基于人工智能的課程資源開發與整合

楊秋芬 胡汀

本文以湖南地區的高職院校為研究對象，在優化資源建設與湖南智造動態優化的關系模型基礎上，提出了課程資源庫顆粒化模型，進而構建人工智能背景下高職教育與湖南智造課程資源開發與整合的路徑。

背景

湖南作為中國制造業強省，在智能制造的探索和實踐中具有一定的領先優勢，也形成了一系列智能制造成果，作為一支重要的出口力量，應用型人才的出口一直起著非常重要的推動作用。智能制造正處于創業發展的關鍵時期，在智能制造快速發展的初期，高職院校課程開發基礎相對薄弱，跟不上產業發展，難以迅速形成完整的職業教育體系。使得職業教育的基礎尤其薄弱，不能適應新的發展需要，不能在可持續發展的過程中不斷適應產業的動態變化，特別是課程資源的更新比較困難。

顆粒化教育資源的構建是在統一目標的基礎上有序地重構從屬知識點，以形成穩定的教育資源構建過程。面對快速的技術發展和環境變化，高等職業教育必須建立整合、結構化、顆粒化資源開發的基本模式，以更好地滿足外部發展的要求，提高職業教育的整體質量。高等職業教育資源建設應采取建設持續跟進、動態優化的方式，通過與制造業的深度合作，確保高等職業教育共同打破資源層面的障礙。

研究對象

本論文研究對象為湖南地區的高職院校。

顆粒化資源建設

顆粒化原本是化學工業領域的一個學術術語，在教育資源建設中，顆粒化主要是指通過統一教育目標，圍繞特定知識點有序重構教學資源。為了形成一個穩定的教育資源體系，教育資源的細粒度構建有助于職業教育機構以更有效、更具適應性的方式發展，可以根據認知邏輯創建一個完整的細分教育模塊，使職業教育更加適應發展。

動態資源建設與湖南智造的關系

在人工智能時代，人才必須具備深入思考和分解問題的能力，以及與機器人對話的能力。過去，高職院校都注重技能操作的培養。在人工智能發展的背景下，有必要重新審視自身的建設與發展，進行職業高等教育專業和實踐教學的改革，回歸創新型復合型人才的培養，以人工智能產品和服務為載體聚焦教育理念和人才培養模式，在教育內容上進行顆粒化動態資源建設，培養適應未來發展需求的人才。培養既懂操作技術又懂信息技術、具有深厚人文素質的專業技術綜合型復合型人才，為湖南智造服務。具體關系如圖1所示。

動態優化資源建設與湖南智造的關系主要表現為螺旋上升式關系，通過深入分析湖南智造產業的發展狀況、需求和特點，高校將推動自身資源的優化建設，在湖南智造產業發展中發布資源建設成果，并根據反饋不斷優化調整、不斷分析需求、不斷優化建設和協調發展，幫助大學和公司建立更緊密的聯系，共同為智制產業的快速發展做出貢獻。二者之間的具體關系如圖2所示。

課程資源開發與整合路徑構建

在推動湖南智能生產產業發展的過程中，高職院校必須按照顆粒化建設的基本原則，對現有課程資源進行深度培育，通過適應性發展和整合，適應智能制造業發展的實際需要，逐步形成完善的專業課程體系和專業建設體系。

例如，在智能湖南生產的發展過程中，工業機器人發展的全球驅動力比較好，對相關專業人才的需求也比較強烈。高職院校可根據工業機器人技術的需求細分需求點，設置智能管理軟件、動態響應機構、智能裝配等課程目標。利用現有相關專業基礎，完成課程內容的建設，建立相應的培訓標準，最終形成多個顆粒度獨立的課程。根據工業機器人的技術要求，調整顆粒化課程，不斷適應工業機器人的邊界發展要求，與工業保持同步發展，提高專業課程資源的應用價值。通過構建顆粒度動態優化模型，高職院校將能夠進一步消化升級壓力，將整體性的升級壓力轉化為細分的課程資源開發與整合過程，在整合和逐步完善的過程中，積累更豐富的課程資源，最終完善專業課程體系和專業建設體系，并深入融入到湖南智造的生產發展中。

課程資源組織和內容顯示如圖3所示。

在確立顆粒化動態優化建設的基本原則，完成優質課程資源開發與整合后，還需要根據課程目標和課程培養標準，進行教學方法的智能化創新。在教學過程中，應基于人工智能技術的深度應用，促成教學環節的多樣化，教學評價的數據化和教學響應的即時化，讓學生在更智能的動態教學環境中，運用智能工具進行技術的智能學習和智能探索，適應智能化環境下的合作學習和獨立思考，以便于在進入到智能制造領域后，運用學習所得助推智能制造發展。

2020年，課題組的“線上翻轉深度學習課堂，‘疫’路精彩-JavaWeb課程團隊創新空中教學模式”獲得湖南省教育廳優秀教學案例獎。課程團隊按“以學定教、以教導學”的原則設計開發線上教學資源，實現教學資源的“碎片化、顆粒化、層次化”。如圖4所示，課程資源庫以一個完整的“疫情信息管理系統”項目開發為載體，按照Web項目開發流程重構課程教學資源，將整門課程的教學知識點拆分到150個顆粒化的學習任務中。

以“三模塊四4段式”專業集群課程體系為基礎，基于職業行動導向，重構專業課程教學內容，校企合作共建教學資源、確保教學內容同步企業應用，實現所需即學，所學即用。按以學定教、以教導學的原則設計課程教學資源，實現教學資源的碎片化、顆粒化、層次化。

基金項目：湖南省教育科學規劃課題研究成果（XJK21BZJ002）