人工智能对未来高职教育影响探究

梁浩锋

沈阳职业技术学院，辽宁 沈阳 110045

一、人工智能概述

人工智能（Artificial Intelligence，Al） 作为最重要的科学技术之一，它由计算能力、算法和数据三要素构成。它自诞生以来，最早在互联网行业应用，搜索引擎是最早的人工智能产品。随着国家大力推动科技创新，人工智能也必将会在相关政策推动下更好更快地发展，不断加快产业结构变革并催生出新的商业模式与业态。如百度的人工智能大脑除了研究“人工智能的智商”以外，还研究如何对人工智能进行智力分级，这也是人工智能领域研究的一个重要课题。目前市场上所谓“智能”的设备，从智能手机到智能家居等，其“智能”实际上是smart的含义，即灵巧，而真正意义上的智能应该是intelligent 的含义[1]，即智能的，聪明的，理解能力强的。

人工智能是对人的意识、思维信息过程的模拟，作为21 世纪三大尖端技术（基因工程、纳米科学和人工智能） 之一[2]，人工智能从字面上看，其包含人工和智能两个词：人工指人的意识、思维和行为等方面；智能更侧重于模仿出人的某些高级思维，通过人工技术来扩展人类智能，达到类似某些“人类思维”。人工智能产品将随着人工智能技术的不断迭代发展，必将对人类学习、工作和生活产生深远影响，更好地满足人类未来更高层次及多样化需求。

（一）人工智能对社会经济的影响

人工智能在相关研究领域如感知、认知、分析和预测等方面已发挥出显著优势，专家系统作为人工智能最具有代表的领域之一，已开始帮助人类解决一些重要问题。基于人工智能的专家系统与人类专家两者既有区别，又有联系。人工智能专家系统是计算机拥有的可识别、分析大量人类专家知识与经验的程序系统；而人类专家本身是依靠自身不断学习知识与积累实践经验所达到的人类设定的专家级水平：两者都具有解决复杂问题的能力。人工智能专家在不同行业领域所能解决复杂问题的能力是不同的，它可以帮助人类专家发现推理过程中出现的差错，促使复杂问题更好解决。同时人类专家的知识经验水平又可促进人工智能专家水平的提升，两者相辅相成，相互促进。随着人工智能专家水平的不断提升，如在化学分析和医学诊断等某些领域已达到人类专家级水平，为相关行业企业科研机构等节省大量培养费用和劳务支出费用，从而更好地提升整个社会的经济效益。

（二）人工智能对人类文化的影响

语言是人类文化表达的一种重要方式，基于人工智能的自然语言识别处理系统可通过复杂编码与解码，生成在主题与情景对话中可彼此相互理解的自然语言。人工智能技术的应用也将为人类文化领域发展提供新的机遇。

（三）人工智能对人类社会的影响

人工智能作为一把“双刃剑”，在给人类社会带来技术变革的同时，也可能由此会带来新的劳动与就业问题。随着人工智能应用范围的扩展和层次的不断深入，人工智能在部分或全部替代人类一些脑力和体力劳动方面，可能会导致一部分人转岗甚至是失业。但不管怎样，人工智能技术变革的潮流不可阻挡，人类也一定会将人工智能所带来的负面影响降低到最小，使人工智能对人类社会贡献的价值最大化。

（四）人工智能对未来的影响

人工智能正在逐步改变人们的学习、工作和生活，未来通过智能化深度学习，人工智能将会创造更大社会财富和价值[3]。目前，我国人工智能技术发展迅猛，其领域已覆盖工业、农业和第三产业等多个方面，人工智能软硬件产品已逐渐开始帮助人们从艰苦、危险和低效率等工作中解放出来；同时人工智能产品也正在促进社会经济变革，带来更高水平更智能化的生产生活环境，促进了社会财富增长。

二、人工智能对未来高职教育的影响

人工智能的应用为未来高职教育带来了新的教育模式。在传统教育模式下，由于受教师精力和学生不同学习基础等因素影响，教师很难做到根据每一名学生的学习特点和兴趣爱好进行有针对性的教学，而人工智能的应用恰好能很好地解决传统教育模式的不足，促进学生全面均衡发展和整体学习效果提升。

（一）改革高职教育专业教学目标

在人工智能背景下，对高职教育专业培养目标中的知识目标、能力目标和素养目标进行改革，可以更好地满足行业企业对高水平应用技能型人才的需求。教师要通过调研学习，在对人工智能应用有一定了解基础上，制定人工智能应用于本专业领域的相关研究计划，明确研究目的和工作内容，深入分析人工智能技术应用与本专业学科理论及技能知识传授间的最佳契合点，不断满足本专业未来岗位发展趋势和人才需求；要研究如何在人工智能技术背景下将相关专业知识与技能更好融入人才培养全过程，进一步明确应用人工智能技术的专业课程体系构建思路，使其更具有针对性和实践性。

（二）创新教学内容

人工智能通过促进学习目标、学习内容和学习路径的优化，在未来高职教育中可充分满足学生的个性化学习需求[4]。人工智能可基于学生的学习基础、学习方法和兴趣爱好等数据建构学习者模型，它能为教师制定个性化教学目标及方法奠定坚实的基础。人工智能也会依据学生学习过程中的数据不断精确学习者模型。在此基础上，人工智能通过对学生学习过程中的学习情况、表情、动作和声音等数据进行智能化分析，灵活调整教学内容和方法，为每名学生提供最适合的学习路径。通过精准推送个性化学习内容，人工智能技术可按不同学生的学习兴趣及需求推送符合其当前学习基础和状态的学习内容，从而避免学生因学习资源庞大且无针对性而陷入“知识困惑”现象出现。高职院校可逐步建立起具有人工智能技术特点的个性化学习课堂，这是个性化教学开展的必要条件。应用人工智能技术的智能化教学系统会为不同特点的学生匹配更适合的教师与学伴，让学生更好地通过教学系统平台进行学习交流、技能操作和收获分享。

未来人工智能化课程教学将实现教师与学生双向智能化互动。教师通过人工智能化教学系统将每次课程的预习内容推送给学生，教学系统会实时追踪学生学习情况并产生个性化学习报告；教师根据学习报告中反馈的学生预习进度和知识技能掌握程度，及时调整每名学生的学习内容和方式，使教师充分掌握每名学生的预习情况。

在课堂上，教师以人工智能技术为基础，应用具有情境感知、全向交互和虚实结合等特征的智慧教学系统，可实现“一对多”个性化教学和实操演示。这既丰富教学方式与手段，提高教学实际效果并激发学生学习主动性，又可使教师在讲授实践性教学内容时利用人工智能技术与实操环境相结合，使学生更好地掌握实践操作技能。与此同时，教师在应用人工智能技术的课堂上授课促进了教学内容与方式的创新改革。

基于人工智能的智慧教学系统会通过三个阶段深化教学内容改革：

第一阶段，数据收集阶段。此阶段将会整合学习内容中的学习目标、学习类别与学习方法，把不同知识概念进行关联，再由人工智能模型计算引擎对收集到的数据进行处理供后续阶段使用。

第二阶段，推荐阶段。此阶段会通过智慧教学系统的各类引擎计算分析出个性化学习推荐结果。

第三阶段，建议阶段。此阶段是人工智能根据个性化学习推荐结果及运用各类分析引擎，结合学生学习历史数据，为学生提供针对性学习建议。

人工智能作为一种技术手段，高职院校可以利用人工智能设计符合本校特点的智慧教学系统，不但可以利用人工智能技术合理安排教学时间，让教学时间最大程度被利用，而且还可根据学生特点开展有针对性的教学活动，从而最大程度提高教学实际效果[5]。同时教师可充分利用智慧教学系统对学生学习数据所生成的分析结果精准确定每名学生对所学知识与技能的掌握程度，并在后续教学中进行有针对性的教学改进。智慧教学系统可根据不同企业岗位需求，对岗位任务所需的专业知识和能力进行分析，确定学生所需学习的知识与技能，从而进一步设定和完善学生课堂具体学习任务。

课后，智慧教学系统能够对每名学生课堂学习数据进行分析，智能地判断不同学生知识与技能掌握情况及学习难点，通过布置有针对性的课后作业，实现个性化学习指导。

（三）丰富教学方法

多样化是人工智能技术对教学方法与手段贡献的最显著特征之一。人工智能技术、互联网、网络平台资源和手机APP 等结合所组成的智慧教学系统，能够不断丰富、拓展高职院校各类课程的教学方法。学生可利用人工智能技术开展线上线下相结合方式学习；教师则在课堂上利用人工智能所创造出的情景教学环境让学生有身临其境的学习体验。同时，也可以通过课前布置预习内容，课上与人工智能机器之间进行互动、演讲、讨论等交互式学习，实现教学内容与学生学习数据的归纳与联系。高职院校要构建基于人工智能特征的、符合本专业企业岗位知识与技能需求的高职院校专业课程体系，构建学生具体学习任务，确定专业课程体系标准，明确课程培养目标、教学重点与难点、教学内容、课时安排、人工智能化实习实训条件、教学方式与方法及考核评价指标等[6]；要特别注重人才培养方案中课程间的衔接关系，确定核心课程与拓展课程，构建人工智能化的专业课程体系。教师在应用人工智能的高职专业教学中可采用的教学方法有以下几种：

一是自主学习。学生通过人工智能教学系统，根据教师推送的个性化学习任务与智能教学系统机器人进行直接或间接理论知识与专业技能学习，利用教学资源库及互动式学习方法，达到学生自主学习的目的。

二是发现式学习。学生不是单纯听教师或人工智能机器人讲授相关知识与技能，而是通过在与人工智能化教学系统的互动学习中不断探索发现新的知识点与新技能，不断尝试、验证、修改和总结，最终实现通过自我发现，不断掌握新的知识与实践技能。

三是重视知识形成过程。教师在不断探索如何更好地将学生所学知识与新讲授知识融合与迁移过程中，不断运用人工智能技术，使学生对问题进行对比和联想，找出所学知识与问题的内在联系，从而实现新旧知识的融合，并在融合过程中不断转化为能力。教师要鼓励学生不断发现和解决问题，在自我探索中不断获取新知识与技能。

四是人工智能化的师生双向交流。学生通过学习交互式人工智能教学系统机器人所输出的本节课程部分内容或全部教学内容，不断将学习中遇到的问题反馈给教学系统机器人，教学机器人就会对所提问题进行回答，如学生对答案不满意，教师则会介入并给予解答。人工智能机器人融入高职教育教学中能很好地代替教师部分教学工作，以此来减轻教师教学负担，让教师有更多精力集中到课程内容设计中，促进教学角色和方式方法的重大革新。全新人工智能化的教育教学手段有利于增强课堂互动性、趣味性和多样性，从而不断提高学生学习主动性，激发学生创新思维与创新能力，增强学生对知识与技能的掌握程度。

（四）完善教学评价机制

以人工智能技术为基础的智慧教学系统可实时对学生进行个性化学习考核，对学生学习情况和教师教学全过程进行多元化分析评价，帮助教师反思教学过程；学生也可根据智慧教学系统反馈，自主调控学习进度。总之，人工智能让高职教育教学模式逐渐走向智能化，智慧教学系统既帮助学生实现了自主学习、自主训练和自我评价的便捷性、科学性和准确性，提升了学生自我评价能力，又在对学生考核方面提供了人工智能批阅和大数据分析，在节约人力成本和时间成本的同时，增强了考核反馈效应，反哺教学，促进教学质量提升[7]。

通过应用人工智能技术，高职院校建立起全方位、多元化教学评价体系，设计出符合学校自身特点和专业特色的人工智能教学系统并应用于教学评价全过程，促进了学生知识与技能的全面提升。教学智能化、精准化和个性化是人工智能化教学方法的显著特征，它可以更好地解决传统课堂存在的学生学习主动性差、教学内容不丰富、学生实际学习效果不佳等问题。

三、人工智能对未来高职教育的意义

基于人工智能建立的智慧教学系统可为高职教育教学提供更多智能化支持，人工智能化学习平台将给学生带来前所未有的学习体验。此外，基于人工智能的线上线下学习将工作与生活场景完美结合，实现学生、教师、人工智能机器设备间的自由互动，使终身学习和泛在学习成为新常态。未来人工智能技术融入高等职业教育的关键因素是政府、企业和高校深度合作，共同促进人工智能为教学方法变革与教育资源整合提供新动力[8]。随着高等职业教育改革的不断深入，人工智能将更进一步促进专业学科优化和教育教学方式的转变，从而更好地培养符合社会行业企业发展的高素质应用技能型人才。

利用人工智能系统，高职教育通过大数据、云计算等技术实现了对教师与学生需求的深度挖掘，消除了传统教育存在的一些不足，从而实现学生利用碎片化时间进行个性化推荐内容的沉浸式学习[9]。同时，不能只局限于智能化硬件设备，如果思维不是人工智能时代的教育思维，就不能更好地发挥智慧教育的优势。在未来人工智能时代下的学生学习个性化程度会非常高，传统“课”的模式将会发生根本性改变。学生学习不再受制于学科、专业知识体系及上下课固定时间的限制，而逐渐发展成以学生自主探索式学习为主，通过重构原有学科知识体系，建立具备个性化知识探索的智慧教育体系；教师和学生通过线上线下智能化学习，不断创新高职教育新模式。

人工智能的浪潮已逐渐开始席卷全球，将极大改变人类的学习及工作生活状态，它将成为未来10年乃至更长时间内世界科技竞争的制高点之一[10]。未来人工智能对世界的改变可能超过目前已有科技对世界造成改变的总和。我们坚信，人工智能对未来高职教育的影响将是十分巨大甚至是颠覆性的，唯有搭建起应用人工智能的教学体系框架，并不断挖掘人工智能的教育潜力，才能不断开创出高职教育人才培养新局面。