“教”“學(xué)”“管”視角下人工智能輔助職業(yè)教育的應(yīng)用研究

摘要：隨著人工智能的不斷發(fā)展，以及國家政策對教育數(shù)字化的大力支持，教育正朝著智能化方向不斷邁進。與此同時，相關(guān)問題也逐漸凸顯。該文基于當前存在的局限性，結(jié)合職業(yè)教育智能化發(fā)展的實際情況，從“教”“學(xué)”“管”三個方面探討人工智能如何輔助職業(yè)教育，以期為職業(yè)教育智能化發(fā)展助力，進而為人才強國戰(zhàn)略的實現(xiàn)貢獻力量。

關(guān)鍵詞：人工智能；職業(yè)教育；輔助教學(xué)

中圖分類號：G642" " " " 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2025）19-0159-03

開放科學(xué)（資源服務(wù)） 標識碼（OSID）

0 引言

人工智能起源于1956年，從簡單的規(guī)則定義發(fā)展到如今在海量數(shù)據(jù)分析、高速信息處理、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、深度學(xué)習(xí)等技術(shù)的加持下，不斷優(yōu)化完善，真正趨于智能。經(jīng)過長久的發(fā)展與積淀，人工智能已充分運用于各行各業(yè)，教育行業(yè)也正在經(jīng)歷著顛覆性的變革。

2019年發(fā)布的《中國教育現(xiàn)代化2035》將“加快信息化時代教育變革”作為推進教育現(xiàn)代化發(fā)展的十大戰(zhàn)略任務(wù)之一。《教師數(shù)字素養(yǎng)》《數(shù)字中國建設(shè)整體布局規(guī)劃》等文件都對教育的數(shù)字化發(fā)展指明了方向。2020年發(fā)布的《職業(yè)院校數(shù)字校園規(guī)范》指出，“數(shù)字校園將在職業(yè)院校的教學(xué)、科研、管理、交流合作、服務(wù)以及評價等方面產(chǎn)生積極的賦能作用”，為職業(yè)院校的數(shù)字化發(fā)展提供了指導(dǎo)。2023年發(fā)布的《關(guān)于進一步推進職業(yè)院校數(shù)字校園建設(shè)試點的通知》在第一批312所職業(yè)院校數(shù)字校園建設(shè)試點工作的基礎(chǔ)上，組織開展第二批（300～500所） 職業(yè)院校數(shù)字校園建設(shè)試點工作，為職業(yè)教育的高質(zhì)量發(fā)展提供了助力，如表1所示。

現(xiàn)如今，智能輔導(dǎo)系統(tǒng)、對話輔導(dǎo)系統(tǒng)、任務(wù)探索式學(xué)習(xí)環(huán)境、AI學(xué)習(xí)同伴、AI教學(xué)助手、自動評分與反饋系統(tǒng)等系統(tǒng)應(yīng)用層出不窮，在實踐探索中不斷發(fā)展、廣泛應(yīng)用，為教育智能化的發(fā)展提供動力，但仍存在一些不足。本研究旨在探索人工智能輔助職業(yè)教育的應(yīng)用思路，為職業(yè)教育智能化發(fā)展助力。

1 人工智能在職業(yè)教育中的應(yīng)用難題

1.1 應(yīng)用規(guī)模及應(yīng)用效果有限

人工智能教育配套基礎(chǔ)設(shè)施的成本投入普遍較高，部分職業(yè)院校由于建設(shè)資金有限，在教育智能化的發(fā)展上步伐較慢，沒有能力購入或只能小范圍試點人工智能教學(xué)設(shè)備。這導(dǎo)致應(yīng)用范圍較窄，應(yīng)用數(shù)據(jù)較少，制約了教育智能化的發(fā)展與迭代更新。例如，AI天氣預(yù)報功能的實現(xiàn)依賴于其前期學(xué)習(xí)的近十億數(shù)據(jù)，教育智能化技術(shù)的發(fā)展亦是如此，需要大量的數(shù)據(jù)、試驗和實踐驗證。而職業(yè)院校的數(shù)字校園建設(shè)尚處于試點應(yīng)用階段，教育智能化也處于初步探索階段，相關(guān)應(yīng)用范圍小且效果有限，教育智能化發(fā)展還有很長的路要走。

1.2 人工智能與傳統(tǒng)教學(xué)的融合有待優(yōu)化

受人工智能發(fā)展浪潮的影響，教學(xué)中也逐漸出現(xiàn)了人工智能的身影。學(xué)生使用豆包等通用人工智能軟件解答疑惑、完成作業(yè)，或者借助智能輔導(dǎo)系統(tǒng)輔助學(xué)習(xí)，這極大地便利了他們的日常學(xué)習(xí)。然而，過多地應(yīng)用人工智能減少了學(xué)生與同學(xué)和老師的互動交流，不利于學(xué)生批判性思維的養(yǎng)成，也對教師在課堂中的作用產(chǎn)生了挑戰(zhàn)。此外，智能輔導(dǎo)系統(tǒng)存在的初始數(shù)值或選擇偏差，可能會引導(dǎo)學(xué)習(xí)者選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容，使學(xué)生減少或喪失學(xué)習(xí)主動權(quán)。現(xiàn)階段，教師對人工智能的應(yīng)用主要面向考核評價，例如，e-rater引擎可以快速為論文評分，極大地減輕了教師的負擔，但在沒有教師參與的情況下，評審結(jié)果的合理性有待考量。

1.3 數(shù)據(jù)采集與隱私保護有待平衡

高度智能的教學(xué)輔導(dǎo)系統(tǒng)需要大量數(shù)據(jù)采集，這可能對學(xué)生的心理發(fā)展產(chǎn)生消極影響。此外，數(shù)據(jù)安全與隱私保護問題也隨之而來。教學(xué)數(shù)據(jù)除了系統(tǒng)操作數(shù)據(jù)記錄外，通常還包括攝像監(jiān)控資料。通過面部識別技術(shù)識別學(xué)生的面部表情，分析學(xué)生情緒，以此來評估學(xué)生的上課狀態(tài)。然而，學(xué)生在監(jiān)控環(huán)境下會產(chǎn)生心理和行為變化，內(nèi)心緊張不敢分心或有意改變行為，這會影響學(xué)生的正常心理狀態(tài)，且評測數(shù)據(jù)的準確性也會有所降低。以ALT學(xué)校為例，該校采用了AI驅(qū)動的教師攝像頭來監(jiān)控學(xué)生行為，但這一做法對學(xué)生的心理發(fā)展有一定的影響。大量教學(xué)數(shù)據(jù)涉及學(xué)生隱私，因此，數(shù)據(jù)保存方法和訪問權(quán)限的設(shè)置、數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)解讀的開展、系統(tǒng)受到攻擊被操縱或出現(xiàn)其他問題的處理等一系列問題，都使得我們必須謹慎開展教育智能化應(yīng)用。

2 人工智能在職業(yè)教育中的輔助作用

2.1 “教”：人工智能輔助教師教學(xué)應(yīng)用

2.1.1 人工智能協(xié)同，提升授課質(zhì)效

職業(yè)教育教師應(yīng)逐步提升數(shù)字化素養(yǎng)，充分運用數(shù)字信息和資源，優(yōu)化、創(chuàng)新、變革職業(yè)教育，以匹配職業(yè)院校的數(shù)智化發(fā)展進程。一是靈活運用各類資源，優(yōu)化完善備課內(nèi)容。在備課階段，除運用好數(shù)字資源庫外，還可借助智能助教開展課件設(shè)計、教案設(shè)計、教學(xué)計劃撰寫等活動，而后結(jié)合教學(xué)情況充實完善，為教師備課提供思路，減輕教師壓力。對于有微課建設(shè)需求的教師而言，可運用人工智能軟件形成數(shù)字分身，導(dǎo)入課件和講稿，快速生成高適用性視頻資源。二是充分運用各種平臺，充實優(yōu)化教學(xué)活動。選擇適用的教學(xué)平臺，實現(xiàn)課前資源推送、課中測試交互、課后交流答疑等功能。此外，教師在充分備課的基礎(chǔ)上，通過教學(xué)平臺的數(shù)據(jù)記錄及分析功能，實時獲取并分析學(xué)生的知識基礎(chǔ)、預(yù)習(xí)情況、作業(yè)準確率等信息，由此根據(jù)學(xué)生狀況及時調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，更好地利用課堂的有限面授時間，實現(xiàn)針對性、有效教學(xué)。三是適當運用智能助教，提高學(xué)生管理質(zhì)效。對于一些低技術(shù)、重復(fù)性工作，如考勤簽到、學(xué)生分組、作業(yè)批改等，可利用智能助教協(xié)助完成并實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)統(tǒng)計。吳曉如等人[1]在合肥某學(xué)校應(yīng)用科大訊飛的智能教育結(jié)果顯示，學(xué)生的課堂積極性得到有效提高，作文成績也有所提升。可見，智能教育確實有效。但仍需注意，在涉及主觀評價管理時，教師應(yīng)做好論證復(fù)核，及時調(diào)整優(yōu)化，讓人工智能更好地輔助教師教學(xué)工作的開展。

2.1.2 VR/AR應(yīng)用，提升教學(xué)效果

通過沉浸體驗、虛擬認知、操作訓(xùn)練等虛擬場景的構(gòu)建[2]，為職業(yè)教育增添科技感的同時，也為教學(xué)目標的達成或超額完成提供助力。一是通過虛擬訓(xùn)練，提高實訓(xùn)效果。對于職業(yè)教育而言，實踐類課程安排較多，然而由于實訓(xùn)場地及器材數(shù)量的限制，實訓(xùn)效果很難保證。尤其是車輛維修課程，經(jīng)常出現(xiàn)“一人干，多人看”的情況。而依托虛擬空間進行實訓(xùn)操作，可以保證單人訓(xùn)練時長，經(jīng)過反復(fù)訓(xùn)練提高學(xué)生的實踐操作技能，再通過實車訓(xùn)練強化學(xué)生實踐操作技能，這也是職業(yè)教育的重要培養(yǎng)目標。除增加個人訓(xùn)練時長外，還可以達到避免失誤傷害、減少耗材使用、降低設(shè)備維護成本等目的。二是通過沉浸式體驗，有助于實現(xiàn)德育目標。教育的本質(zhì)是育人，職業(yè)教育亦是如此。在沉浸式實踐中，學(xué)生進行不斷的探索與實驗，有助于其批判性思維和工匠精神的養(yǎng)成。三是通過吸引學(xué)生興趣，提高教學(xué)效果。職業(yè)教育學(xué)生大都是十幾歲的青少年，對新事物有較強的好奇心。VR/AR作為新興科技，將其應(yīng)用于日常教學(xué)，在增加課堂科技感的同時，也能有效吸引學(xué)生的課堂注意力，提高教學(xué)效果。劉革平等人[3]提出將手勢交互加入虛擬實驗室中，并對使用者進行訪談，大部分人對此很感興趣，且表示想要嘗試更多類似實驗。因此，開展虛擬教學(xué)確實可行。

2.2 “學(xué)”：人工智能輔助學(xué)生學(xué)習(xí)應(yīng)用

2.2.1 依托大量數(shù)字資源，實現(xiàn)實時碎片化學(xué)習(xí)

在這樣一個信息爆炸的時代，學(xué)生可以依托手機、電腦等智能設(shè)備，輕松實時獲取各種信息，甚至在某些領(lǐng)域，學(xué)生的知識深度和廣度要比老師高。如果能運用好這一時代優(yōu)勢來輔助學(xué)生學(xué)習(xí)，那么勢必會達到事半功倍的效果。一是通過課程資源，開展碎片化學(xué)習(xí)。職業(yè)教育除多練外，還要多學(xué)、多看、多記，通過廣泛的知識攝取，提升學(xué)生的專業(yè)能力。由于課堂集中學(xué)習(xí)訓(xùn)練時長有限，可依托在線學(xué)習(xí)平臺上傳教材、網(wǎng)課、相關(guān)視頻、拓展資料等，結(jié)合人工智能的一些功能，如生成思維導(dǎo)圖、自動出題、智能學(xué)伴等輔助學(xué)習(xí)，便于學(xué)生利用碎片化時間實時開展學(xué)習(xí)。二是適時做好引導(dǎo)，便于查漏補缺。考慮到課堂時間有限及學(xué)生課堂學(xué)習(xí)訓(xùn)練掌握吸收率有限的問題，為使學(xué)生全面理清知識體系，可開展課后測驗、課后思考、知識串聯(lián)提問等活動。學(xué)生根據(jù)完成情況及個人疑問自主開展個性化學(xué)習(xí)，對不懂的問題進行反復(fù)學(xué)習(xí)，結(jié)合知識點之間的邏輯形成自己的思維導(dǎo)圖，提高學(xué)習(xí)效果。

2.2.2 交互合作機制，實現(xiàn)高效學(xué)習(xí)

對于學(xué)生課堂及自學(xué)過程中產(chǎn)生的疑問，在大班教學(xué)背景下，教師可能無法保證一對一完全解答，那么小組合作和智能助教就顯得十分必要。一是小組合作，互相解答。職業(yè)教育重視學(xué)生操作技能的養(yǎng)成，除反復(fù)訓(xùn)練外，還需確保訓(xùn)練正確有效。按照“組間同質(zhì)，組內(nèi)異質(zhì)”原則給學(xué)生劃分小組，組內(nèi)學(xué)員線上交流、線下互學(xué)。而后適時組織組間競技，有助于學(xué)生總體水平的提高，同時培養(yǎng)學(xué)生的團隊精神及進取意識。二是依托智能助教，促進主動學(xué)習(xí)。理想情況下，學(xué)生會利用教師準備的大量資料進行學(xué)習(xí)，但實際并非如此，部分學(xué)生都會有愛玩心理，容易出現(xiàn)學(xué)習(xí)倦怠。可以利用學(xué)生的這一特點，通過人工智能輔助，采用游戲闖關(guān)、探險尋寶、交互對話等模式，讓學(xué)生按照既定程序逐步完成學(xué)習(xí)任務(wù)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主觀能動性，有助于學(xué)生的長期發(fā)展。但在使用過程中應(yīng)突出人工智能的輔助作用，避免其過度決策影響學(xué)生個人能力的發(fā)展。除此之外，專業(yè)智能助教在內(nèi)嵌文檔、視頻、知識圖譜、專業(yè)題庫等基礎(chǔ)上，相對于傳統(tǒng)通用檢索模式，能更好地回答學(xué)生問題，通過交互對話，提升學(xué)生學(xué)習(xí)體驗。

2.3 “管”：人工智能輔助教學(xué)管理應(yīng)用

2.3.1 智能輔助協(xié)同，提高管理質(zhì)效

一是通過精細化管理，提升管理質(zhì)效。管理內(nèi)容涵蓋日常業(yè)務(wù)管理、場地資源管理、教學(xué)服務(wù)等。運用智能算法優(yōu)化課表，避免場地沖突、教師時間沖突以及反復(fù)修改等問題；運用智能數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，結(jié)合前期存儲的人員資料及日常資源維護情況，按需導(dǎo)出所需資料，減輕師生反復(fù)填表的負擔；運用信息化手段及需求預(yù)測模型，做好資源使用率及使用需求分析，根據(jù)需求進行資源建設(shè)，避免車間、實驗室、儀器設(shè)備等昂貴資源的重復(fù)建設(shè)。二是加強數(shù)據(jù)更新維護，優(yōu)化智能教育。數(shù)據(jù)的規(guī)模性和實施的有效性呈線性正相關(guān)且互為因果，數(shù)據(jù)支撐教學(xué)，教學(xué)生成數(shù)據(jù)，二者相輔相成，助力教育數(shù)字化發(fā)展。在人工智能驅(qū)動的教育環(huán)境中，會產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，包括學(xué)生基礎(chǔ)信息、學(xué)習(xí)路徑記錄、屏幕使用時間、測評成績變化等。教育管理者獲取基礎(chǔ)數(shù)據(jù)后，通過人工智能軟件進行學(xué)習(xí)行為能力預(yù)測，及時優(yōu)化教學(xué)活動并反哺教學(xué)。此外，廣泛的數(shù)據(jù)來源對智能教育的優(yōu)化至關(guān)重要，可通過多校協(xié)作的形式實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和平臺共建，促進共同發(fā)展。但需特別注意數(shù)據(jù)采集范圍及數(shù)據(jù)使用范圍的管理，避免過度信息采集影響學(xué)習(xí)者的心理發(fā)展，可通過區(qū)塊鏈技術(shù)解決數(shù)據(jù)保密問題。

2.3.2 適應(yīng)時代需求，及時進行改革

結(jié)合社會生產(chǎn)方式的變革及人工智能的發(fā)展，職業(yè)教育受到一定沖擊，低技能專業(yè)逐漸過時[4]，教學(xué)內(nèi)容及專業(yè)設(shè)置應(yīng)與時俱進，不斷更新。一是校企深度共建，定制專業(yè)路徑。與企業(yè)開展深度合作，搭建虛擬工廠、研究基地、創(chuàng)客空間，通過頂崗實踐、科研實踐、創(chuàng)業(yè)實踐等模式，探索校企合作共贏機制。二是做好上下聯(lián)通，明確專業(yè)改革方向。聯(lián)合政府、企業(yè)搭建智慧服務(wù)平臺，結(jié)合政策導(dǎo)向、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、企業(yè)需求等，利用人工智能大語言模型做好資料的匯總分析，形成新時代職業(yè)技術(shù)人才專業(yè)能力需求模型。權(quán)威機構(gòu)對模型進行調(diào)整與審核，幫助職業(yè)教育院校把握人才培養(yǎng)大方向，做好專業(yè)改革，促進人才鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、教育鏈的有效融合[5]。例如，可考慮增設(shè)機器人使用與維護等與人工智能相關(guān)的專業(yè)，積極推進人工智能與教育的融合。

3 結(jié)束語

本文通過研究人工智能在職業(yè)教育中的發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀，從“教”“學(xué)”“管”視角分析人工智能輔助職業(yè)教育的應(yīng)用，為職業(yè)教育智能化發(fā)展提供思路。但在實施過程中，我們應(yīng)正確看待人工智能，明確教育的主體是教師和學(xué)生，充分發(fā)揮人工智能對教育的輔助作用，助推我國逐步實現(xiàn)人才強國戰(zhàn)略，提高國家核心競爭力和綜合國力。

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