人工智能在職業教育中的應用與研究

張 婷，陳良維

（成都航空職業技術學院，四川 成都 610100）

0 前言

職業教育與人工智能的聯系越來越緊密。依托人工智能技術的不斷創新，職業教育的教學場景、教學模式、教學評價等都發生了顯著變化。

基于大數據、人工智能等前沿技術，人類可以創造很多新工具。這些工具不僅可以提高效率，還可以放大價值。在職業教育領域，這些工具可以給教育管理者提供可靠的數據參考，從而實現科學化管理和前瞻性決策，使服務于區域經濟高速發展的職業教育政務服務真正實現“數據多跑路，人少跑路”“最多跑一趟”，使面向師生的校園服務更加智能化、人性化、個性化，有利于促進職業教育的治理體系更加完善、治理結構更加合理、治理能力更加卓越。

隨著技術的優勢日益凸顯，教學主體特別容易錯位。教師依賴技術進行教學，學生依靠技術進行學習，教師逐漸喪失控制教學的主導權，學生逐漸喪失自主學習能力、刻苦鉆研精神，變成被動接受外部信息的載體。人類需要堅信人工智能技術只是改善教師教學質量、提高學生學習效率的工具，教師才是教育的引導者，學生才是教育的中心。人類利用這個工具的目的是提高教與學的效率，擁有更多的時間和精力去做更多有意義的事情，為社會創造更多的價值。此外，技術也是一把雙刃劍，正確使用可以帶來很多益處，不當的使用方式可能產生較大的負面影響。因此，人類必須采取有效的措施應對人工智能給職業教育帶來的危機。

由于人工智能已成為信息化、智能化的變革動力與源泉，職業教育學校的培養目標也要隨之改革。職業教育的培養目標既要培養學生滿足工作需求的職業技能，也要培養學生適應工作變化的能力，還要培養學生職業生涯可持續發展的素質能力。其宗旨是提高學生駕馭人工智能的能力，從而優化生產力。換言之，職業教育必須順應科技發展的潮流。

1 人工智能賦能職業教育

“AI+教育”這個話題并不陌生，并且耳熟能詳。從虛擬化教學場景、個性化學習、智能輔助，到人才培養方案制定、教學評價等多個方面都有AI 技術的運用。人工智能技術猶如第四次工業革命，對人類的生活和生產方式都產生了深刻的影響。職業教育作為服務區域經濟高質量發展的重要抓手，必須抓住這個契機實現自身的改革創新，進而更好地銜接人才供給鏈與產業需求鏈，為社會發展做出卓越貢獻。

1.1 人工智能與教學場景

隨著教育教學現代化改革的需求越來越迫切，VR/AR(Virtual Reality 虛擬現實/Augmented Reality 增強現實）技術不斷發展并逐漸進入課堂，這種沉浸式、場景式的教學徹底改變了傳統的教學場景和教學模式。這兩種技術運用于職業教育最明顯的優勢是學生的學習從抽象的概念轉變成具體的操作，降低了學生的學習難度，激發了學生的學習興趣。

職業教育的主要任務是學習技能，而學習過程中通常都需要一些真實的設備供學生操作以豐富他們的經驗。但很多設備和教學場景是無法出現在課堂上的，有了這兩種技術學生就能身臨其境地進行學習，實施的操作也能有實時的反饋，這樣學生就有繼續下一步操作的意愿。

以汽車維修專業為例，有了VR/AR 技術以后，學生可以在這種虛擬的場景下對汽車的零部件進行檢修和故障診斷，一套設備可以重復多次利用，而且設備維護簡單。學生進入虛擬世界以后，仿佛置身于真實的汽車維修場景中，不僅能夠加深學生對汽車構造的理解，還能避免因學生誤操作而產生安全隱患的問題。

職業教育學校建設虛擬仿真實訓基地既滿足了區域經濟發展產業需要轉型升級的訴求，也適應了國家戰略和數字經濟發展的需求，同時也是職業院校育人手段的改革，推動了人才培養模式的創新、理實一體教學理念的落地[1]。

1.2 人工智能與人才培養方案制定

就職業院校而言，人才培養方案是教育教學的基礎性和指導性文件，是學校對其人才培養目標和要求的總體規劃，是教學工作的重要基礎和指導性文件。一份合理的人才培養方案應該包含課程體系、教學內容、教學方法、評價標準等多個方面的內容，而這些內容直接關系到學生的學習效果和職業發展。因此，制定科學、合理的人才培養方案是職業院校提高教學質量和辦學水平的基石。

人才培養方案可以幫助學生明確職業發展方向。職業院校的學生大多數在選擇專業時就已經有了明確的職業生涯規劃和未來發展方向，因此制定人才培養方案時應該根據專業的特色和學生的技能需求來制定，以幫助學生更好地規劃自己的職業發展道路。因此人才培養方案應該與相關行業、企業緊密合作，并注重實踐操作和應用能力的培養，讓學生在快樂的學習過程中逐漸邁入自己的職業定位和發展方向。

合理的人才培養方案可以提高學生的學習積極性，促進學生的學習主動性。一份有效的人才培養方案應該充分考慮到學生的年齡階段、興趣愛好、特長和學習需求，以及社會發展的趨勢和區域經濟的訴求，從而幫助學生更好地適應學習生活，提高學習積極性和自主性。因此在制定人才培養方案時應該充分了解學生的情況和學習需求，注重課程設置的多樣性和靈活性，同時注重學生的創新意識和思考能力的培養，讓學生更加積極地參與到學習中來。

職業院校傳統的人才培養方案制定可能需要通過企業調研、訪談、意見征求等多種渠道來廣泛征集資料從而制定符合社會發展需要的技術技能人才，具有周期長、整理繁瑣、不夠全面、實時性差的弊端。館小清等[2]利用大數據、機器學習、自然語言處理、知識圖譜等多項人工智能相關技術構建“職業倉”為專業建設動態賦能，提高職業教育的適應性，實現人才培養與就業的匹配。在人工智能技術的加持下，人才培養方案的制定變得更加高效、科學，且實時性好。

1.3 人工智能與教學評價

教學評價是對教師的教和學生的學進行評價。評估教學的價值是教學評價的主要目的，可以幫助教育工作者診斷、鑒定、反饋和指導教學過程從而不斷提高教學質量[3]，因此完善的教學評價系統對提高教學質量至關重要。人工智能賦能職業教育教學評價的方式和手段是利用大數據分析、知識圖譜、云計算、神經網絡決策等對全過程教學行為進行智能分析，沒有個人情感的左右，從而得出實時的個性化評價結果以指導教學行為的改善、教學策略的調整、教學思維的轉變。有眾多學者都對利用人工智能技術開展教學評價進行了深入研究。

胡欽太等人[4]提出了高等教育教學評價體系的五大關鍵技術，這些技術主要是通過人工智能平臺得以實現。并且他們從數據感知、智能評價、數據決策三個方面分析了人工智能平臺和技術在教學評價中的應用場景和實施方法。吳立寶等人[5]根據對象層、數據層、技術層和應用層的系統架構搭建了人工智能下的課堂教學評價實踐路徑，為多個應用場景下的教學分析與評價提供了理論依據。顏慧[6]利用計算機視覺技術來構建以過程性評價為主、形成性的、多元化、科學化的課堂教學評價體系。梁仲才等[7]提出技能院校應當引入人工智能技術來實施教學評價以提升教學評價的精準性和真實性。未華倩等[8]提出將人工智能技術作為評價主體的輔助者、評價內容的收集者、評價方式的延伸者、評價結果的跟蹤者從而實現發展性課堂教學評價系統，彌補傳統教學評價的短板。

利用人工智能技術來實現教學評價有以下幾個突出的優勢：第一，不受評價者個人情感的影響，進而更加公平；第二，評價因素眾多且可快速得出結論，效率高；第三，真正做到全過程評價，保留過程性數據并將其作為主要評價參考依據，更加全面；第四，完善職業教育的教學評估過程，突出職業教育與普通教育的不同，從而提高技術技能人才培養的質量。

1.4 人工智能與個性化學習

為滿足學生的全面發展需求，教育系統需要根據學生的個性特點、興趣愛好、職業方向和發展潛能等特征向其推薦有效的、合理的學習資源和學習路徑，極大地滿足學習者個性化的學習需求。個性化學習系統的首要任務是正確認識每個學生的數字畫像，比如年齡、專業、興趣愛好、學習方式、學習能力和學習進度等個性化特征。為提高學生的學習興趣、促進學生的全面發展、培養高素質高技能人才，職業院校需要開發個性化學習系統為每個學生量身定制培養方案、學習目標、學習資源、學習路徑以激發學生學習興趣、提高學生的學習質量。

謝浩然等[9]研究如何利用E-Learning 推薦系統來實現個性化學習，滿足學生的個性化發展需求。牟智佳[10]提出應當以人工智能技術為支撐，提供符合學生個性化需求的學習資料、學習路徑、學習活動和教學評價，從而實現自我導向的有意義學習。周琴等[11]提出可利用人工智能技術構建一個包含“測—學—練—評—輔”的個性化學習閉環，打造更加個性化的學習環境。許峰華等[12]指出基于人工智能技術的個性化學習是促進個人發展和適應未來社會的必經之路，并提出一種個性化學習的實踐路徑。該路徑由人工智能技術賦能，可以規劃學習路徑、提供學習資源、創設教學情境、提供實時反饋等。

2 人工智能給職業教育帶來的挑戰

職業教育主要目標是培養服務區域經濟高速發展的高端技術技能人才。然而隨著人工智能技術的不斷創新和持續發展，越來越多的崗位可能被機器所取代，因此職業教育的定位是否需要調整這個問題引發了很多教育者的思考。

2.1 倫理道德

技術是一把雙刃劍，所以任何一項人工智能技術都要把握好法律法規和倫理道德的邊界，否則將會引發倫理道德問題，從而給人類帶來巨大災難。比如，在職業教育領域如果教學評價體系專門為某一些人或某一類人而設計并服務，那么教育的公平性就喪失了；個性化推薦系統在對學生的學習狀態進行分析時摻雜了其他主觀因素，那個性化學習就沒有意義了。

2.2 數據隱私

人工智能技術是以數據為載體的研究，大量的個人信息數據如何存儲以保護用戶隱私不被侵犯是值得關注的問題。從信息挖掘到信息存儲都可能產生信息泄漏的風險，如何保障學生和教師在教育教學活動中產生的隱私數據不被泄露是“人工智能+教育”未來研究和發展的重點。

2.3 唯工具論

人工智能技術為教育教學提供了很多工具，比如個性化學習路徑、知識技能圖譜、教學評價系統等，這些工具的問世確實為教師的教學過程提供了便利、為學生的學習過程提供了指導。但這些工具的廣泛使用甚至是過度使用是否會導致教師只重視教學評價結果、教學過程中工具的選擇，以及僅僅依靠技術和工具實施教學呢？是否會導致學生在學習的過程中過分依賴工具的使用而缺乏獨立思考、自我規劃和自主選擇學習內容和方式的能力，上課時間不聽老師講卻想利用課后時間通過工具進行自學的問題？這些擔憂也充分說明了在人工智能時代，亟待人類尋找技術工具沖擊價值理性的破解方法[13]。

2.4 教育公平

人工智能深度賦能職業教育可能會導致教育的嚴重不公平現象，特別是貧困地區的職業教育學校的教學質量與經濟發達地區的職業學校的教學質量相比可能會更加落后。人工智能賦能于職業教育領域后可能會加劇職業教育不公平現象的主要原因有以下四點。

1）數據偏差。由于各種人工智能技術都需要大量的數據作為支撐以便進行模型訓練，如果數據集的獲取來源主要來自經濟發達地區、很少收集甚至沒有收集貧困地區的數據，那么模型的學習過程就不具備完整性，它的推斷或推薦就會出現偏差，將加劇貧困地區教育不公平的現象。比如，個性化學習推薦系統在給貧困學生推薦學習資料時可能無法預測到他們沒有智能化的教學設備，那么個性化學習就無從談起。而經濟發達地區的學生可以借助這些技術學得更好、掌握得更多。

2）歷史數據強化不公平。機器學習算法或深度學習算法通常需要借助歷史數據進行模型的訓練，如果這些歷史數據中就存在家庭背景、種族、地區等因素的影響，那么學習到的模型可能會繼續強化這些因素的影響，從而加劇不公平問題。

3）技術依賴和數字鴻溝。職業教育運用智能化的教育教學方法需要教師和學生都掌握一定的技能和知識，這可能會產生技術依賴和數字鴻溝的問題。如果某些學生或者教師沒有掌握相關技能或者知識，那么教師可能會失去主導地位、學生可能會盲目依賴于技術，導致他們在教育過程中都處于不利地位。

4）缺乏解釋性和透明度。算法的訓練過程如果沒有貧困地區的教師和學生參與，那么算法的決策過程對他們可能不透明，也缺乏解釋性，將會導致這些教師和學生難以理解和信任智能化的教育診斷結論和教育評價結果，教育活動更加混亂。

即便人工智能深度賦能職業教育的確會帶來許多優勢，但人工智能在職業教育領域的應用可能會加劇不公平現象的問題也值得重視。

3 解決方案

無論事態如何演變、技術朝著何方發展，人類必須認識到人工智能肯定會對傳統的職業教育模式的根基產生巨大沖擊。由于人工智能技術對于重復性、機械性、高危性的工作表現將比人類更加出色，所以這類工作被機器所取代是必然的。但是以人為本的服務業領域將創造巨大的就業空間，這與工廠流水線操作生產的產品非常便宜但手工制品價格昂貴卻仍然有很大的市場份額是一樣的道理。為應對人工智能技術帶來的沖擊，筆者認為可以從以下三個方面著手解決。

3.1 主動適應智能時代對人才的需求

職業教育的主要目標是培養受教育者的職業技能，職業教育組織必須立足于企業生產制造過程中的變革特征，梳理適應未來工作崗位的新技術、新技能、新素質，對職業教育的教學模式、人才培養方案、課程體系等進行改革，形成職業教育與企業的動態耦合，促進受教育者掌握滿足未來現實社會需求的復合型技能[14]。

3.2 重視非認知能力的培養

標準化的工作相對簡單，逐漸會被機器所接管，因此未來人類參與的工作都是非標準化的工作，這類工作注重非認知能力。比如，溝通協調、人際交流、美的認識、情緒的正確表達等。只有當職業教育的學生非認知能力越強時，他們被機器所取代的概率才會越低。

非認知能力的培養周期長，主要從生活的點滴積累。職業教育培養技術技能人才時讓學生通過聽、看、觸、動直接感受職業規范、敬業精神和工匠情懷，讓“平凡的職業勞動蘊含著不平凡的事業”意識根植于心，把個人的理想與職業發展緊密聯系，非認知能力的形塑過程才能真正內化于心。非認知能力的培養需要開展啟發式、探究式、合作式的教學活動，激發學生的自主思考能力，為非認知能力培養提供保障。

3.3 借助工具但不依賴工具

人工智能技術衍生出各種各樣的工具，某些工具甚至顛覆了傳統教育教學過程的形式，提高了學習和教育的效率。但職業教育的主要目標是培養復合型高素質技術技能人才，而不是培養會使用工具的人，因此教師和學生都應在以學生為主體的學習過程中養成獨立思考的習慣，把工具當作輔助而不是方法。借助工具的目的應該是提高效率，進而將更多的時間用于創新思維的培養、解決問題能力的提高、服務意識的鍛煉等等。當職業教育工作者和學生認為可以依賴各種智能化的工具完成日常學習和工作要求而高枕無憂時，職業教育培養的人才就面臨著即將被機器取代的風險，因為這意味著人類特有的終身學習理念、創新創造思維、獨立判斷和思考的能力、個性化服務意識正在逐漸瓦解。

3.4 促進教育公平

教育公平是教育發展的重要一環。如何正確使用人工智能技術來促進教育更加公平是鄉村振興的重要舉措之一。其實當教育工作者正確使用和管理這些智能化教育教學手段時，人工智能可以幫助教育者更好地理解和滿足學生的需求，提高教育質量和效率。因此在使用人工智能技術時，教育工作者要加強數據收集和處理的公正性和透明度，增加教師和學生對于人工智能技術使用的學習和培訓，加大貧困地區信息化教育投入力度，加快貧困地區職業教育學校的智能化建設進度，統籌各方力量盡可能地避免教育不公平問題的加劇。

4 總結

葉洲[14]提出人工智能與教育相互融合是必然趨勢，職業教育的首要任務是剖析人工智能在職教領域中的應用圖景，梳理其價值向度。人機協同是未來的發展方向，因此筆者認為只有正確理解技術與人的關系才有助于人們重新審視人類對社會發展的作用，才能讓人類深刻領悟技術只是手段。教師和學生在教育教學過程中應該處于主體地位，人工智能技術只是輔助手段不是人類的決策依賴工具。

學習者必須擁有自我認知和自我監控的能力。如果學習者的學習過程完全由人工智能技術主宰，學習資源的獲取、學習路徑的形成、學習方法的習得都靠人工智能完成，那么機器就會以“控制者”的姿態干預人類的生活。因此教育者和學習者都應重新理解教育的目的和價值[15]。

本文總結了當前人工智能賦能職業教育的多個維度，提出了人工智能賦能于職業教育時的突出問題，并針對人工智能可能會替代部分崗位的問題給予了應對方案供各學者參考。未來筆者將研究如何利用這些新技術提升職業教育的質量、滿足學生的成長需求、提高教師的工作效率。