人工智能技术在高职院校“三教”改革中的探索

吴新华 刘 军 刘久逢

（湖南化工职业技术学院 湖南·株洲 412000）

“职教20条”明确提出建立健全学校设置、师资队伍、教学教材、信息化建设、安全设施等办学标准，引领职业教育服务发展、促进就业创业。“三教改革”是进一步推动职业教育发展方式由注重规模扩张向质量提升转变的必由之路，是新时代推进中国特色高水平高等职业学校和专业建设计划（简称“双高计划”）的重点内容。

人工智能时代加快了职业院校组织结构与运行模式的变革进程，“三教”改革“智能化”特征愈加明显。“智能教师”“智能教材”和“智能教法”的改变必然带来教师角色、教学内容、学习方式、评价模式的深刻变化。培养拥有高度信息素养与多元角色转换能力的智能教师；开发更多地智能、多样、可视、动态、形象的“云活页”教材和多功能的“电子学材”；整合各教学平台资源，构建智慧校园，运用互联网思维，建立线上线下高度融合的混合式智能教学模式，这种以人工智能为特征的“三教”改革是时代的特征，符合社会发展需求，也是真正落实“职教20条”一个重要方面。

1 研究背景

人工智能教育服务最早是在线教育服务，是最著名的适应性学习体系之一。随着各种信息技术的发展，出现了各种基于云计算商业模式应用的云教育服务平台。这些平台借助电脑、手机、电视、平板等多终端实现了教师、学生、家长的轻松访问，形成“学校―家庭―社会”三位一体的绿色网络平台。“三教”改革，是年初颁布的《国家职业教育改革实施方案》的重要创新之一，也是实现职业教育现代化的最重要落脚点。如何将人工智能技术有效融入到高职院校的“三教”改革中，是目前高职院校进行教学改革探讨的一个重要内容。覃川提出人工智能是推动新一轮产业和科技革新的动力，也是对职业教育变革人才培养体系、加快转型发展提出的新要求。周建松认为聚焦教师、教材、教法改革是探索推动高职教育实现“三个转变”的具体路径，提升人才培养质量，进一步夯实高职教育高质量发展的微观基础。柯文杨等认为通过教师教学能力的提升，极大的促进了课程建设水平显著提升，课堂生态逐步优化，信息技术应用持续深化，杨朝探讨了“互联网+职业教育”线上线下混合式教学法，创新推行课堂革命、网络课堂、企业课堂“三个课堂”教学模式。因此这三个方面的持续改进将成为新时代职业教育推动深化“三教”改革的重要抓手。

2 智能型混合式教学模式构建

2.1 智慧型校园环境

2.1.1 建设智慧型大数据教育中心

建设智慧校园，构建智慧型大数据教育中心，是实行智能型混合式教学模式的必备条件之一。建立智慧型大数据教育中心，借助RFID、摄像头和传感器等智能教具，随时监视教学情况，全方位实时感知、动态控制和处理各个教学场景中的数据，并根据数据进行相关度挖掘和深度学习，为在线学习个体精准建模，为学习者提供符合自身特征的用户画像；为用户匹配最优的资源，提供个性化学习服务推荐。从而可以有效诊断教学过程的各个环节，并且可以按照高职院校质量诊断标准对师资队伍状况、教育教学质量、社会服务水平等进行实时诊断、精准“画像”，加快应用、改进、优化的螺旋上升进程，促进人才培养质量的全面提升。

2.1.2 创新智能化管理服务体系

加大物联网建设力度，创新智能化管理服务体系。广泛应用人脸识别系统、智能安防管理系统、能耗监测管理系统等，实现智能管理，智能控制，节能降耗，建设高效绿色校园，统一身份认证，共享数据服务，确保信息安全，为教育“一站式”管理、质量科学诊断、教学优化改进和治理科学决策提供可靠数据支撑；全面升级创新创业服务平台、机器人语音服务系统等建设，提高实时响应工作效率，畅通质量反馈渠道，从入学到就业，全程服务每个学生的成长，形成“一站式”服务管理系统。

2.2 智能型教师团队培育

在人工智能时代，教学过程中智能化信息技术高度应用，这必然要求教师具有终身学习、资源共享与应用的能力。教师的角色由传统的知识传授者向学习行为导向者转变，教师需要根据智能平台的大数据分析结果，开展相应的行为导向教学活动，并对整个师生教学过程进行合理评估，并制定相应的纠正措施并实施；对个性化“画像”和推荐方案，进行过程监督和修正；开发与时俱进，高度符合社会需求和个性化需求的智能教材，培养具备高度信息化素养的智能型教师团队是实施智能化教学过程的必备条件。

2.3 智能型教法改革

2.3.1 “1＋N”信息化教学模式应用

坚持将智能技术深度融入教学全过程，将“1＋N”信息化教学方法应用模式由试点全面推向常态化应用，“1”是指基于信息技术，“N”是项目化、任务驱动式、案例式、问题导向等基于行动导向的多元教学方法。改进教学方式、优化教学组织、提升课堂实效，组织一线教师基于行动导向教学原则，将信息技术有效应用融入项目化、案例式等多元教学方法中；借助信息技术优化教学设计，以智慧职教、蓝墨云班课等教学平台为载体，实现“课前—课中—课后”教学全过程的智能化，创新课堂组织方式和课堂管理模式；应用各智能教学平台智能分析工具集，收集学习者行为指标及学习状态指标，将学习过程量化评价，构建基于大数据分析的学习评价体系，实现信息技术与专业教学的深度融合；建立健全基于智慧校园的教师教学质量考核、实习实训过程管理、教务管理服务及党建特色学习平台等应用系统；建立健全教育信息化可持续发展机制，构建网络化、数字化、智能化、个性化、终身化的全方位教育教学新体系。

2.4 智能化教学资源建设

“双高计划”明确提出要求，在教法改革中，要充分利用大数据、移动互联网等新一代信息技术改造课堂教学过程，广泛开发慕课、微课、虚拟课堂等对外开放共享的智慧学习平台。

2.4.1 校企合作编写教材，确保教材内容与时俱进。

编写教材的过程中，积极吸纳企业人员加入教材编写队伍。以满足企业岗位需求为导向，充分发挥企业人员与一线教师的专长，在深入了解岗位需求、全面掌握实操技能的基础上，将新技术、新工艺、新规范融入教学，将行业企业技术标准、工艺规范、工程案例等引入课程教学内容，编写出具有职业教育特色的教材，并通过修订教材的形式实现教材内容的实时动态更新。

2.4.2 开发立体化智能教材

实现优质资源共享。随着“互联网+”时代的来临，教育教学信息化是大势所趋，职业教育教材建设也应与时俱进。职业院校要充分利用现代网络信息技术，助推教学改革，配套开发信息化资源、案例和教学项目，建立动态化、立体化、数字化的教材和教学资源体系，使专业教材能够随着信息技术发展和产业升级情况，及时的更新调整。

2.4.3 开发个性化智能教材

基于“互联网＋教育”背景下，将信息技术应用与教育教学改革深度融合，着眼于学生个性化成才，例如：可在所有专业课程广泛推广“1＋N”信息化教学方式方法，对不同生源进行分层培养，使教学内容更加生动形象，便于理解。整合国家教学资源库课程资源，融合在线课程平台，设计能够满足多样化、个性化需求的微课或者慕课。

3 人工智能技术在“三教改革”中应用特点

人工智能技术主要基于最新的互联网络技术、通讯技术、多媒体等现代化信息技术，将知识要点以虚拟现实技术或者系统仿真技术等方式实现传统的面授方式和网络课程相结合，充分实现学生主动、独立探究为主，教师辅助，引导合作的新型混合式教学模式。

3.1 信息化技术高度应用

在当今高度信息化时代，信息化教学手段基本方式主要有以下几种，网络或者移动平台互助，校园学习平台，虚拟仿真的应用，微课及其慕课等网络资源的应用。人工智能技术是计算机科学的一个分支，它能根据实际需求，生产出一种新的与人类智能相似的方式做出反应的智能系统。这种新型技术的出现，将为有效组合这些零散的信息化教学资源，并与各种信息化教学方式高度融合成为可能。比如，我们可以在教学平台中通过大数据分析，嵌入学习分析报告，并根据学生的个性提供学习建议，量身定做学习计划。并根据学习情况及时调整教学内容和教学方式。要达到这一目标，教师就必须熟练掌握并应用各种类型的信息化技术手段，才能掌握每个学生的学习情况，并根据学习过程数据及时调整教学方案。

3.2 学生主体性更加突出

人工智能技术的应用，比如个性化学习电脑，仿真教室等各种智能教学工具的出现，已经迫使学生从以前的“被动”向“主动”学习行为方式的改变，传统的填鸭式教学方式不攻自破。而人工智能的自我学习能力也正在改变知识客体的被动状态，以“主动”的方式介入到主体学习知识的过程中。从而人工智能的出现将会在一定程度上弱化教师的主体地位。比如依赖于大数据的处理和高速复杂的运算能力，平台可以提供更加个性化的学习方案，设计学习过程，主动引导学生学习相关知识点，从而成为学员的“第二老师”，甚至在知识的传授上比专业教师表现更好。因此教师未来的任务可能更多的是学习过程行为组织、知识拓展及其情感辅导。

3.3 学习场景多样性

从Alexa和谷歌地图导航等语音助手，到Bing的对话搜索，人工智能已经成为许多人日常生活的一部分。传统的混合式教学模式，主要是通过互联网，采用“线上+线下”的教学方式，学校和家庭还一直是学习知识和技能的主要场所。随着人工智能化的发展，VR等信息技术的出现，人类学习和认知能力提升的真实空间和场景将会被打破，机器虚拟出来的场景会替代真实的环境。在课堂上，通过虚拟现实会模拟出具体的知识场景和技能使用场景，让难理解的知识具体化，形象化，帮助学生更好的理解和应用知识，通过大数据分析，可以帮助教师更好的掌握学生的学习动态，及时对学生进行个体化辅导，未来，学校场景和教师的介入都将被弱化，“混合式教学”模式将会进一步发展为“人—机—人”的协同模式。因此，学员的学习也极大的突破了时间和空间限制，便于学员们利用零碎的时间完成第二专业的学习或者其他方面的学习。