人工智能在职业教育中的应用与研究

张 婷，陈良维

（成都航空职业技术学院，四川 成都 610100）

0 前言

职业教育与人工智能的联系越来越紧密。依托人工智能技术的不断创新，职业教育的教学场景、教学模式、教学评价等都发生了显著变化。

基于大数据、人工智能等前沿技术，人类可以创造很多新工具。这些工具不仅可以提高效率，还可以放大价值。在职业教育领域，这些工具可以给教育管理者提供可靠的数据参考，从而实现科学化管理和前瞻性决策，使服务于区域经济高速发展的职业教育政务服务真正实现“数据多跑路，人少跑路”“最多跑一趟”，使面向师生的校园服务更加智能化、人性化、个性化，有利于促进职业教育的治理体系更加完善、治理结构更加合理、治理能力更加卓越。

随着技术的优势日益凸显，教学主体特别容易错位。教师依赖技术进行教学，学生依靠技术进行学习，教师逐渐丧失控制教学的主导权，学生逐渐丧失自主学习能力、刻苦钻研精神，变成被动接受外部信息的载体。人类需要坚信人工智能技术只是改善教师教学质量、提高学生学习效率的工具，教师才是教育的引导者，学生才是教育的中心。人类利用这个工具的目的是提高教与学的效率，拥有更多的时间和精力去做更多有意义的事情，为社会创造更多的价值。此外，技术也是一把双刃剑，正确使用可以带来很多益处，不当的使用方式可能产生较大的负面影响。因此，人类必须采取有效的措施应对人工智能给职业教育带来的危机。

由于人工智能已成为信息化、智能化的变革动力与源泉，职业教育学校的培养目标也要随之改革。职业教育的培养目标既要培养学生满足工作需求的职业技能，也要培养学生适应工作变化的能力，还要培养学生职业生涯可持续发展的素质能力。其宗旨是提高学生驾驭人工智能的能力，从而优化生产力。换言之，职业教育必须顺应科技发展的潮流。

1 人工智能赋能职业教育

“AI+教育”这个话题并不陌生，并且耳熟能详。从虚拟化教学场景、个性化学习、智能辅助，到人才培养方案制定、教学评价等多个方面都有AI 技术的运用。人工智能技术犹如第四次工业革命，对人类的生活和生产方式都产生了深刻的影响。职业教育作为服务区域经济高质量发展的重要抓手，必须抓住这个契机实现自身的改革创新，进而更好地衔接人才供给链与产业需求链，为社会发展做出卓越贡献。

1.1 人工智能与教学场景

随着教育教学现代化改革的需求越来越迫切，VR/AR(Virtual Reality 虚拟现实/Augmented Reality 增强现实）技术不断发展并逐渐进入课堂，这种沉浸式、场景式的教学彻底改变了传统的教学场景和教学模式。这两种技术运用于职业教育最明显的优势是学生的学习从抽象的概念转变成具体的操作，降低了学生的学习难度，激发了学生的学习兴趣。

职业教育的主要任务是学习技能，而学习过程中通常都需要一些真实的设备供学生操作以丰富他们的经验。但很多设备和教学场景是无法出现在课堂上的，有了这两种技术学生就能身临其境地进行学习，实施的操作也能有实时的反馈，这样学生就有继续下一步操作的意愿。

以汽车维修专业为例，有了VR/AR 技术以后，学生可以在这种虚拟的场景下对汽车的零部件进行检修和故障诊断，一套设备可以重复多次利用，而且设备维护简单。学生进入虚拟世界以后，仿佛置身于真实的汽车维修场景中，不仅能够加深学生对汽车构造的理解，还能避免因学生误操作而产生安全隐患的问题。

职业教育学校建设虚拟仿真实训基地既满足了区域经济发展产业需要转型升级的诉求，也适应了国家战略和数字经济发展的需求，同时也是职业院校育人手段的改革，推动了人才培养模式的创新、理实一体教学理念的落地[1]。

1.2 人工智能与人才培养方案制定

就职业院校而言，人才培养方案是教育教学的基础性和指导性文件，是学校对其人才培养目标和要求的总体规划，是教学工作的重要基础和指导性文件。一份合理的人才培养方案应该包含课程体系、教学内容、教学方法、评价标准等多个方面的内容，而这些内容直接关系到学生的学习效果和职业发展。因此，制定科学、合理的人才培养方案是职业院校提高教学质量和办学水平的基石。

人才培养方案可以帮助学生明确职业发展方向。职业院校的学生大多数在选择专业时就已经有了明确的职业生涯规划和未来发展方向，因此制定人才培养方案时应该根据专业的特色和学生的技能需求来制定，以帮助学生更好地规划自己的职业发展道路。因此人才培养方案应该与相关行业、企业紧密合作，并注重实践操作和应用能力的培养，让学生在快乐的学习过程中逐渐迈入自己的职业定位和发展方向。

合理的人才培养方案可以提高学生的学习积极性，促进学生的学习主动性。一份有效的人才培养方案应该充分考虑到学生的年龄阶段、兴趣爱好、特长和学习需求，以及社会发展的趋势和区域经济的诉求，从而帮助学生更好地适应学习生活，提高学习积极性和自主性。因此在制定人才培养方案时应该充分了解学生的情况和学习需求，注重课程设置的多样性和灵活性，同时注重学生的创新意识和思考能力的培养，让学生更加积极地参与到学习中来。

职业院校传统的人才培养方案制定可能需要通过企业调研、访谈、意见征求等多种渠道来广泛征集资料从而制定符合社会发展需要的技术技能人才，具有周期长、整理繁琐、不够全面、实时性差的弊端。馆小清等[2]利用大数据、机器学习、自然语言处理、知识图谱等多项人工智能相关技术构建“职业仓”为专业建设动态赋能，提高职业教育的适应性，实现人才培养与就业的匹配。在人工智能技术的加持下，人才培养方案的制定变得更加高效、科学，且实时性好。

1.3 人工智能与教学评价

教学评价是对教师的教和学生的学进行评价。评估教学的价值是教学评价的主要目的，可以帮助教育工作者诊断、鉴定、反馈和指导教学过程从而不断提高教学质量[3]，因此完善的教学评价系统对提高教学质量至关重要。人工智能赋能职业教育教学评价的方式和手段是利用大数据分析、知识图谱、云计算、神经网络决策等对全过程教学行为进行智能分析，没有个人情感的左右，从而得出实时的个性化评价结果以指导教学行为的改善、教学策略的调整、教学思维的转变。有众多学者都对利用人工智能技术开展教学评价进行了深入研究。

胡钦太等人[4]提出了高等教育教学评价体系的五大关键技术，这些技术主要是通过人工智能平台得以实现。并且他们从数据感知、智能评价、数据决策三个方面分析了人工智能平台和技术在教学评价中的应用场景和实施方法。吴立宝等人[5]根据对象层、数据层、技术层和应用层的系统架构搭建了人工智能下的课堂教学评价实践路径，为多个应用场景下的教学分析与评价提供了理论依据。颜慧[6]利用计算机视觉技术来构建以过程性评价为主、形成性的、多元化、科学化的课堂教学评价体系。梁仲才等[7]提出技能院校应当引入人工智能技术来实施教学评价以提升教学评价的精准性和真实性。未华倩等[8]提出将人工智能技术作为评价主体的辅助者、评价内容的收集者、评价方式的延伸者、评价结果的跟踪者从而实现发展性课堂教学评价系统，弥补传统教学评价的短板。

利用人工智能技术来实现教学评价有以下几个突出的优势：第一，不受评价者个人情感的影响，进而更加公平；第二，评价因素众多且可快速得出结论，效率高；第三，真正做到全过程评价，保留过程性数据并将其作为主要评价参考依据，更加全面；第四，完善职业教育的教学评估过程，突出职业教育与普通教育的不同，从而提高技术技能人才培养的质量。

1.4 人工智能与个性化学习

为满足学生的全面发展需求，教育系统需要根据学生的个性特点、兴趣爱好、职业方向和发展潜能等特征向其推荐有效的、合理的学习资源和学习路径，极大地满足学习者个性化的学习需求。个性化学习系统的首要任务是正确认识每个学生的数字画像，比如年龄、专业、兴趣爱好、学习方式、学习能力和学习进度等个性化特征。为提高学生的学习兴趣、促进学生的全面发展、培养高素质高技能人才，职业院校需要开发个性化学习系统为每个学生量身定制培养方案、学习目标、学习资源、学习路径以激发学生学习兴趣、提高学生的学习质量。

谢浩然等[9]研究如何利用E-Learning 推荐系统来实现个性化学习，满足学生的个性化发展需求。牟智佳[10]提出应当以人工智能技术为支撑，提供符合学生个性化需求的学习资料、学习路径、学习活动和教学评价，从而实现自我导向的有意义学习。周琴等[11]提出可利用人工智能技术构建一个包含“测—学—练—评—辅”的个性化学习闭环，打造更加个性化的学习环境。许峰华等[12]指出基于人工智能技术的个性化学习是促进个人发展和适应未来社会的必经之路，并提出一种个性化学习的实践路径。该路径由人工智能技术赋能，可以规划学习路径、提供学习资源、创设教学情境、提供实时反馈等。

2 人工智能给职业教育带来的挑战

职业教育主要目标是培养服务区域经济高速发展的高端技术技能人才。然而随着人工智能技术的不断创新和持续发展，越来越多的岗位可能被机器所取代，因此职业教育的定位是否需要调整这个问题引发了很多教育者的思考。

2.1 伦理道德

技术是一把双刃剑，所以任何一项人工智能技术都要把握好法律法规和伦理道德的边界，否则将会引发伦理道德问题，从而给人类带来巨大灾难。比如，在职业教育领域如果教学评价体系专门为某一些人或某一类人而设计并服务，那么教育的公平性就丧失了；个性化推荐系统在对学生的学习状态进行分析时掺杂了其他主观因素，那个性化学习就没有意义了。

2.2 数据隐私

人工智能技术是以数据为载体的研究，大量的个人信息数据如何存储以保护用户隐私不被侵犯是值得关注的问题。从信息挖掘到信息存储都可能产生信息泄漏的风险，如何保障学生和教师在教育教学活动中产生的隐私数据不被泄露是“人工智能+教育”未来研究和发展的重点。

2.3 唯工具论

人工智能技术为教育教学提供了很多工具，比如个性化学习路径、知识技能图谱、教学评价系统等，这些工具的问世确实为教师的教学过程提供了便利、为学生的学习过程提供了指导。但这些工具的广泛使用甚至是过度使用是否会导致教师只重视教学评价结果、教学过程中工具的选择，以及仅仅依靠技术和工具实施教学呢？是否会导致学生在学习的过程中过分依赖工具的使用而缺乏独立思考、自我规划和自主选择学习内容和方式的能力，上课时间不听老师讲却想利用课后时间通过工具进行自学的问题？这些担忧也充分说明了在人工智能时代，亟待人类寻找技术工具冲击价值理性的破解方法[13]。

2.4 教育公平

人工智能深度赋能职业教育可能会导致教育的严重不公平现象，特别是贫困地区的职业教育学校的教学质量与经济发达地区的职业学校的教学质量相比可能会更加落后。人工智能赋能于职业教育领域后可能会加剧职业教育不公平现象的主要原因有以下四点。

1）数据偏差。由于各种人工智能技术都需要大量的数据作为支撑以便进行模型训练，如果数据集的获取来源主要来自经济发达地区、很少收集甚至没有收集贫困地区的数据，那么模型的学习过程就不具备完整性，它的推断或推荐就会出现偏差，将加剧贫困地区教育不公平的现象。比如，个性化学习推荐系统在给贫困学生推荐学习资料时可能无法预测到他们没有智能化的教学设备，那么个性化学习就无从谈起。而经济发达地区的学生可以借助这些技术学得更好、掌握得更多。

2）历史数据强化不公平。机器学习算法或深度学习算法通常需要借助历史数据进行模型的训练，如果这些历史数据中就存在家庭背景、种族、地区等因素的影响，那么学习到的模型可能会继续强化这些因素的影响，从而加剧不公平问题。

3）技术依赖和数字鸿沟。职业教育运用智能化的教育教学方法需要教师和学生都掌握一定的技能和知识，这可能会产生技术依赖和数字鸿沟的问题。如果某些学生或者教师没有掌握相关技能或者知识，那么教师可能会失去主导地位、学生可能会盲目依赖于技术，导致他们在教育过程中都处于不利地位。

4）缺乏解释性和透明度。算法的训练过程如果没有贫困地区的教师和学生参与，那么算法的决策过程对他们可能不透明，也缺乏解释性，将会导致这些教师和学生难以理解和信任智能化的教育诊断结论和教育评价结果，教育活动更加混乱。

即便人工智能深度赋能职业教育的确会带来许多优势，但人工智能在职业教育领域的应用可能会加剧不公平现象的问题也值得重视。

3 解决方案

无论事态如何演变、技术朝着何方发展，人类必须认识到人工智能肯定会对传统的职业教育模式的根基产生巨大冲击。由于人工智能技术对于重复性、机械性、高危性的工作表现将比人类更加出色，所以这类工作被机器所取代是必然的。但是以人为本的服务业领域将创造巨大的就业空间，这与工厂流水线操作生产的产品非常便宜但手工制品价格昂贵却仍然有很大的市场份额是一样的道理。为应对人工智能技术带来的冲击，笔者认为可以从以下三个方面着手解决。

3.1 主动适应智能时代对人才的需求

职业教育的主要目标是培养受教育者的职业技能，职业教育组织必须立足于企业生产制造过程中的变革特征，梳理适应未来工作岗位的新技术、新技能、新素质，对职业教育的教学模式、人才培养方案、课程体系等进行改革，形成职业教育与企业的动态耦合，促进受教育者掌握满足未来现实社会需求的复合型技能[14]。

3.2 重视非认知能力的培养

标准化的工作相对简单，逐渐会被机器所接管，因此未来人类参与的工作都是非标准化的工作，这类工作注重非认知能力。比如，沟通协调、人际交流、美的认识、情绪的正确表达等。只有当职业教育的学生非认知能力越强时，他们被机器所取代的概率才会越低。

非认知能力的培养周期长，主要从生活的点滴积累。职业教育培养技术技能人才时让学生通过听、看、触、动直接感受职业规范、敬业精神和工匠情怀，让“平凡的职业劳动蕴含着不平凡的事业”意识根植于心，把个人的理想与职业发展紧密联系，非认知能力的形塑过程才能真正内化于心。非认知能力的培养需要开展启发式、探究式、合作式的教学活动，激发学生的自主思考能力，为非认知能力培养提供保障。

3.3 借助工具但不依赖工具

人工智能技术衍生出各种各样的工具，某些工具甚至颠覆了传统教育教学过程的形式，提高了学习和教育的效率。但职业教育的主要目标是培养复合型高素质技术技能人才，而不是培养会使用工具的人，因此教师和学生都应在以学生为主体的学习过程中养成独立思考的习惯，把工具当作辅助而不是方法。借助工具的目的应该是提高效率，进而将更多的时间用于创新思维的培养、解决问题能力的提高、服务意识的锻炼等等。当职业教育工作者和学生认为可以依赖各种智能化的工具完成日常学习和工作要求而高枕无忧时，职业教育培养的人才就面临着即将被机器取代的风险，因为这意味着人类特有的终身学习理念、创新创造思维、独立判断和思考的能力、个性化服务意识正在逐渐瓦解。

3.4 促进教育公平

教育公平是教育发展的重要一环。如何正确使用人工智能技术来促进教育更加公平是乡村振兴的重要举措之一。其实当教育工作者正确使用和管理这些智能化教育教学手段时，人工智能可以帮助教育者更好地理解和满足学生的需求，提高教育质量和效率。因此在使用人工智能技术时，教育工作者要加强数据收集和处理的公正性和透明度，增加教师和学生对于人工智能技术使用的学习和培训，加大贫困地区信息化教育投入力度，加快贫困地区职业教育学校的智能化建设进度，统筹各方力量尽可能地避免教育不公平问题的加剧。

4 总结

叶洲[14]提出人工智能与教育相互融合是必然趋势，职业教育的首要任务是剖析人工智能在职教领域中的应用图景，梳理其价值向度。人机协同是未来的发展方向，因此笔者认为只有正确理解技术与人的关系才有助于人们重新审视人类对社会发展的作用，才能让人类深刻领悟技术只是手段。教师和学生在教育教学过程中应该处于主体地位，人工智能技术只是辅助手段不是人类的决策依赖工具。

学习者必须拥有自我认知和自我监控的能力。如果学习者的学习过程完全由人工智能技术主宰，学习资源的获取、学习路径的形成、学习方法的习得都靠人工智能完成，那么机器就会以“控制者”的姿态干预人类的生活。因此教育者和学习者都应重新理解教育的目的和价值[15]。

本文总结了当前人工智能赋能职业教育的多个维度，提出了人工智能赋能于职业教育时的突出问题，并针对人工智能可能会替代部分岗位的问题给予了应对方案供各学者参考。未来笔者将研究如何利用这些新技术提升职业教育的质量、满足学生的成长需求、提高教师的工作效率。