
利用虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實等技術(shù),學(xué)生能在虛擬環(huán)境里進(jìn)行實踐操作。不管何時何地,他們都能反復(fù)練習(xí),直到熟練掌握技能。這種身臨其境般的實踐教學(xué),能讓學(xué)生更積極主動地學(xué)習(xí),實實在在地提升他們的動手能力與實踐技能,從而更快地契合企業(yè)崗位的要求。
3.2 提高教育針對性
3.2.1 精準(zhǔn)實施教學(xué)
借助人工智能技術(shù),教師可以對學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)進(jìn)行深度分析,精準(zhǔn)把握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和知識掌握程度。根據(jù)分析結(jié)果,教師可以及時調(diào)整教學(xué)策略和方法,針對學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行重點輔導(dǎo),實現(xiàn)精準(zhǔn)教學(xué)。
3.2.2 質(zhì)量評估與反饋
人工智能為職業(yè)教育的質(zhì)量評估提供了更加科學(xué)、客觀的手段。通過對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程、學(xué)習(xí)成果以及綜合素質(zhì)等多維度數(shù)據(jù)的收集和分析,可以全面、準(zhǔn)確地評估學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。學(xué)生可以及時獲取教師給予的評估結(jié)果,更好地了解自己的學(xué)習(xí)狀況;教師也可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,不斷改進(jìn)教學(xué)方法和教學(xué)管理,提高教育質(zhì)量。
3.3 有利于教育資源共享
人工智能技術(shù)可以消除時間和地域以及資源方面的限制,讓好的資源得以更廣泛地共享。借助在線教育平臺,學(xué)生不管何時何地,都能獲取各類教學(xué)資源。不管是在偏遠(yuǎn)地區(qū),還是教育資源不太豐富的職業(yè)院校,學(xué)生都能享受到高質(zhì)量的教育服務(wù)。這對縮小不同區(qū)域、不同學(xué)校之間的教育差距非常重要。
4 人工智能助力職業(yè)教育發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)
4.1 技術(shù)應(yīng)用成本高
硬件設(shè)備投入大。人工智能技術(shù)的應(yīng)用需要大量的硬件設(shè)備支持,如高性能計算機(jī)、服務(wù)器、VR/AR設(shè)備等。這些設(shè)備價格昂貴,對于一些職業(yè)院校來說,是一筆不小的開支。特別是對于那些辦學(xué)條件相對較差、資金緊張的學(xué)校,難以承擔(dān)如此高額的硬件設(shè)備投入,從而限制了人工智能技術(shù)在職業(yè)教育中的廣泛應(yīng)用。
4.2 師資隊伍建設(shè)難度大
4.2.1 教師信息技術(shù)應(yīng)用能力不足
盡管職業(yè)院校教師普遍具備一定的教學(xué)經(jīng)驗和專業(yè)知識,但在人工智能技術(shù)的應(yīng)用方面,許多教師還存在明顯的不足。部分教師對人工智能技術(shù)的理解和掌握程度較低,無法熟練運用智能教學(xué)工具和平臺開展教學(xué)活動。這不僅影響了人工智能技術(shù)在教學(xué)中的有效應(yīng)用,也制約了教學(xué)模式的創(chuàng)新和改革。
4.2.2 教師培訓(xùn)體系不完善
目前,針對職業(yè)院校教師的人工智能培訓(xùn)體系還不夠完善,培訓(xùn)內(nèi)容和方式有待進(jìn)一步優(yōu)化。一方面,培訓(xùn)內(nèi)容的針對性和實用性不強,未能緊密結(jié)合職業(yè)教育教學(xué)實際需求,導(dǎo)致教師在培訓(xùn)后難以將所學(xué)知識和技能應(yīng)用到實際教學(xué)中;另一方面,培訓(xùn)方式較為單一,多以短期集中培訓(xùn)為主,缺乏持續(xù)性的跟蹤指導(dǎo)和實踐鍛煉,不利于教師信息技術(shù)應(yīng)用能力的長期提升。
4.3 數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)問題
4.3.1 數(shù)據(jù)收集與存儲風(fēng)險
在人工智能助力職業(yè)教育的過程中,需要收集和存儲大量的學(xué)生個人數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)的收集和存儲過程中存在一定的安全風(fēng)險,如數(shù)據(jù)泄露、數(shù)據(jù)被篡改等。一旦發(fā)生數(shù)據(jù)安全事件,將對學(xué)生的隱私造成嚴(yán)重侵犯,甚至可能影響學(xué)生的學(xué)習(xí)和未來發(fā)展。
4.3.2 數(shù)據(jù)使用與管理規(guī)范不完善
目前,關(guān)于人工智能在職業(yè)教育中數(shù)據(jù)使用與管理的規(guī)范還不夠完善,缺乏明確的法律法規(guī)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。在實際應(yīng)用中,數(shù)據(jù)的使用目的、使用范圍、使用權(quán)限等不夠清晰,容易導(dǎo)致數(shù)據(jù)被濫用或誤用。此外,對于數(shù)據(jù)的共享和交換機(jī)制也不夠健全,影響了數(shù)據(jù)資源的有效利用和整合。
5 人工智能助力職業(yè)教育發(fā)展的對策建議
5.1 加大政策支持力度,降低技術(shù)應(yīng)用成本
5.1.1 政府財政補貼與專項基金設(shè)立
政府應(yīng)加大對職業(yè)教育人工智能應(yīng)用的財政支持力度,設(shè)立專項基金,用于職業(yè)院校購置人工智能相關(guān)硬件設(shè)備、軟件平臺以及教學(xué)資源的開發(fā)與建設(shè)。通過財政補貼的方式,降低職業(yè)院校在人工智能技術(shù)應(yīng)用方面的資金壓力,鼓勵更多院校積極引入人工智能技術(shù),推動職業(yè)教育信息化建設(shè)。例如,對于購置一定數(shù)量高性能計算機(jī)、VR/AR設(shè)備等硬件設(shè)施的職業(yè)院校,給予一定比例的購置費用補貼。
5.1.2 校企合作共建共享模式推廣
鼓勵職業(yè)院校和企業(yè)深入合作,搭建起校企合作共建共享的人工智能教學(xué)資源庫與實訓(xùn)基地。企業(yè)有技術(shù)、資金和設(shè)備等優(yōu)勢,能給職業(yè)院校提供人工智能技術(shù)支持,還能提供實訓(xùn)設(shè)備。職業(yè)院校則為企業(yè)輸送符合要求的高素質(zhì)技術(shù)技能人才,同時為企業(yè)員工開展培訓(xùn)和繼續(xù)教育。
這種校企合作共建共享模式,能優(yōu)化資源配置,提高資源利用效率,還能減少雙方在人工智能應(yīng)用上的成本。比如,企業(yè)把閑置的VR/AR設(shè)備捐給職業(yè)院校,供學(xué)生實踐教學(xué)使用;職業(yè)院校為企業(yè)員工開設(shè)基于人工智能技術(shù)的技能培訓(xùn)課程,讓雙方都從中獲益。
5.2 加強師資隊伍建設(shè),提升教師信息技術(shù)應(yīng)用能力
5.2.1 完善教師培訓(xùn)體系
構(gòu)建系統(tǒng)化、多元化的職業(yè)院校教師人工智能培訓(xùn)體系,根據(jù)教師的不同層次和需求,制定個性化的培訓(xùn)方案。培訓(xùn)內(nèi)容應(yīng)涵蓋人工智能技術(shù)的基本原理、教學(xué)應(yīng)用方法、智能教學(xué)工具的操作與使用、教學(xué)資源的開發(fā)與整合等方面,注重理論與實踐相結(jié)合,提高培訓(xùn)的針對性和實用性。培訓(xùn)方式可以采用線上線下混合式培訓(xùn)、短期集中培訓(xùn)與長期跟蹤指導(dǎo)相結(jié)合、校內(nèi)培訓(xùn)與校外實踐相結(jié)合等多種形式,為教師提供持續(xù)性的學(xué)習(xí)和發(fā)展機(jī)會。例如,組織教師參加線上的人工智能技術(shù)基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí),掌握人工智能的基本概念和原理;在校內(nèi)開展智能教學(xué)工具的操作培訓(xùn),通過實際案例演示和操作練習(xí),提高教師的應(yīng)用能力;安排教師到企業(yè)進(jìn)行實踐鍛煉,了解人工智能技術(shù)在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用情況,拓寬教師的視野和思路。
5.2.2 建立教師激勵機(jī)制
學(xué)校應(yīng)建立完善的教師激勵機(jī)制,鼓勵教師積極參與人工智能技術(shù)的學(xué)習(xí)和應(yīng)用[11]。對于在人工智能教學(xué)應(yīng)用方面取得顯著成效的教師,給予表彰和獎勵,如頒發(fā)榮譽證書、給予一定的物質(zhì)獎勵、優(yōu)先考慮職稱晉升等。同時,將教師的人工智能應(yīng)用能力納入教師考核評價體系,作為教師評優(yōu)評先、績效考核的重要依據(jù)之一,激發(fā)教師學(xué)習(xí)和應(yīng)用人工智能技術(shù)的積極性和主動性。例如,設(shè)立“人工智能教學(xué)應(yīng)用優(yōu)秀教師”獎項,對在智能教學(xué)平臺建設(shè)、教學(xué)資源開發(fā)、教學(xué)模式創(chuàng)新等方面表現(xiàn)突出的教師進(jìn)行表彰和獎勵,樹立典型榜樣,帶動全體教師共同進(jìn)步。
5.3 強化數(shù)據(jù)安全管理,保障學(xué)生隱私權(quán)益
5.3.1 建立健全數(shù)據(jù)安全管理制度
學(xué)校應(yīng)制定完善的數(shù)據(jù)安全管理制度,明確數(shù)據(jù)采集、存儲、使用、銷毀等各個環(huán)節(jié)的操作要求。學(xué)校建立數(shù)據(jù)訪問制度,對數(shù)據(jù)訪問的權(quán)限要嚴(yán)格控制,只有經(jīng)過授權(quán)的人員才能訪問和使用數(shù)據(jù)。同時,加強對數(shù)據(jù)存儲設(shè)備的安全管理,采用加密技術(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密存儲,以防不良人士泄露和篡改數(shù)據(jù)。定期檢查和監(jiān)督數(shù)據(jù)安全管理制度的執(zhí)行情況,及時發(fā)現(xiàn)和解決存在的問題,確保數(shù)據(jù)安全管理措施的有效落實。例如建立數(shù)據(jù)訪問日志記錄制度,對數(shù)據(jù)訪問情況進(jìn)行實時監(jiān)控和記錄,為數(shù)據(jù)安全事件的追溯和調(diào)查提供依據(jù)。
5.3.2 加強數(shù)據(jù)安全技術(shù)應(yīng)用
加大在數(shù)據(jù)安全技術(shù)方面的投入,引入先進(jìn)的數(shù)據(jù)安全設(shè)施及技術(shù),如加密技術(shù)、訪問技術(shù)、數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)技術(shù)等,提高學(xué)校數(shù)據(jù)安全防護(hù)能力。同時,加強與專業(yè)數(shù)據(jù)安全企業(yè)的合作,共同開展數(shù)據(jù)安全技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用項目,探索適合職業(yè)教育特點的數(shù)據(jù)安全解決方案。例如,與數(shù)據(jù)安全企業(yè)合作開發(fā)基于人工智能的數(shù)據(jù)安全監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng),以便能及時發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)被訪問和使用過程中的不端行為,及時發(fā)現(xiàn)和防范數(shù)據(jù)安全威脅;采用數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)技術(shù),定期對重要數(shù)據(jù)進(jìn)行備份,確保在數(shù)據(jù)丟失或損壞的情況下能夠快速恢復(fù)數(shù)據(jù),保障教育教學(xué)活動的正常開展。
6 結(jié)論
人工智能技術(shù)的迅猛發(fā)展為職業(yè)教育的發(fā)展帶來了機(jī)遇與挑戰(zhàn)。通過智能輔導(dǎo)系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實與增強現(xiàn)實技術(shù)等應(yīng)用,職業(yè)教育的教學(xué)模式、課程體系和師資隊伍得到了顯著優(yōu)化和提升,教學(xué)效果和教育質(zhì)量得到了有效提高,教育公平也得到了進(jìn)一步促進(jìn)。然而,技術(shù)應(yīng)用成本高、師資隊伍建設(shè)難度大、數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)問題等挑戰(zhàn)也不容忽視。為此,需要政府、職業(yè)院校和企業(yè)等各方共同努力,加大政策支持力度,降低技術(shù)應(yīng)用成本;加強師資隊伍建設(shè),提升教師信息技術(shù)應(yīng)用能力;強化數(shù)據(jù)安全管理,保障學(xué)生隱私權(quán)益。只有這樣,才能充分發(fā)揮人工智能在職業(yè)教育中的助力作用,推動職業(yè)教育實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]王寧,李躦雯,林谷俞,羅文慧.AI設(shè)計興起背景下職業(yè)教育人才培養(yǎng)模式改革創(chuàng)新——以首飾設(shè)計與工藝專業(yè)為例[J].高教學(xué)刊,2024(11):14-23.
[2]吳茵荷,蔡連玉,周躍良.教育的人機(jī)協(xié)同化與未來教師核心素養(yǎng)——基于智能結(jié)構(gòu)三維模型的分析[J].電化教育研究,2021,42(09):27-34.
[3]中華人民共和國教育部.中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于推動現(xiàn)代職業(yè)教育高質(zhì)量發(fā)展的意見》[EB/OL].中國政府網(wǎng),2021.https://www.gov.cn/gongbao/content/2021/content_5647348.htm.
[4]張曉華.數(shù)字時代AI助推高職創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育發(fā)展機(jī)制研究[J].山東教育,2021(Z4):80-82.
[5]何曉峰.人工智能在職業(yè)教育中的應(yīng)用研究[J].科教導(dǎo)刊,2023(19):17-19.
[6]姚堯,蔡林棚.AI技術(shù)在鋼鐵行業(yè)職業(yè)教育中的創(chuàng)新應(yīng)用研究[J].冶金管理,2024(10):33-35.
[7]羅維波.現(xiàn)代教育技術(shù)學(xué)基礎(chǔ)理論創(chuàng)新研究[J].文存閱刊,2017(5):78.
[8]吳茵荷,蔡連玉,周躍良.教育的人機(jī)協(xié)同化與未來教師核心素養(yǎng) —基于智能結(jié)構(gòu)三維模型的分析[J].電化教育研究,2021,42(9):27-34.
[9]董霞.高職院校金融科技應(yīng)用專業(yè)人才培養(yǎng)的探索與實踐[J].南方職業(yè)教育學(xué)刊,2023,13(01):6-15.
[10]王穎.職業(yè)院校動漫專業(yè)融入AI技術(shù)的教學(xué)改革[J].內(nèi)蒙古藝術(shù)(蒙古文、漢文),2024(05):51-54.
[11]詹偉華,張昕妍.引領(lǐng)人工智能在教育領(lǐng)域規(guī)范、有序、高效應(yīng)用——《北京市教育領(lǐng)域人工智能應(yīng)用指南(2024年)》解讀[J].中小學(xué)信息技術(shù)教育,2024(12):19-21.