人工智能背景下的职业教育：机遇、挑战及应对策略*

戴向宇,齐建军，高忠明

(1. 河北科技师范学院 职业教育研究院，河北 秦皇岛 066004；2. 唐山工业职业技术学院 自动化工程系，河北 唐山 063200)

自麦肯锡1956年在达特茅斯会议上首次提出“人工智能”这一概念以来，人工智能技术已走过了60多年的发展历程[1]。近年来，伴随着超级计算、传感网、物联网、大数据等新兴技术的交互融合与升级换代，人工智能技术广泛应用于生产生活的各个领域，并掀起新一轮的科技创新与产业变革浪潮，人工智能时代已然来临。

人工智能的实质是生产力发生新的变革，这必然给教育发展带来新的冲击与要求。2015年，日本野村研究所与牛津大学的研究者们针对601个职业，对约4 280万的从业人员进行研究分析，研究显示：20年后的日本将有49%的工种被机器人所取代。牛津大学的相关研究者还对美国劳工统计局描述的702种职业进行了研究分析，得出结论：未来的美国将会有47%的职业岗位被机器人所替换[2]。就职业教育而言，职业教育与产业经济发展密切相关，首当其冲受到影响与冲击。人工智能背景下，职业教育的发展机遇与挑战并存，职业教育该如何契合人工智能时代，把握新机遇、应对新挑战，成为当前职业教育界必须深入探讨的重要课题。

一、人工智能背景下职业教育发展的新机遇

(一)机器替代人对技能人才需求升级

人工智能依托大数据、云计算以及深度学习等新兴技术，正不断加快各行各业特别是工业制造领域以及服务行业的“机器换人”步伐。2016年，富士康集团的昆山厂区正式开启“机器换人”计划，通过使用智能机器人，替换掉近6万余名工人。2017年，马云创办的“无人超市”正式落地杭州国际博览中心，拉开了一场“消灭收银员、消灭导购员、消灭服务员”的商业革命序幕[3]。在此背景下，大量企业流水生产线上的工人和部分从事服务业的工作人员都有可能被智能机器替代，相关工作岗位的人才需求量也将大幅度缩减。

“机器换人”给人们带来一定程度的失业风险，同时，也将催生出大批知识型、技术型等新兴工作岗位，将大量劳动者从低端、简单重复性的岗位中释放出来。据2018年国民经济和社会发展统计公报显示，我国三次产业增加值占国内生产总值比重在2014年为8.7∶43.3∶48，到了2018年调整为7.2∶40.7∶52.2，第三产业比重明显超越第一、二产业[4]。这表明我国正致力于跨入以高新技术产业为支撑，以现代服务业为主导的智能化新时代。未来的企业生产车间将由“生产制造”逐步转向“生产智造”，越发呈现出高度信息化、数据化、智能化等特性，具备超高的人机协作能力、沟通交流能力、问题意识与创新意识、岗位转换适应能力的高素质人才，才是人工智能时代真正需要的人才。能够对智能化的生产设备与生产系统进行调试、维修与操作管理等工作的高级技术工人将越发受到现代企业的青睐，与其相对应的劳动力市场需求也必将随之呈现“井喷式”的增长。

(二)智能化服务为教与学变革提供了便利

人工智能技术的不断进步使得“人工智能+”成为当前社会变革的热点。在教育领域，“人工智能+”推动职业教育教与学的供给模式发生变革，使职业教育服务更加精准化、多样化和智慧化。以往，职业院校的课堂教学往往是由一位教师面向几十名学生展开的集中教学，导致教师很难精准有效地关注到所有学生的学习状态以及学习效果。在人工智能技术的支持下，利用大数据等技术平台，学生在课堂中的各种学习行为状态可转化为相应的数据信息，教师可借助数据挖掘技术获取学生的学习行为数据，还可利用数据分析技术深入了解学生的学习成效与学习需求，探知学生学习的整体差异性。通过实时监测学生的学习动态，教师可以精准设计教学目标，灵活选取教学内容，随时调控教学节奏；还可以量化分析教学结果，结合学生的学习表现及时做出科学合理的教学决策。

在分析整理学生学习行为数据的基础上，人工智能技术能够根据学生的学习需要，有针对性地为学生推荐学习资源，并为每个学生拟定契合个人发展的学习计划，提供一对一式个性化辅导。学生还可以结合自身的学习发展需求，借助人工智能技术体验虚拟的岗位工作情境，进行实践操作技能训练。此外，人工智能技术还能够对学生的学习情况展开追踪式服务，为学生提供全面系统、客观科学的学习评价，帮助学生逐渐脱离以教师为中心的封闭式学习方式，转向自我发现式的个性化学习方式，促进学生自身的可持续发展。

(三)人工智能技术为开放职业教育赋能

随着经济迅猛发展，知识技能更新的速度不断加快，职业类型更新的周期不断缩短，各职业群对劳动者的职业能力与素质要求也在不断提高，促使劳动者的学习需求逐渐向多样化、个性化方向发展，仅仅接受一次或两次教育已经完全无法满足劳动者终身发展的需要。因此，职业教育有必要向社会全体人员开放，以满足劳动者的不同学习选择。而人工智能技术与职业教育的融合，恰恰为职业教育向不同群体开放办学提供了保障。

从时间角度来看，移动互联网、数字媒体等技术使得信息传递不再受限于固定的时间安排，传统教育制度中的学期、课时等时间安排都将变得毫无意义。不论是正处于学龄阶段的学生群体，还是即将转岗的在职员工、下岗工人等，每一个人接受教育的时间都将得以扩展，教学时间的安排逐渐个性化、人性化，不再囿于学龄的限制，而是延伸到人的一生。从空间角度来看，人工智能技术的发展突破了物理空间的壁垒，传统的学校、教室和实训室都将逐渐被“网络学校”“电子社区”、AR、VR仿真等虚拟平台所取代，教学区域被极大延展。此外，人工智能技术不仅打破了时空限制，也逐渐拓宽了职业教育的内涵与外延。如网络公开课程、云课堂等技术的应用，都将促使职业教育实现教学对象、教学内容以及教学过程的开放，以帮助广大社会群体增进专业学识、提升职业技能，适应时代发展的需要。

二、人工智能背景下职业教育面临的新挑战

(一)低技能专业面临就业难

智能机器的广泛普及与应用，促使职业替代类型不断增加，职业替代范围也随之不断扩展。牛津大学马丁学院的Michael Osborne和Carl Benedikt Frey，曾对702种职业岗位在未来的“被淘汰概率”作了研究分析。他们的研究证实，电话销售员、保税代理人、保险业务员、裁判和其他赛事官员、法律秘书、餐馆、休息室和咖啡馆工作人员、房产经纪人、农场劳务承包商、客服以及快递员是被取代率超高的前十种职业岗位；而与精神健康和药物滥用相关的社会工作者、编舞人员、心理医生、人力资源管理者、计算机系统分析师、人类学家和考古学家、海洋工程师和造船工程师、销售管理者、首席执行官等其他职业的被取代率却非常低[5]。可以发现，如果劳动者从事的工作对专业技能水平和创新、沟通能力的要求较低，那么这些工作岗位被智能化机器替代的可能性是非常大的。就我国而言，在国内的三次产业中，已经有许多低技能工作岗位被人工智能技术所取代，如农业领域内的种子培育与作物种植、工业领域内的汽车制造与钢铁冶金、服务业领域内的物流、护理等岗位。

职业教育的专业设置应与社会职业岗位群相对接，如果专业设置无法应对职业岗位群被替代的可能性，那么职业教育本身具有的社会效应将会大大降低，职业院校的学生也将面临严峻的就业危机。2019年麦可思中国高职高专生就业报告显示，2018届高职高专毕业生就业比例最高的前三位专业大类分别是生化与药品大类、公共事业大类和材料能源大类。而高职高专毕业生在农林牧渔、制造、交通运输等专业大类的就业比例则相对较低[6]。据周文进《2019年职业教育人才就业景气度报告》显示，农林牧渔、机电设备重工业、物流仓储行业的CIER指数分别为0.34、0.35以及0.2，这些行业的就业景气指数均小于1，需求人数占比也都不高，被列入职业教育人才就业较差的行业排名之中。传统行业的招聘比率明显下降，表明就业市场对劳动者的综合素质要求不断上升，对低端劳动力的吸纳力和需求量不断减少[7]。可不少职业院校尚未针对智能机器替代劳动力、产业结构转型升级建立相应的专业调整动态机制，专业设置仍然沿袭旧制，严重滞后于社会经济发展的新趋向，造成学生所学技能与新的岗位要求极不相符，低技能专业的学生将逐步被新的社会职业岗位群淘汰，就业压力持续上升。

(二)传统的教与学受到冲击

人工智能技术的创新发展正重新诠释着课堂教学的内涵、过程及形态场景，也动摇着传统课堂教学理念与教学模式的根基。传统课堂教学模式是建立在大规模生产的工业时代对工人提出的知识技能要求之上的，以学科系统知识为基石，让教师在固定的时间与空间内向学生传授稳定明确的知识与经验。而随着人工智能技术的推广与应用，许多知识内容已不再需要传授、背诵和记忆，学生只要能从移动互联网平台、数据资源库和人工智能机器人处获取、分析、处理和应用这些知识信息即可，基于固定知识传授的传统课堂教学已经被彻底倾覆。传统课堂中先讲后学、先知后行的教学方式逐渐被先学后教、虚实一体、学做结合所取代；传统的讲授课堂也陆续被多屏教学、STEAM学习、MOOC混合教学课堂和翻转课堂所替代，学校教育与课堂教学面临着前所未有的巨大变革。

人工智能给传统课堂教学带来的革命性影响不容小觑。宽泛多元的知识网络覆盖面带来资源便利的同时，也使教学资源的搜索难度大大提高。面对信息庞杂的知识网络，教师需耗费更多的时间与精力去筛选真实可靠的、有价值的教学内容。此外，在传统的课堂教学中，教师对学生进行面对面授课，可以及时与学生展开交流互动，能够实时了解学生的学习情况，随时与家长沟通，发挥监管督导的作用。教师除了讲授、传授知识技能之外，在朝夕相处间逐渐与学生建立起深厚的师生情谊，教师的一言一行也都在潜移默化地影响着学生的思想观念和行为举止。但当讲授式的课堂被以体验发现、探究创新为核心的在线课堂所替代后，教师的课堂中心地位会被彻底颠覆，学生的自适应学习能力将面临巨大挑战，学生情感态度价值观的培养也将受到剧烈冲击。

(三)应用人工智能的基础条件缺乏

自2015年起，我国人工智能产业规模逐年上升，据信通院调查数据显示：2015～2018年我国人工智能产业复合平均增长率为54.6%，高于全球人工智能产业规模的平均水平(约36%)[8]。2018年，我国人工智能产业市场规模已达到415.5亿元，预计2020年我国人工智能市场规模将超700亿元。虽然我国人工智能产业蓬勃发展，但与之相匹配的高技能复合型人才却存在大量缺口。麦肯锡曾预测，2020年中国高技能人才的需求量将为1.4亿，倘若职业教育无法培养出更多的高技能人才来满足未来智能化生产企业的发展需要[9]，届时我国将面临2千万以上的高技能人才缺口。

高技能人才的培养离不开先进的教学设备与管理手段。但目前，职业院校有限的资金投入和落后的基础设施，成为限制高技能复合型人才成长的枷锁。一方面，由于经费有限，大多数职业院校无法投入较多的资金购置人工智能硬件设备及相应的配套设施。以机械加工专业为例，由于缺少智能仿真实训教学设施，多数职业院校学生的实训操作主要是针对车工、铣工等岗位任务进行的。足以想见，当人工智能技术介入到机械加工制造领域，智能工厂、数字化生产线就在眼前。而职业院校使用陈旧的实训设备培养出来的学生，该如何应用和维护自动化、智能化的机械生产设备呢？另一方面，职业院校网络服务器设备陈旧老化、维护更新困难的问题依然突出。部分职业院校虽然通过信息门户平台与部门业务管理系统集成了海量数据，但数据处理中心建设还未形成真正意义上的云计算模式，使得职业院校智能化建设流于表面形式，并没有发挥实质性的教学与管理作用。

三、 人工智能背景下职业教育发展的应对策略

麦肯锡曾在一项报告中估测，预计到2030年，全球将有近8亿左右的工作岗位伴随着自动化的实现而消失，当前的工作中有超过一半的职业岗位将在2055年达到人工智能化[9]。在人工智能对就业岗位造成巨大冲击之前，职业教育必须未雨绸缪，主动求变。

(一) 融入现代技术，调整专业设置

未来的产业格局将发生重大变化，职业教育必须主动调整专业设置，切实处理好人工智能技术发展与职教自身发展之间的逻辑关系，提高两者的适配性与耦合度。2018年4月，教育部颁布《高等学校人工智能创新行动计划》，提出在职业院校贴近人工智能领域的相关专业中增加一些与人工智能有关的内容，为人工智能应用领域培养合适的技术技能人才[10]。首先，职业院校要积极关注人工智能领域的发展动态，及时淘汰已经过时的低技能专业，开发“人工智能+X”的复合专业，避免学生“毕业即失业”的问题出现。职业院校可在已有传统专业的基础上，融合人工智能成立新的专业；也可以重新设立直接面向人工智能的新专业；还可以立足于区域经济发展实际情况，创设人工智能特色专业，以满足经济发展需要，增添职业教育活力。例如，职业院校可根据区域经济发展实际状况，开设智能机器人运用与维护专业，依托机电一体化专业设置的基础，拓展智能机器人运用与维护技术方向，培养编程、操作、调试以及维护智能机器人方面的新型技能人才。其次，职业院校要积极关注人工智能时代的人才素质需求变化，更新人才培养理念，大力融合人工智能技术进行教学改革与创新，加快建设数字化课程体系，增添类似个性化分析、知识图谱、类脑学习等“人工智能+课程”，以此奠定学生多元复合的学习背景，使其能够更好地满足未来人工智能产业发展的需要。

(二) 突破时空限制，实施德技融合的教学

随着“人工智能+教育”的广泛普及以及劳动者多元化的学习需求，职业教育要借助“人工智能+”的发展浪潮，突破时空限制，面向更加“易获得”“更开放”“促高效”的方向改革发展。2015年1月，教育部发布《职业院校数字校园建设规范》，明确指出：“促进信息技术与职业教育教学的深度融合，建设职业院校数字化社会服务体系，推动职业院校对社会开放；支持职业院校优质特色教育资源突破校园界限，服务更大范围的职业群体，促进本行业本地区终身学习体系和学习型社会的形成。”[11]2018年12月，经中央电化教育馆组织专家审核评估，我国已有112所职业院校通过数字校园建设实验校评审。因此，职业院校要进一步加强数字校园、智慧校园的建设能力，完善社会公共信息和数字资源与服务体系，建立全国性的职业教育教学资源库，为开放、共享资源，实现跨校上课、学分互认、教师互聘提供技术保障[12]。

职业教育的育人属性在任何时候都不能被弱化，人工智能只是促进职业教育实现创新发展的技术工具而已。人工智能虽然能够取代重复性强、不需要特殊专业知识和技能以及高危的职业岗位，但它永远无法取缔那些需要进行情感交流、创新设计、审美判断等的人文性工作。因此，职业教育必须坚持“以人为本”的教育理念，始终坚持“育人为体，技术为用”的教育原则，在教授专业知识与技能的同时，激发学生对“真、善、美”的向往，注重培育学生的人文素养，强化学生的职业道德与敬业精神。

(三)加大投入，完善人工智能基础设施

基础设施的缺失是职业院校开展人工智能教育面临的最大阻碍。职业教育要适应时代的发展要求实现自身的转型发展，就必须提档升级人工智能基础设施的建设水平。首先，国家做好顶层设计，尽快出台职业教育智能仿真实训基地建设等相关方案是推动职业院校完善人工智能基础设施建设的重要前提。2015年，教育部颁发《高等职业教育创新发展行动计划(2015～2018年)》，指出要围绕职业能力培养，大力开展职业院校虚拟仿真实训中心建设，以适应数字化、网络化、智能制造发展的需要[13]。截至2018年，共有27个省市启动了857个虚拟仿真实训中心项目建设工作，三年内，全国范围内虚拟仿真实训中心启动项目实际布点数量总计2 144个[14]。虽然大部分省市在虚拟仿真实训中心项目建设上取得了阶段性成果，但仍有一些省市需要投入更多的财力与物力来加快职业教育虚拟仿真基础设施的建设。各省市、各职业院校要积极响应国家政策，结合区域发展实际及自身发展需求，建设一批高质量的智能仿真实训资源库。

其次，校企合作是实现智能仿真实训资源建设的主要渠道之一，企业提供人工智能技术支持，职业院校根据教学需要提供开发思路，校企双方共同创设智能仿真实训资源平台。由此，职业院校须积极探索校企合作新模式，促进双方资源共建、成果共享，实现合作共赢。此外，职业院校要高度重视人工智能基础设施的建设问题，要舍得投资。职业院校要以“智能仿真实训基地建设”为抓手，不仅要全力搭建智能仿真实训平台，而且要全方位构建应用智能仿真实训资源的环境，为教师利用好这一先进技术培养新型技能人才提供支持。

库兹韦尔曾指出：随着各种技术的进步，到2045年，人工智能将会超越整个人类的智能，主宰人类社会[15]。库兹韦尔的猜想不一定会成真，但在一定程度上映射出人工智能的飞速发展，将会给人类社会带来重大的冲击与影响。服务于国家战略和社会经济发展的职业教育，要积极面对人工智能带来的机遇与挑战，结合时代发展需求主动采取有效措施，培养适应产业经济发展需要的新型技能人才，为推进我国人工智能战略和实现建设科技强国的目标作出应有贡献。