人工智能赋能高职教育变革，发展高职教育新质生产力

一、引言

教育部长怀进鹏指出，积极稳妥推进人工智能赋能教育变革，对于发展 “教育新质生产力” 具有重要意义。在职业教育领域，教育新质生产力的发展尤为重要，高职机电一体化技术专业服务于装备制造企业，其专业性质与专业教学均与人工智能密切相关。机电一体化技术包含或涉及到传感技术、计算机技术、机械技术、电子技术、智能控制技术等，将人工智能融入机电专业课程教学，不仅提升专业课程教学质量，更能推动机电专业教育新质生产力发展。

二、人工智能赋能教育变革与教育新质生产力的内涵阐释

2.1 教育新质生产力的内涵

习总书记在 2023 年 9 月首次提出了“新质生产力”的概念。职业教育新质生产力意味着培养出更多的符合市场需要的创新型、复合型、技术技能型人才。主要通过校企合作、产教融合的深入来创新职业教育理念、完善人才培养模式、融入数智化教学技术、提升职业教育方法与手段等，展现职业教育新质生产力。

2.2 人工智能赋能教育变革与教育新质生产力的关系

人工智能技术可以作为一种先进的技术辅助手段用于职业教育领域，为职业教育新质生产力的发展提供了强大的技术支持。它实现校企双方硬软件资源的优化配置、教学模式改革、改进教育管理的痛点与难点，推动职业教育新质生产力形态转变。比如，利用人工智能技术开发的学平台，既可进行师生教与学信息反馈，又可针对个体学生的学习情况提供个性化学习计划调整与疑难解答，提高学习效率。

三、人工智能在高职高专机电一体化技术专业教育中的应用现状

3.1 教学资源方面

当前，一些基于人工智能的教学资源，已经广泛应用在高职高专机电一体化技术专业教学中。例如，虚拟实训教学平台的应用，主要应用虚拟现实技术和增强现实技术来开发课程教学中的企业真实的生产项目，学生通过虚拟企业自动化生产线，在虚拟环境中实施机电实践项目，在安全环境下，增强实践动手能力。

3.2 教学过程方面

高职机电一体化技术专业课程主要包括绘图课程、机电设备设计课程、智能设备拆装排故课程以及编程调试课程等。在机电一体化技术专业中绘图课程教学中，教师可应用人工智能辅助教学软件与平台，通过图样比对，能够自动识别并批改学生的绘图作业，并迅速指出错误并给出改进建议。在设计基础课程中，利用人工智能算法可以优化机械零部件、电机等的设计方案，通过模拟企业现场不同的工况，找到设计参数的最优方案。在编程课程中，PID 控制算法，本身也是一种智能控制形式。

3.3 学生学习方面

智能终端在高职学生学习中普遍应用。便于学生随时、随地方便学习专业知识，应用学习类 APP 进行线上学习。这些 成熟的 APP 学习软件， 通过人工智能算法，结合学生的学习兴趣及专业基础，推送由易到难、个性化的专业知识与技能，包括讲解视频、趣味问答等，提高高职学生的学习主动性和积极性。

四、人工智能赋能对高职高专机电一体化技术专业教育新质生产力发展的作用

4.1 推动教育教学模式创新，提升教学质量

教学模式从以教师为主体逐步向以学生为中心的转变过程中，人工智能起到重要的推动作用。现场工程师的培养，是高职机电一体化技术专业的培养目标，需要大量的现场教学场景来实施教学，有些是企业现场教学，有些则是在课堂上企业兼职教师通过智能化教学技术，配合课教学，有些则是虚拟实训平台实施教学等。通过人工智能技术，推动了教学模式创新。

4.2 促进教学实训设备改造，提升师生实践动手能力

在传统的实训教学设备中融入智能控制模块、AI 技术模块等，进行实训设备的升级改造。通过设立校级教科研项目，组织校企教师教学团队，专门针对传统教学设备进行智能化、模块化、系统化等升级，以适应专业发展对实训教学设备的需求。在设备的改造中，不仅提升了教师的实践动手能力；设备改造后，提升了学生的实践动手能力。例如，针对机床的改造，自动化生产线某个工作站的改造等等。

4.3 提升教育管理效能，优化教育资源配置

建立学生学习个性化数据库，通过对学生各科课程学习数据的统计与累计，利用人工智能技术对数据进行分析，可以充分了解学生的学习基础、兴趣爱好，以及对专业核心课程的掌握情况等，不仅对学生进行学习预警或优秀鼓励，也为专业课程教学的诊改提供方向。

4.4 促进教育公平，满足学生个性化学习需求

分析高职机电一体化技术专业的学情，学生的理论基础较差、注意力不够集中、男生占比超 90% ，喜欢动手。但学生个体之间也存在明显的差异，每个学生喜欢或关注的课程也不尽相同，有的学生喜欢电脑绘图，有的喜欢设备拆装、有的喜欢编程调试等。人工智能可以为每个学生定制每年学习计划、成长计划、职业规划等，促进教育公平。

五、人工智能赋能高职高专机电一体化技术专业教育面临的挑战

5.1 教师人工智能素养有待提高

教师人工智能素养的培养也不能一蹴而就，需要相当长一个过程，尤其是年纪较大的教师，导致部分教师难以将人工智能技术有效融入教学中。在实际教学环节中，部分教师意识到应用人工智能技术可以生动地展现教学内容便于学生理解，提高课堂教学质量，但缺乏人工智能技术支撑，无法实施。

5.2 人工智能教育应用的安全问题

随着人工智能技术在高职教育中的逐步推广，安全问题逐渐凸显。首先，可能存在学生数据隐私泄露的风险，在智能学习软件使用中，有些信息是公用的、交叉的。其次，人工智能算法的公正性。在对学生进行教学评价时，完全基于数据而忽略学生的态度、情感、素质等不易量化的因素，会制约学生学习的发展。

5.3 人工智能教育资源建设不足

人工智能教育资源主要包括真实智能教学设备、虚拟实训平台以及电子教学配套软件资料等。真实智能教学设备价值昂贵，一般非双高校教学资金紧张，难以配置。虚拟实训平台的场景设置较为单一，且不易升级。另外，人工智能教育资源之间的兼容性较差，导致教学效果打折扣。

六、应对策略

6.1 加强教师人工智能素养培训

“双师素质”教师中增加人工智能素养的培养。学校在制定培养“双师素质”教师计划中，增加人工智能技术培训课程。培训内容既要突出人工智能技术的基础应用和相关软件在教学中的使用，还应把人工智能技术融入到专业课程的第二现场教学、技能大赛等。

6.2 建立健全人工智能教育应用的安全规范

在人工智能教育应用软件与相关平台中，会涉及学生信息的管理，建立健全人工智能教育应用的安全规范势在必行。相关行政管理部门必须制定安全使用规范条例，并强调明令禁止使用的条例。

6.3 加大人工智能教育资源建设投入

充分应用社会力量办学，加大对人工智能教育资源建设的资金投入，校企产教融合，校校资源共享，共同开发高职机电一体化技术专业人工智能育资源。

七、结论

本文通过进行高职机电一体化技术专业课程教学中应用人工智能赋能教学实践，验证了人工智能赋能职业教育变革具有重大推动作用。

参考文献

1. 刘德建等.人工智能教育应用的伦理风险与对策[J].中国电化教育,2018(07):34-42.

2. 余胜泉.人工智能教师的未来角色[J].开放教育研究,2018,24(01):16-28.