基于AI的高職院校智慧教育體系構建與實踐路徑探析

摘 要：隨著教育信息化2.0時代的到來，人工智能技術與智慧教育體系的融合成為必然趨勢。基于人工智能技術，提出從技術層、技能層、運用層和功能層4個層面構建適合高職院校的智慧教育體系框架。從人工智能視角提出了高職院校構建智慧教育體系的實踐路徑，即建設高職院校智慧教育平臺，服務智慧教育教學；開展AI專題培訓交流活動，提高教師信息化素養；持續優化智能服務模式，致力于構建智慧教育體系；對智能數據進行管理分析，助力教師、學生共同成長；建立激勵機制，助推智慧教育體系建設。基于人工智能技術構建高職院校智慧教育體系，為高職院校智慧教育體系實踐提供建設思路和參考。

關鍵詞：人工智能；智慧教育體系；高職院校；智慧教學；實踐路徑；體系構建

中圖分類號：TP18 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2024）12-00-03

0 引 言

新一代信息技術和數字革命為智慧教育的發展提供了可能，隨著教育信息化2.0時代的到來，人工智能技術與智慧教育體系的融合成為必然趨勢[1]。《“十四五”數字經濟發展規劃》提出“深入推進智慧教育，推進教育新型基礎設施建設，構建高質量教育支撐體系”[2]。《中國教育現代化2035》提出：“加快信息化時代教育變革，建設智能化校園，統籌建設一體化智能化教學、管理與服務平臺[3]。”教育部部長懷進鵬在2024世界數字教育大會講話中提到：“智能化是教育變革的重要引擎，為推動科學教育與文化教育有機結合，服務人的全面發展創造了無限可能。我們將實施人工智能賦能行動，促進智能技術與教育教學、科學研究、社會的深度融合，為學習型社會、智能教育和數字技術發展提供有效的行動支撐。”

近年來，人工智能對社會各個領域的滲透與影響在不斷加深，對教育領域也產生了深遠的影響。高職院校是培養技能型專業人才的搖籃，為更好地滿足人工智能快速發展背景下的人才市場需求變化，各高職院校探索打造校園AI智能問答助手、AI虛擬仿真實訓中心、基于“AI+專業”的智能制造工坊。各高職院校對人工智能的探索，主要集中于對某些教育教學場景的應用，構建與高職院校特色相符的智慧教育體系，但目前仍處于探究和實踐的初級階段。文章主要基于人工智能技術探索高職院校智慧教育體系的框架和實現路徑，構建適合高職院校的智慧教育體系，以期為學生提供更加個性化和高效的學習體驗，同時也為教師提供智能化的教學反饋和改進建議，幫助學校提供有針對性的教師專業發展支持和培訓計劃，助力師生共同成長[4]。

1 研究現狀

浙江大學以“浙大云”為底座，利用 AI技術數智驅動，結合知識圖譜、學習分析技術形成智慧教育大腦，構建數字化教學和管理體系，實現了數智驅動的全鏈路一體化智慧教學生態體系。西安電子科技大學以智課平臺為基礎，利用大數據和人工智能技術，能夠更好地支撐論文檢測和在線遠程實驗等，實現了對課堂教學、線上課堂、自主學習等方面精準、高效的大數據分析與管理。武漢大學利用超星教學平臺，在課程中使用知識圖譜、AI助教等技術開展數字化教學，積極開展以學生為中心的數字賦能教學改革與創新，完成了深度融合AI的混合式教學設計。

近年來，各高職院校對AI、VR和數據可視化等新技術在智慧教育體系中的應用開展了有益探索，打造校園AI問答助手、AI虛擬仿真實訓中心、基于“AI+專業”的智能制造工坊。現階段，各高職院校對AI的探索仍然停留在某些功能或場景的應用，從智慧教育體系視角構建智慧培訓體系尚處于探索階段。

2 高職院校智慧教育體系框架

高職院校智慧教育生態體系是指在高職院校內部，通過信息技術手段，實現教育資源、教學管理、教學服務、教學評價等方面的智能化，從而提高高職教育質量和效率的一種教育新模式。智慧教育體系的構建不是建設孤立的平臺，它需要統一的接口規范和數據規范，整合已有軟、硬件資源，實現教育資源的互聯互通。高職院校智慧教育體系是依托人工智能、物聯網、大數據分析等技術構建的高職院校新一代智慧化教育信息生態體系[5]。基于人工智能技術構建的基于AI的高職院校智慧教育體系框架如圖1所示。

高職院校智慧教育體系的構建可以為學生提供更個性化、智能化和高效的學習體驗，同時也能幫助教師創新智慧教育組織形式，實現優質資源的統一管理、共建共享。基于AI的高職院校智慧教育體系由技術層、技能層、運用層和功能層構成。

2.1 技術層

技術層是構建智慧教育體系框架的技術底座，是指運用智能數字人、語音識別技術、深度學習等智能新技術為智慧教育體系提供技術支持和保障。例如，使用智能數字人模擬授課教師的聲音和形象，智能化生成授課的視頻和音頻，提高教師教學資源的制作效率和質量；利用語言識別技術，對課堂實錄視頻進行文字識別，自動生成字幕和重要知識點，幫助學生課后進行自主學習；應用深度學習技術對大量教育數據進行分析，幫助教師更好地了解學生對知識的掌握程度。

2.2 技能層

技能層是智慧教育體系的核心功能區，我們更關注如何高效運用技術層的智能技術構建具有個性化學習、智能教學輔助、數據驅動等功能的課程改進、智能評估與反饋的智慧教育系統[6]。例如，收集學生的錯題率、出勤情況、學習習慣和興趣等信息，分析學生對知識的掌握程度和學習需求，有針對性地推送個性化學習知識；通過AI智能問答，以虛擬數字人的形象在線解答學生遇到的學習問題；基于大數據和智能分析技術，實現對教學全過程的記錄和監控，并提供可視化的數據反饋，為教學教研活動、督導管理等應用提供科學、客觀、精準的數據支撐。

2.3 運用層

運用層是智慧教育體系的交互中心，側重于將技能層所具有的核心功能應用于學生學習分析、資源調配和課程安排、學生行為監測和干預、教學評估以及學校管理決策支持。例如，利用AI技術對學生的學習情況進行分析，實現對學生課堂表情的分析，對學生抬頭率、學生討論和師生、生生互動等多種維度的教學行為進行識別，繪制課堂專注曲線，統計互動指數、出勤率和滿意度等數據，多維度分析課堂教情和學情；通過對學生和教師相關數據的分析，提供關于教室利用率、教室負載、課程安排等方面的建議；通過人機交互監測和分析學生的學習行為和習慣，支持管理人員及時干預學生不良的學習行為和習慣。

2.4 功能層

功能層是智慧教育體系面向用戶提供的具體智慧服務和功能，如智慧教學、智慧考試、課程資源管理與共享、智慧督導、直播教學、移動智慧培訓、大數據分析和用戶畫像等功能。智慧教育體系中智慧考試支持線上無紙化考試、智能監考、考試數據智能分析等，運用人臉識別、智能監考等技術，對考試過程進行實時監控，有效防止作弊行為的發生，基于大數據挖掘、智能分析等信息技術實現自動批改試卷、分析考生答題等，從而實現考試過程在線網絡化、全考試生命周期的智能管理。

3 高職院校智慧教育體系實踐路徑

應用AI人工智能技術結合物聯網、智能大數據分析等構建智慧教育體系，對高職院校教育改革與創新具有重要的意義。從人工智能視角提出了高職院校構建智慧教育體系的實踐路徑，分別是建設高職院校智慧教育平臺、開展AI專題培訓交流活動、持續優化智能服務模式、智能數據管理分析、建立激勵機制。

3.1 建設高職院校智慧教育平臺，服務智慧教育教學

（1）統一的接口規范和數據規范。智慧教育平臺建設的基礎在于統一的接口規范和數據規范，確保不同系統間的兼容性和互通性。高職院校在教育教學管理過程中對師生個人信息、排課信息、考試信息、學習成績以及其他具體活動的記錄等教學相關數據的采集、加工、存儲和分析，都需要制定嚴格的接口規范和數據規范。因此，統一的接口規范和數據規范不僅是構建智慧教育體系的需求，更是實現教育資源有效配置的必要環節。

（2）整合學校已有的軟、硬件資源，提高資源利用率。高職院校構建智慧教育平臺并非從零開始，而是依托學校已有的數字化校園設施，整合學校已的有軟、硬件資源。軟、硬件資源的整合不僅包含物理層面上設備和系統的兼容性整合，還包括邏輯層面上應用軟件之間的集成和協同工作。整合高職院校已有的軟、硬件資源，有利于避免重復建設，提高資源利用率，為師生提供更加高效、便捷的教育環境。

（3）構建高職院校智慧教育管理相關標準化、規范化的管理流程。智慧教育體系構建過程需著手解決資源建設與課程建設之間的割裂問題，就必須建立起一套標準化、規范化的管理流程，整合教育數字資源，改變教育資源建設與資源應用分離的現狀，使教育資源建設與課程建設雙向互通，實現資源的統一管理。

（4）基于人工智能技術，建設智慧教育平臺。智慧教育平臺構建以智能化和個性化服務為中心[7]，支持智慧培訓、智慧考試、課程資源管理與共享、智慧督導、直播教學、培訓數據分析等業務，為教師和學生提供定制化、精準化的分析服務，以支持教育管理、教學決策和學習改進。此外，平臺建設過程中要注重兼容性和可擴展性，以適應未來智能技術的發展，保障智慧教育平臺的可持續完善和發展。

3.2 開展AI專題培訓交流活動，提高教師信息化素養

（1）開展專題培訓。為教師提供人工智能技術相關的專題培訓，提高其使用智慧培訓平臺和AI工具的能力，培養教師的創新思維和教學方法，幫助授課教師靈活運用人工智能等新技術開展教學活動，提高教師的智慧教學水平。

（2）鼓勵教師之間的交流和合作，分享智慧教學經驗和資源。通過定期的研討會、交流活動等形式，邀請有經驗的教師分享自己對于智慧教學的心得和體會。利用企業微信群、騰訊會議等線上平臺，建立持續的溝通渠道，形成一種積極的教研氛圍，推動整個教師團隊信息化水平和專業素養的提升。

3.3 持續優化智能服務模式，致力于構建智慧教育體系

智慧教育體系的建設是一個持續優化的過程，它需要學校、教師、開發者與學生之間緊密合作并不斷迭代。高職院校綜合利用AI在教學改革、教學方法、學習過程管理和多元評價等方面的優勢，使高職教育變得更加高效，但同時也帶來了新的挑戰。在基于AI的智慧教育體系構建過程中，需要避免數據泄露和隱私侵犯等問題，平衡技術的發展與教育的人文關懷，不斷改進在推進智慧教育體系建設過程中存在的問題，持續優化人工智能服務模式，為每一個學習者提供符合其個性化需求的學習環境[8-10]。

3.4 智能數據管理分析，助力教師、學生共同成長

智慧教育體系可以利用人工智能分析、處理大量的教學數據，包括學生的學習進度、成績、課堂表情、課堂動作、課堂專注度以及教師的教學方法、教學資源使用情況，課程評價和課程成績等。通過收集和分析學生的學習數據、課堂互動記錄以及教學資源使用情況等維度的信息，來識別學生學習模式并評估教學策略的有效性，以及監測教育資源的利用情況；通過對學生和教師的數據分析，提供關于教室利用率、教室負載、課程安排等方面的建議；應用AI分析管理教育資源，為學生提供個性化的學習環境，為教師提供更有效的教學反饋和發展建議，幫助學校提供有針對性的教師專業發展支持和培訓計劃，助力高職院校教師、學生共同成長。

3.5 建立激勵機制，助推智慧教育體系建設

（1）構建優質的數字教學資源。構建優質的數字教學資源是智慧教育體系中不可或缺的環節，為推進高職院校智慧教育體系的構建和發展，建立系統的數字課程制作標準和評價體系，鼓勵教師團隊和企業聯合開發適合不同層次需求的教育內容；此外，建立相應的激勵機制，鼓勵和支持教師進行課程資源的制作和分享，給予優秀課程資源制作者物質獎勵或者職稱評優等方面的傾斜，以此激發教師的創作熱情，提升數字教學資源的質量和實用性。

（2）組織形式多樣的競賽項目。組織形式多樣的競賽項目，培養和提升師生的信息化、智能化技能，調動教師和學生的主動性與創造性。發掘和培養智慧教育領域的人才，促進優秀教育理念和實踐的交流傳播，推動整個學校智慧化教育教學的進步和發展。

4 結 語

基于人工智能的高職院校智慧教育生態體系的構建是一個需要持續優化的工程，它需要學校、教師、開發者與學生之間的緊密合作和不斷努力。高職院校智慧教育體系的建設還面臨一些挑戰，隨著人工智能技術的不斷發展，數據挖掘和分析的數據項越來越精細，不僅能夠支持對學生課堂動作，如趴桌子、舉手、站立等肢體語言的實時檢測和分析，還能夠實現對學生在課堂上所表現出的高興、驚訝、生氣、難過、疑惑、害怕等表情的分析。高職院校在智慧教育體系建設中需要著重加強數據管理和隱私保護，保障學校師生的合法權益。高職院校智慧教育體系的建設存在技術標準未完全統一、發展尚不均衡等問題，而這也是我國高職院校智慧教育體系構建亟需解決的問題。

構建基于AI的教育智慧培訓體系，是時代賦予智慧教育的要求，更是國家賦予職業教育的歷史使命。本文基于人工智能技術探索高職院校智慧教育體系的研究框架、實踐路徑，提出從技術層、技能層、運用層和功能層4個層面構建適合高職院校的智慧教育體系框架。從構建智慧教育平臺、賦能智慧教育教學、開展AI專題培訓交流活動、提高教師信息化素養等方面提出構建智慧教育體系的實踐路徑，希望能夠為相關院校智慧教育體系實踐提供建設思路和參考。

參考文獻

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[9]楊現民，王娟，李新.加強國家智慧教育平臺數據治理：經驗洞察與路徑優化[J].中國電化教育，2023（9）：69-75.

[10]楊現民，趙瑞斌.智能技術生態驅動未來教育發展[J]. 現代遠程教育研究，2021，33（2）：13-21.

基金項目：山東省職業教育教學改革研究項目：AI時代職業學校技能型人才工匠精神培育研究與實踐（2022286）；青島遠洋船員職業學院科研項目：基于人工智能的智慧培訓體系研究與實踐（2024-R-014）

作者簡介：莊 群（1988—），女，山東青島人，碩士，副研究員，主要研究方向為教育信息化管理、計算機軟件及計算機應用。