人工智能技術在中職計算機專業教學中的應用

賴建林 邱錫對

一、研究背景

2016年，Alpha Go擊敗圍棋世界冠軍李世石，人工智能技術頓時聲名大噪。人工智能技術已經應用到各行各業，并逐漸發展成一門學科。隨著大數據、云計算、虛擬現實等信息技術的發展，人工智能技術也迎來了爆發，小到智能家具、掃地機器人，大到無人駕駛、智慧醫療，人工智能技術覆蓋了民生、醫療、交通等方方面面。

人工智能技術和教育領域的關系也非常密切，我國也非常重視人工智能技術在教育領域的應用。2017 年，國務院印發的《新一代人工智能發展規劃》中提出，利用智能技術加快推動人才培養模式、教學方法改革，構建包含智能學習、交互式學習的新型教育體系。由此可見，國家從政策上明確要求加強人工智能技術與教育教學的深度融合，以推動教學模式的創新和優化。然而，傳統的課堂教學往往互動性差、教學形式固化、教學活動呆板、教學評價單一、教學反饋流于形式，已不能滿足目前中職計算機專業課教學需求，如何運用人工智能技術解決計算機專業教學中遇到的難題值得我們一起探討。

二、中職計算機專業教學現狀分析

1.課程教學環境分析

2022年5月，新修訂的《中華人民共和國職業教育法》明確提出，支持運用信息技術和其他現代化教學方式，開發職業教育網絡課程等學習資源，創新教學方式和學校管理方式，推動職業教育信息化建設與融合應用。這體現了國家對職業教育信息化的重視，也給職業教育信息化建設與融合指明了方向。人工智能技術手段為推動智慧校園、智慧課堂提供了技術建設路徑。近年來，大多數職業院校以智慧校園、智慧課堂建設為抓手，大力推進教育信息化工作，各種教學平臺方案如雨后春筍，計算機實訓室的智能化改造也推陳出新，VR、AR等虛擬現實技術、AIGC及元宇宙等技術給計算機專業教學注入了一劑強心針。然而，受職業院校教學條件的限制以及教師的個人教學理念制約，目前，中職計算機專業課程授課形式仍以傳統的教師PPT講授和操作演示為主，新技術及平臺的使用大多數只出現在青教賽、教師能力大賽的舞臺，智慧課堂等人工智能技術的普及和推廣應用仍任重道遠，未來探索人工智能技術在中職計算機專業教學中的應用還有很長一段路要走。

2.課程教學現狀分析

首先，中職計算機專業開設的課程偏難。中職計算機類專業主要集中在計算機應用、計算機網絡技術、軟件與信息服務、數字媒體技術應用等幾大專業，開設的課程的特點主要體現在課程實用性強、內容更新快、理論難理解，屬于中職類課程中教學難度較大的一類課程，尤其是理論性強的網絡技術及抽象難懂的編程類課程。其次，計算機專業課程內容更新速度快。隨著信息技術的發展，計算機專業課程內容不斷更新，這就更需要創新教學方法，更新教學設備。筆者所教的計算機網絡技術專業課程，由于網絡設備的更新換代，以前購買的網絡設備已經到了淘汰的時候，更新設備的造價等原因促使學校不得不采用虛擬仿真軟件來替代設備更新。最后，大部分中職學生學習自律性低、注意力不集中、文化基礎薄弱，而傳統的中職計算機專業課程教學以教師為主導，通過教師的課堂教授和操作演示等方式，單一地向學生傳授知識和技能，這種教學方式顯然不能滿足中職學生的需求，急需做出調整。

三、人工智能技術在中職計算機專業教學中的應用

目前，我國的職業院校探索人工智能技術在教學中的應用研究主要集中在教學模式的創新、網絡教學平臺的使用、人工智能教學工具的運用及課堂數據分析等方面，下面，結合筆者所在學校的實際情況，談談人工智能技術在中職計算機專業教學中的應用。

1.利用人工智能技術創新教學模式

人工智能技術與教育教學的融合，催生了新的教學模式，其中，最具有代表性的模式是線上線下融合式教學模式。作為后疫情時代的新型教學模式，融合式教學模式打通了線上線下、虛擬和現實場景隔閡，不僅蘊含了教學目標、教學內容的重構，更意味著學校組織形式和學習方式的重構。“線上線下融合式教學模式”是利用各種信息化教學工具，取工具平臺之長，拓寬教學途徑，通過線上導學，線下導能，線上線下教學形成合力，共同解決職業教育在后疫情時代的痛點難點，最終達成培養學生良好職業素養的目標。新時代，教師應該轉變教學觀念，迎合互聯網，擁抱信息化，以積極的心態去探索中職教育教學改革。

機器賦能傳統教學，人機協同教學模式也是新形勢下的一種教學模式創新，該模式是利用AI機器人介入參與教學的一種創新模式，在這種模式下，傳統的教師作為教學的唯一引導者角色被打破，形成了教師、學生、機器三方協同互動的局面。為了適應這種新的教學模式，教師的角色和思維都要與時俱進，由知識的傳授者轉變為知識的構建者，由身體力行轉變為技術外包者，由主導地位轉變為同伴互助者。隨著OpenAI發布GPT-4，人工智能技術再次突破，GPT-4在技術上有了質的飛躍，比如意圖識別、任務分配、工具調用等，這也意味著人機協同朝智能體的趨勢發展，人機協同對學習者的要求較高，通常，學習者需要學會如何和機器溝通。

圖1

2.充分利用好各種網絡教學平臺

人工智能技術的快速發展，推動著計算機專業的知識迭代及行業技能的應用，這對中職計算機專業人才的培養提出了更高要求，這就要求我們在中職教學中利用好各種網絡資源，取軟件平臺之長，整合網絡優勢資源。現今，各種網絡教學平臺在教學改革的浪潮中迅速發展，涌現了像學習通、慕課等優質的網絡教學平臺，線上教學和課堂教學的深度融合已成為教育新趨勢，區別于以往的傳統教學，新形勢下的教師和學生角色已經發生轉變，學生對知識和技能的學習由以往的被動接受逐漸轉變為主動探究，未來教育的泛在個性化需求愈演愈烈，也間接催生了網絡教學平臺的發展。以筆者所在的計算機教研組為例，在過去的三年里，計算機教研組的老師們大多數掌握了一種以上的網絡教學平臺的使用，其中在各類小程序布置學習任務成為教研組老師的首選網絡教學平臺，理由是操作簡單、易于上手。其次是學習通，理由是功能強大，能提供全面的數據分析報告。學生也樂于接受網絡教學任務的學習。

3.開發適合本校實際的智慧教學平臺

智慧課堂是以建構主義學習理論為依據，以“互聯網+”的思維方式和大數據、云計算等新一代信息技術打造的智能、高效的課堂。其實質是基于動態學習數據分析和“云、網、端”的運用，實現教學決策數據化、評價反饋即時化、交流互動立體化、資源推送智能化。人工智能技術是一種信息化手段，而智慧課堂正是這種手段所應用的范疇。雖然市面上眾多的網絡教學平臺給中職計算機專業教學提供了多種選擇，然而，并沒有一個系統完全滿足每個學校的需要，因此，鼓勵有條件的職業院校開發適合本校實際的智慧教學平臺。以筆者所在單位為例，本校由教研室牽頭，通過前期的調研，從教學管理人員、教師、學生的核心訴求出發，經過與企業開發人員多輪溝通，初步設計教學管理平臺架構如圖1所示。

目前，我校的智慧教學平臺處于試用運行階段，功能模塊包括：我的課程、課程超市模版建課、通知中心、班級管理、教學團隊管理、資源庫超市、權限管理等，支持一鍵建課、通過模版導入建課、引用他人課件建課，力求簡單、高效、復用率高，以滿足本校一線教師的教學需求。

4.利用人工智能技術創新課堂教學內容

根據中等職業學校“信息技術”課程標準的學科素養要求，要重點培養學生的信息意識和數字化學習與創新意識，在基礎模塊內容編排上，課程標準把數字媒體技術應用、人工智能初步列入必修內容，把數字媒體創意、機器人操作列入拓展模塊，這也意味著人工智能課程全面融入計算機專業教學，因此，我們要重視人工智能技術在教學上的應用，以便優化和創新課堂教學。比如，在計算機網絡技術專業課教學中，我們可以利用仿真軟件、虛擬機等技術來模擬網絡設備的工作，讓學生輕松觀察和理解數據在網絡上如何傳輸，從而突破教學難點。在數字媒體技術應用的教學過程中，我們也可以把AR、數字人、數字孿生等新技術引入課堂教學，讓人工智能為數字媒體設計插上翅膀。比如，我們通過使用Kivicube平臺進行平面AR及交互式AR的制作，通過Nibiru制作360全景交互式課件。我們還可以利用當下最熱門的chatgpt+Mindshow快速制作高大上的PPT。

四、結束語

盡管目前人工智能技術在中職計算機專業教學中的應用仍處于探索階段，未來，我們要想進一步提高計算機專業課堂教學質量，就要與時俱進，把人工智能技術引入到計算機專業課程體系結構中，及時創新適合新時代中職學生教學特點的教學模式，充分利用好各種網絡教學平臺及各種人工智能技術工具，有條件的職業院校甚至可以打造智慧教學平臺，以此來實現對計算機專業學生的信息化、數字化能力培養，使其具備較高的信息化職業素養，從而培養出適應人工智能背景下的高素質計算機專業人才。

責任編輯? 何麗華