人工智能赋能教育教学变革研究

键词：人工智能；中职教育；实训教学；智能化升级；教学变革

引言

在数字经济与人工智能技术深度融合的背景下，教育领域正加速向智能化转型。中职教育作为培养技术技能人才的关键阵地，其核心的实训教学环节因设备资源有限、反馈滞后、个性化指导不足等问题，与产业对高素质技能人才的需求存在差距。人工智能技术的发展为突破这些瓶颈提供了新路径，通过智能感知、虚拟仿真、数据分析等手段，可推动实训教学“教、学、练、评”全流程升级。

一、中职实训教学的现状与痛点

中职实训教学以“理实一体”为原则，强调学生在真实或模拟的工作场景中掌握操作技能。但在传统模式下，实训教学面临诸多瓶颈。一是设备与资源限制，实训设备成本高、更新快，部分中职学校受资金限制，设备数量不足或技术落后，难以满足学生人均操作需求；同时，设备维护依赖人工，故障排查不及时，影响教学进度。二是教学反馈滞后，教师在实训课堂中需同时指导多名学生，难以实时关注每个学生的操作细节，对错误动作的纠正往往滞后，可能导致学生形成不良操作习惯。三是评价体系单一，实训成绩多依赖最终操作结果或教师主观评分，缺乏对过程的量化分析，无法精准反映学生的技能掌握程度和薄弱环节。四是安全风险隐患，部分实训项目（如电工、机械加工）存在一定危险性，传统教学中依赖教师巡查监督，难以完全避免操作失误引发的安全问题。这些问题导致中职实训教学质量参差不齐，学生技能水平与企业岗位需求存在差距，亟需通过技术手段实现突破。

二、人工智能赋能中职实训教学的实践路径

人工智能技术通过虚拟仿真实训、智能实验平台等手段助力教学模式的灵活转变，满足多样化需求[1]。

（一）虚拟仿真实训系统，打破时空与资源限制

借助人工智能与虚拟现实（VR）、增强现实（AR）技术结合，构建虚拟仿真实训场景。例如，在机械加工实训中，学生可通过 VR 设备进入虚拟车间，操作虚拟机床完成零件加工，系统能通过动作捕捉技术实时识别操作步骤的规范性，并通过语音或视觉提示纠正错误。这种模式不仅解决了实训设备不足的问题，还能模拟高危操作场景（如高压电工接线），降低安全风险。

（二）智能数据分析，实现精准教学与评价

通过在实训设备上安装传感器和摄像头，人工智能系统可实时采集学生的操作数据（如操作时长、步骤完整性、误差值等），并通过算法分析生成个性化学习报告。教师可根据报告掌握每个学生的薄弱环节，开展针对性指导；学生也能通过报告了解自身问题，进行针对性练习。在电工实训中，智能考核系统能记录学生接线的每一个步骤，自动判断线路连接的正确性、规范性，并生成量化评分表，同时指出“接线顺序错误”“工具使用不当”等具体问题。这种过程性评价让成绩更客观，也让学生明确提升方向。

（三）智能辅导机器人，延伸教学服务场景

将人工智能机器人应用于实训课后辅导，机器人可通过语音交互解答学生的操作疑问，演示标准化操作流程，甚至通过图像识别功能批改学生提交的实训报告。例如，在会计电算化实训中，智能机器人能实时核对学生的账务处理步骤，比对标准答案并标注错误，实现“即时反馈”。

（四）安全监控与预警，筑牢实训安全防线

利用人工智能视觉识别技术，构建实训场地安全监控系统。系统可实时识别学生的违规操作（如未戴防护手套、违规启动设备），并立即发出声光报警，同时通知教师处理。在化工实训中，智能系统还能监测空气中的有害气体浓度，一旦超标自动启动通风设备并疏散学生，将安全风险降到最低。

三、中职实训教学智能化升级的成效与反思

（一）实践成效

教学效率提升，虚拟仿真系统使单设备的教学容量提升 3 倍以上，智能数据分析减少了教师 70% 的人工批改时间，让教师有更多精力关注学生的个性化需求；技能掌握更扎实，过程性评价和即时反馈帮助学生及时纠正错误，某数控专业学生的技能考核通过率从 65% 提升至 88% ；安全保障增强，智能监控系统使实训事故发生率下降 90% ，为教学活动提供了可靠保障；学生参与度提高，虚拟仿真、智能互动等形式增强了实训的趣味性，学生课堂专注度提升，自主练习时间平均增加 20% 。

（二）反思与挑战

1.技术应用的“适切性”问题

部分学校盲目追求“高端技术”，引入的虚拟仿真系统与企业实际设备脱节，导致学生在虚拟环境中掌握的技能无法直接应用于真实岗位。

2.师资队伍的“能力断层”问题

中职院校需要根据教学实际的需要，进一步实现教师角色重塑，以有效发挥教师作为学生学习引导者、个性教育实现者、心灵情感沟通者、教育理论创新者等价值和作用，高效化推进"人工智能+教育"背景下中职院校的教育教学工作开展[2]。不仅需要教师掌握专业技能，还需具备数据分析、智能系统操作等能力。但目前中职教师多为“学科型”或“技能型”人才，缺乏智能化教学设计能力。

3.伦理与隐私风险

智能监控系统采集学生操作数据时，可能涉及隐私问题；虚拟仿真中的过度“游戏化”设计，可能导致学生忽视真实操作的严谨性。此外，算法偏见可能影响评价公平性——若系统的评分标准过度依赖“标准化操作”，可能抑制学生的创新思维。因此，需建立智能化教学的伦理规范，明确数据使用边界，确保技术服务于教学目标。

4.成本与可持续性问题

智能化设备的购置和维护成本较高，对经济欠发达地区的中职学校构成压力。部分学校引入系统后，因缺乏资金更新，导致技术逐渐落后于产业发展。这需要政府、学校、企业协同发力，通过校企合作共建实训基地、政府购买服务等方式，降低学校的资金压力，保障智能化升级的可持续性。

四、未来展望

中职实训教学的智能化升级是大势所趋，但需坚持“以生为本、以用为要”的原则，在技术应用与教育规律之间找到平衡。未来可从三方面推进：一是技术融合深化，推动人工智能与 5G、物联网等技术结合，构建“虚实结合”的实训生态；二是评价体系重构，建立“技能+智能素养”的评价标准，在考核操作技能的同时，关注学生运用智能工具解决问题的能力，培养适应产业变革的复合型人才；三是协同机制完善，构建“政府主导、企业参与、学校实施”的协同机制，企业提供技术标准和真实案例，学校负责教学转化，政府提供政策与资金支持，形成智能化升级的合力。

结语

人工智能为中职实训教学带来了前所未有的变革机遇，其应用不仅提升了教学效率和质量，更重塑了技能人才的培养模式。但智能化升级并非一蹴而就，需要避免技术至上的误区，在实践中不断优化技术应用路径，解决师资、成本、伦理等现实问题。只有将人工智能与中职教育的本质需求深度融合，才能真正实现实训教学的提质增效，为产业发展培养更多高素质技术技能人才。

参考文献

[1]陈红星.基于人工智能技术的中职机械课程智能化教学研究[J].农机使用与维修.2025（03）：101-103.

[2]贾飞山.引入人工智能的教学环境中的教师角色重塑[J].福建电脑.2021，37（02）：55-57.