人工智能時代高職院校數(shù)字化教學(xué)模式創(chuàng)新研究

溫錦輝

摘要：數(shù)字化技術(shù)與職業(yè)教育相結(jié)合，是高職院校人才培養(yǎng)的必然趨勢，而傳統(tǒng)的以教師為主導(dǎo)的理論教學(xué)模式、以培養(yǎng)學(xué)生動手能力為主的實踐教學(xué)模式已經(jīng)不能適應(yīng)新時代發(fā)展的需求。基于此，文章通過查閱文獻(xiàn)的方法，對我國高職院校數(shù)字化教學(xué)模式現(xiàn)狀進(jìn)行梳理，對部分高職院校和相關(guān)企業(yè)進(jìn)行實地調(diào)研，分析高職院校數(shù)字化教學(xué)模式存在問題的原因，為提高高職院校育人水平和育人質(zhì)量提供理論參考。

關(guān)鍵詞：人工智能時代；高職院校；數(shù)字化

在國家大力發(fā)展職業(yè)教育的背景下，培養(yǎng)高素質(zhì)、高技能創(chuàng)新型人才成為高職院校急需解決的問題。與此同時，適應(yīng)“互聯(lián)網(wǎng)+職業(yè)教育”發(fā)展需求，合理運用現(xiàn)代信息技術(shù)改進(jìn)教學(xué)方法，有效推進(jìn)虛擬工廠等網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間建設(shè)，促進(jìn)幾方協(xié)同育人也成為高職院校數(shù)字化教學(xué)改革的當(dāng)務(wù)之急。

一、人工智能時代高職院校數(shù)字化教學(xué)模式的現(xiàn)狀

（一）教學(xué)平臺單一，課堂教學(xué)效率低

現(xiàn)階段，很多高職院校自動化專業(yè)的相關(guān)課程教學(xué)模式較為單一，導(dǎo)致很多學(xué)生對課程缺乏興趣，總是低頭玩手機(jī)，課堂氛圍沉悶，課堂效率也不理想。同時，很多高職院校認(rèn)為僅僅使用網(wǎng)絡(luò)平臺教學(xué)就能夠滿足自動化專業(yè)的教學(xué)需求。實際上高職院校忽視網(wǎng)絡(luò)平臺中各種相關(guān)軟件和課程教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整，導(dǎo)致自動化專業(yè)數(shù)字化教學(xué)模式的開展不夠深入沒有達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。

（二）實踐教學(xué)基地有限、師資力量不足

目前，大部分高職院校校內(nèi)實訓(xùn)基地配備了電子電路分析實驗室、虛擬仿真實驗等基本的實驗室，主要是培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力。同時，根據(jù)自動化專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)，高職院校在校外與電子、電氣自動化企業(yè)建立了協(xié)作關(guān)系。但是隨著高職院校不斷擴(kuò)招，校內(nèi)實踐基地十分有限，而且大多數(shù)高職院校多為企業(yè)輸送的是流水線作業(yè)人員，一些跨省的校企合作也存在較多不確定因素，極大地影響了實踐教學(xué)。

二、人工智能時代企業(yè)對復(fù)合型人才的需求現(xiàn)狀

筆者調(diào)研了廣東省內(nèi)信息類、制造類行業(yè)的50 家企業(yè)，發(fā)現(xiàn)企業(yè)對復(fù)合型人才的需求現(xiàn)狀如下。

（一）企業(yè)復(fù)合型人才的需求現(xiàn)狀

近年來，國家深入實施工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略，大力推動制造業(yè)加速向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展，企業(yè)建設(shè)的重點將圍繞互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)、平臺、安全三大體系構(gòu)建，開展新模式應(yīng)用，實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。

（二）急需高素質(zhì)、高技能型的創(chuàng)新人才

政府部門深化產(chǎn)、學(xué)、研協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展的同時，那些轉(zhuǎn)型升級較慢的傳統(tǒng)行業(yè)中，只會單一技能的人員將面臨淘汰。伴隨大數(shù)據(jù)時代的到來，人工智能技術(shù)飛速發(fā)展，企業(yè)要想更好地生存與發(fā)展，需要與時俱進(jìn)，而那些知識、技能等多方面突出的高素質(zhì)、高技能的復(fù)合型人才會成為社會急需的人才。

三、高職院校自動化專業(yè)數(shù)字化教學(xué)模式存在問題的原因

（一）高職院校視角

高職院校的師資大都為本科或研究生畢業(yè)的學(xué)生，師資隊伍建設(shè)不能滿足人才培養(yǎng)目標(biāo)的需要，這些教師理論學(xué)習(xí)能力強，但是缺少動手實踐能力。同時，高職院校缺乏產(chǎn)、學(xué)、研協(xié)同育人平臺，缺少產(chǎn)教融合機(jī)制，也沒有根據(jù)自身特點和人才培養(yǎng)的需求，主動與企業(yè)在人才培養(yǎng)、技術(shù)創(chuàng)新、社會服務(wù)等方面開展合作。高職院校開設(shè)的專業(yè)及專業(yè)課程不能適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)發(fā)展的需求，在人才培養(yǎng)上失去方向。

（二）企業(yè)方面

企業(yè)以追求利益為目標(biāo)，參與辦學(xué)的動力不足。政府層面需要扶持、鼓勵企業(yè)和社會力量參與各類職業(yè)培訓(xùn)，進(jìn)一步深化產(chǎn)教融合、校企合作，健全多元化辦學(xué)格局，推動企業(yè)深度參與協(xié)同育人，引導(dǎo)行業(yè)企業(yè)深度參與技術(shù)技能人才培養(yǎng)培訓(xùn)，促進(jìn)職業(yè)院校加強專業(yè)建設(shè)，最大限度地滿足企業(yè)的用人需求。

四、人工智能時代高職院校自動化專業(yè)數(shù)字化教學(xué)模式的創(chuàng)新與發(fā)展

（一）建設(shè)智能化教學(xué)環(huán)境

人工智能技術(shù)逐漸發(fā)展完善，制造業(yè)領(lǐng)域逐漸從“制造”轉(zhuǎn)向“智造”。高職院校作為技術(shù)技能型人才培養(yǎng)基地，要結(jié)合當(dāng)前制造業(yè)企業(yè)對人才需求的變化進(jìn)行針對性調(diào)整。對高職院校來說，在人工智能時代下開展數(shù)字化教學(xué)模式創(chuàng)新，能夠更好地契合社會的發(fā)展需要，有利于培養(yǎng)理論與實踐并重的高素質(zhì)應(yīng)用型技術(shù)人才。

1.積極開展智能校園建設(shè)

《中國教育現(xiàn)代化2035》指出，要在教學(xué)管理和教學(xué)服務(wù)上做好平臺設(shè)計，搭建一體化智能化平臺。數(shù)字化校園建設(shè)強調(diào)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，整體的建設(shè)層次較淺，在技術(shù)反哺教育方面效果極為有限，尤其是在識別學(xué)習(xí)狀態(tài)、感知學(xué)習(xí)情境等方面存在較大不足。但是，人工智能技術(shù)的廣泛應(yīng)用，智能感知設(shè)備的普及，能夠有效解決低階智慧校園中智能化程度不高的問題。同時，推進(jìn)智能校園建設(shè)，需要結(jié)合現(xiàn)有的教學(xué)基礎(chǔ)和設(shè)備資源做好升級與更新，要從高職院校的智能校園環(huán)境建設(shè)、智慧管理建設(shè)等方面展開，使智能設(shè)備融入校園生活的各個領(lǐng)域，為師生打造高效、便捷、智能的學(xué)習(xí)和生活環(huán)境。

2.建設(shè)基于人工智能的智慧教室

在傳統(tǒng)教學(xué)模式下，學(xué)生學(xué)習(xí)的個性化需求難以得到滿足，而基于人工智能技術(shù)搭建的智慧教室能夠全方位優(yōu)化教學(xué)模式，并結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，有效銜接多媒體教學(xué)系統(tǒng)、師生終端環(huán)境設(shè)備等，有利于打造良好的教學(xué)環(huán)境。與此同時，在課前備、課中互動、課后提升等方面，教師借助人工智能的智慧教室，不僅能夠為師生推送優(yōu)質(zhì)的教學(xué)和學(xué)習(xí)資源，還能夠根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合VR、AR、MR等技術(shù)手段，實現(xiàn)多維互動體驗式教學(xué)，有利于提高教學(xué)質(zhì)量。智慧教室的構(gòu)成和作用如表1所示。

（二）創(chuàng)新高職院校自動化專業(yè)人才培養(yǎng)模式

1.優(yōu)化人才培養(yǎng)目標(biāo)

高職院校要結(jié)合當(dāng)?shù)匮b備制造產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展現(xiàn)狀和現(xiàn)實需求，做好與智能制造領(lǐng)域的對接，積極推進(jìn)自動化、智能控制、工業(yè)機(jī)器人等專業(yè)的發(fā)展，構(gòu)建智能制造專業(yè)群。高職院校還要不斷擴(kuò)充專業(yè)群的范圍，提高專業(yè)群建設(shè)效率，實現(xiàn)專業(yè)基礎(chǔ)相通、技術(shù)領(lǐng)域相近、職業(yè)發(fā)展相關(guān)的專業(yè)聯(lián)動，尤其要結(jié)合當(dāng)前智能制造領(lǐng)域的需求層次和崗位要求，做好目標(biāo)分析，并且優(yōu)化人才培養(yǎng)目標(biāo)，明確人才培養(yǎng)定位，以培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的復(fù)合型技術(shù)技能型人才為最終目標(biāo)。

2.創(chuàng)新人才評價機(jī)制

在評價機(jī)制方面，高職院校要努力構(gòu)建以學(xué)生為中心的多元化評價體系，突出學(xué)生的主體地位。在課后，學(xué)生要總結(jié)、反思學(xué)習(xí)狀況和學(xué)習(xí)成果，查找自身對課程知識點掌握的薄弱環(huán)節(jié)，反思不足，并針對不足擬定和修改學(xué)習(xí)計劃。教師也要根據(jù)學(xué)生的具體情況匯總分析，將其作為下次課程的參考依據(jù)。

首先，教師要引導(dǎo)學(xué)生在課前課后自省自查，有效培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和實踐應(yīng)用能力，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合課程內(nèi)容和課程導(dǎo)向，建立正確的學(xué)習(xí)觀念，掌握良好的學(xué)習(xí)方法，提高學(xué)生的綜合能力。

其次，人工智能技術(shù)的應(yīng)用有助于教師因材施教，改進(jìn)教學(xué)模式，提高教學(xué)質(zhì)量。此外，評價內(nèi)容要結(jié)合專業(yè)課程、信息素養(yǎng)、技能大賽的內(nèi)容要求等，建立起多維度的評價考核機(jī)制，要重點從技術(shù)學(xué)習(xí)、思維創(chuàng)新等方面考查人才培養(yǎng)過程。

（三）建設(shè)數(shù)字化教學(xué)資源體系

1.開展資源庫建設(shè)

高職院校要結(jié)合人工智能技術(shù)的發(fā)展趨勢，在資源庫建設(shè)方面，要從技術(shù)優(yōu)化、結(jié)構(gòu)升級、協(xié)同作業(yè)、平臺建設(shè)等層面出發(fā)，秉承共建共享、虛實結(jié)合的基本思路，搭建專業(yè)教學(xué)資源庫，更好地為高職院校的師生提供智慧化的教學(xué)資源服務(wù)。

2.豐富技術(shù)手段

在日常的專業(yè)教學(xué)上，教師要利用大數(shù)據(jù)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)平臺、人工智能技術(shù)的支持，建設(shè)虛實結(jié)合的全景化教學(xué)場景，更好地發(fā)揮信息技術(shù)的作用，切實打通資源庫落地的最后一步。因此，在教學(xué)過程中，教師可以結(jié)合人工智能技術(shù)中的畫像技術(shù)，精準(zhǔn)把握學(xué)生的個性特點，有效識別學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)需求，為教育實踐提供較大的支持。

（四）推進(jìn)實訓(xùn)基地建設(shè)與改造工程

1.整合實訓(xùn)資源

在實訓(xùn)基地建設(shè)方面，高職院校要構(gòu)建起多層次、多學(xué)科的實訓(xùn)資源體系，結(jié)合智能制造專業(yè)群的具體要求，設(shè)置電工電子實訓(xùn)室、傳感器室、工業(yè)機(jī)器人室、電機(jī)控制實訓(xùn)室等。在專項技能實訓(xùn)平臺上，高職院校需要結(jié)合各專業(yè)核心課程的實訓(xùn)任務(wù)，通過整合實訓(xùn)資源和實訓(xùn)平臺，打造良好的實訓(xùn)空間。

2.研究協(xié)同發(fā)展育人機(jī)制，建立數(shù)字化資源共享平臺

高職院校要加強校企合作，明確大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈技術(shù)與高職院校自動化專業(yè)融合的意義，并使用數(shù)字化教學(xué)平臺，借助電腦文件夾、云書簽等工具進(jìn)行數(shù)字教育資源管理，實現(xiàn)教育鏈與VR行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的有機(jī)融合，并綜合運用人工智能技術(shù)，讓幾方主體進(jìn)一步深度融合，實現(xiàn)政府、高職院校、企業(yè)、技術(shù)專家團(tuán)隊、行業(yè)協(xié)會多方參與建設(shè)數(shù)字化資源共享平臺和社會服務(wù)平臺，實現(xiàn)資源共享，如圖1所示。這樣的協(xié)同發(fā)展育人機(jī)制，可以實現(xiàn)幾方共同參與制訂人才培養(yǎng)方案及人才培養(yǎng)目標(biāo)，共同探索、找尋自動化專業(yè)正確的發(fā)展方向，從而培養(yǎng)符合新時代發(fā)展需要的高素質(zhì)、高技能型人才。不僅如此，高職院校通過充分整合各方資源，可以打通“共創(chuàng)—共享—共益”的合作創(chuàng)新路徑。

新時代的發(fā)展對人才培養(yǎng)提出了新要求，高職院校產(chǎn)、學(xué)、研融合是理工科專業(yè)培養(yǎng)人才的主要路徑。高職院校需要主動對接國家發(fā)展戰(zhàn)略，積極融入地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展，通過校企協(xié)同育人，建立互相促進(jìn)的長效機(jī)制，培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)高技能型人才，使用數(shù)字化教學(xué)手段，共建數(shù)字化資源共享平臺、社會服務(wù)平臺，實現(xiàn)資源共享。

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基金項目：廣東省高等職業(yè)院校自動化類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會教育教學(xué)改革項目“人工智能（AI）時代應(yīng)用型高校數(shù)字化教學(xué)模式創(chuàng)新研究”。

（作者單位：廣東農(nóng)工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院）