人工智能下中职机械类学生培养方式的转变研究

摘要：在人工智能背景下，中职机械类学生的培养方式正经历深刻的变革。随着机械制造业对智能化、自动化需求的不断提升，传统的机械类教学模式已难以满足当前行业对高技能人才的需求。因此，探索人工智能与中职机械类教育深度融合的路径，创新机械类学生的培养方式，成为提升中职机械类教育质量的关键。本研究从人工智能对中职机械类教育的影响出发，分析了当前中职机械类学生培养面临的挑战，提出了基于人工智能的中职机械类学生培养方式转变策略，旨在为中职机械类教育的创新发展提供参考。

关键词：人工智能；中职机械类；学生培养方式；智能制造；教育模式创新

一、引言

随着人工智能技术的快速发展，其在教育领域的应用日益广泛。中职教育作为职业教育的重要组成部分，承担着培养高技能人才的重任。机械类专业作为中职教育的传统优势专业，其教学质量和人才培养水平直接影响到我国制造业的发展。然而，面对人工智能技术的冲击，中职机械类教育面临着诸多挑战，如教学内容陈旧、教学方法单一、实践教学资源不足等。因此，探索人工智能背景下中职机械类学生培养方式的转变，成为提升中职机械类教育质量、满足行业需求的迫切需求。

二、人工智能对中职机械类教育的影响

（一）教学内容的创新

人工智能技术的引入，使得中职机械类教学内容发生了显著变化。一方面，人工智能技术为机械类专业课程注入了新的活力。例如，通过引入智能制造、工业机器人等前沿技术，使得机械类专业课程更加贴近行业实际需求，提高了教学内容的实用性和针对性。另一方面，人工智能技术还促进了机械类专业与其他学科的交叉融合。例如，将计算机编程、数据分析等课程与机械类专业课程相结合，培养了学生的跨学科思维和创新能力。

（二）教学方法的变革

人工智能技术的应用，推动了中职机械类教学方法的变革。传统的教学方法往往侧重于理论知识的传授，忽视了学生实践能力的培养。而人工智能技术的引入，使得中职机械类教学更加注重实践教学和个性化教学。例如，通过虚拟现实（VR）、增强现实（AR）等技术，为学生提供了更加直观、生动的学习体验，提高了学生的学习兴趣和参与度。同时，人工智能技术还能够根据学生的学习情况和兴趣爱好，提供个性化的学习资源和辅导，满足学生的不同需求。

（三）实践教学资源的丰富

人工智能技术的应用，极大地丰富了中职机械类实践教学资源。一方面，人工智能技术为实践教学提供了更加便捷、高效的工具。例如，通过仿真软件、虚拟实验室等工具，学生可以随时随地进行实践操作和实验，提高了实践教学的效率和效果。另一方面，人工智能技术还促进了实践教学资源的共享和优化配置。例如，通过建立实践教学资源库，实现了实践教学资源的集中管理和共享，避免了资源的浪费和重复建设。

三、当前中职机械类学生培养面临的挑战

（一）教学内容与行业需求脱节

当前，中职机械类教学内容与行业需求存在脱节现象。一方面，随着制造业的转型升级，企业对机械类人才的需求发生了显著变化。然而，中职机械类教学内容更新滞后，难以满足企业的实际需求。另一方面，中职机械类教学过于注重理论知识的传授，忽视了学生实践能力和创新能力的培养。这导致学生毕业后难以适应企业的实际工作环境和要求。

（二）教学方法单一，缺乏创新

中职机械类教学方法单一，缺乏创新。传统的教学方法往往侧重于教师的讲授和学生的被动接受，忽视了学生的学习主体性和主动性。这种教学方法不仅难以激发学生的学习兴趣和积极性，还限制了学生创新思维和实践能力的培养。因此，探索新的教学方法和手段，成为提升中职机械类教学质量的关键。

（三）实践教学资源不足，难以满足需求

中职机械类实践教学资源不足，难以满足学生的需求。一方面，由于经费有限和设备老化等原因，中职学校的实践教学条件普遍较差。另一方面，随着招生规模的扩大和学生人数的增加，实践教学资源更加紧张。这导致学生缺乏足够的实践机会和实践经验，影响了学生实践能力的培养和提升。

（四）教师队伍建设滞后，缺乏高素质人才

中职机械类教师队伍建设滞后，缺乏高素质人才。一方面，由于中职学校对教师的招聘要求相对较低，导致教师队伍整体素质不高。另一方面，由于中职机械类教育对教师的专业技能和实践经验要求较高，而现有教师队伍中具备这些条件的教师较少。这导致教师在教学过程中难以有效传授专业知识和技能，影响了教学质量和效果。

四、基于人工智能的中职机械类学生培养方式转变策略

（一）更新教学内容，贴近行业需求

为了解决中职机械类教学内容与行业需求脱节的问题，需要更新教学内容，贴近行业需求。一方面，中职学校应密切关注行业动态和企业需求，及时调整课程设置和教学内容。例如，可以引入智能制造、工业机器人等前沿技术课程，提高学生的专业素养和创新能力。另一方面，中职学校还应加强与企业的合作与交流，共同开发实践教学项目和案例，为学生提供更加贴近实际的实践机会和实践经验。

（二）创新教学方法，激发学习兴趣

为了激发中职机械类学生的学习兴趣和积极性，需要创新教学方法和手段。一方面，中职学校可以引入项目式学习、翻转课堂等新型教学方法，让学生在实践中学习和掌握知识。例如，可以组织学生进行机械创新设计比赛或机器人制作项目等活动，提高学生的实践能力和创新思维。另一方面，中职学校还可以利用虚拟现实（VR）、增强现实（AR）等技术手段为学生提供更加直观、生动的学习体验。例如，可以开发虚拟实验室或仿真软件等工具供学生进行实践操作和实验。

（三）加强实践教学资源建设，提高实践能力

为了加强中职机械类学生的实践能力培养，需要加强实践教学资源建设。一方面，中职学校应加大对实践教学设备的投入力度，更新和完善实践教学设备设施。例如，可以引进先进的数控机床、工业机器人等设备供学生进行实践操作和实验。另一方面，中职学校还应加强实践教学资源库的建设和管理。例如，可以建立实践教学资源库平台实现资源的集中管理和共享优化资源的配置和利用。

（四）加强教师队伍建设，提升教学水平

为了提升中职机械类教师的教学水平和专业素养，需要加强教师队伍建设。一方面，中职学校应提高教师的招聘门槛和要求吸引更多高素质人才加入教师队伍。例如，可以优先考虑具有企业实践经验和专业技能的教师候选人。另一方面，中职学校还应加强对教师的培训和发展支持力度。例如，可以定期组织教师参加专业培训或学术交流活动提高教师的专业素养和教学水平；同时鼓励教师积极参与科研项目和实践活动提升自身的实践能力和创新能力。

五、基于人工智能的中职机械类课程体系构建

（一）课程体系设计原则

在构建基于人工智能的中职机械类课程体系时，应遵循以下原则：一是实用性原则。课程体系应紧密贴合行业需求和企业实际，注重培养学生的实践能力和创新能力；二是前瞻性原则。课程体系应引入前沿技术和理念，为学生的未来发展奠定坚实基础；三是综合性原则。课程体系应注重不同学科之间的交叉融合，培养学生的跨学科思维和综合素质；四是灵活性原则。课程体系应具有一定的灵活性和可调整性，以适应行业发展和学生需求的变化。

（二）核心课程设置

基于人工智能的中职机械类课程体系应包括以下几类核心课程：一是机械设计制造类课程。如机械设计基础、机械制造工艺学等，旨在培养学生的机械设计制造能力和创新思维；二是电子技术类课程。如电子技术基础、电路分析等，旨在培养学生的电子技术应用能力和实践能力；三是计算机技术类课程。如计算机编程、数据分析等，旨在培养学生的计算机技术应用能力和跨学科思维；四是人工智能技术类课程。如人工智能原理、智能制造技术等，旨在培养学生的人工智能技术应用能力和创新能力。

（三）选修课程设置

除了核心课程外，基于人工智能的中职机械类课程体系还应设置一些选修课程以满足学生的不同需求。例如可以设置机器人技术、自动化控制技术等选修课程供对智能制造和自动化技术感兴趣的学生选择；也可以设置创新创业、职业规划等选修课程供对创新创业和职业规划感兴趣的学生选择。这些选修课程的设置有助于拓宽学生的知识面和视野提高学生的综合素质和竞争力。

六、基于人工智能的中职机械类教学模式创新

（一）项目式学习模式

项目式学习模式是一种以项目为载体、以学生为中心的教学模式。在中职机械类教学中采用项目式学习模式可以有效地培养学生的实践能力和创新思维。具体实施步骤如下：一是确定项目主题和目标。教师应根据行业需求和学生兴趣确定项目主题和目标并明确项目的实施步骤和要求；二是组建项目团队。学生应根据自己的兴趣和特长组建项目团队并明确团队成员的分工和职责；三是实施项目。学生应在教师的指导下按照项目计划和要求开展项目实施工作包括资料收集、方案设计、实验操作等环节；四是展示和评价项目成果。学生应在项目完成后展示项目成果并进行自我评价和互评教师也应给予相应的评价和指导。

（二）翻转课堂教学模式

翻转课堂教学模式是一种将传统课堂中的讲授环节和课后作业环节颠倒过来的教学模式。在中职机械类教学中采用翻转课堂教学模式可以有效地提高学生的学习兴趣和参与度。具体实施步骤如下：一是制作教学视频。教师应根据教学内容和目标制作相应的教学视频供学生在课前观看和学习；二是设计课后作业。教师应根据教学视频的内容和学生的学习情况设计相应的课后作业供学生在课后完成；三是组织课堂讨论和交流。教师应组织学生进行课堂讨论和交流鼓励学生分享自己的学习心得和体会并解答学生的疑问和问题；四是总结和评价学习效果。教师应在课堂结束时总结和评价学生的学习效果并给予相应的指导和建议。

（三）虚拟仿真教学模式

虚拟仿真教学模式是一种利用虚拟现实（VR）、增强现实（AR）等技术手段模拟真实环境和场景的教学模式。在中职机械类教学中采用虚拟仿真教学模式可以有效地提高学生的实践能力和安全意识。具体实施步骤如下：一是选择合适的虚拟仿真软件和工具。教师应根据教学内容和目标选择合适的虚拟仿真软件和工具

七、基于人工智能的中职机械类教学评价与反馈机制

（一）智能化教学评价系统构建

在人工智能背景下，中职机械类教学评价应逐步实现智能化。智能化教学评价系统可以基于大数据和机器学习技术，对学生的学习过程、学习成果进行全面、客观的评价。该系统可以收集学生的学习数据，包括在线学习时长、作业完成情况、考试成绩等，通过算法分析学生的学习表现，为教师提供精准的教学反馈。同时，智能化教学评价系统还可以根据学生的学习数据和表现，为学生提供个性化的学习建议和辅导，帮助学生更好地掌握知识和技能。

（二）多维度教学评价方法应用

中职机械类教学评价应注重多维度、全方位的评价方法应用。除了传统的考试成绩评价外，还应引入实践操作能力评价、创新思维评价、团队协作能力评价等多个维度。通过多维度评价方法的应用，可以更加全面、准确地反映学生的学习情况和能力水平。例如，在实践操作能力评价方面，可以设计具体的实践操作任务和评分标准，对学生的实践操作过程和结果进行客观评价；在创新思维评价方面，可以组织学生进行机械创新设计比赛或项目实践活动，对学生的创新思维和创新能力进行考察和评价。

（三）实时反馈与持续改进机制建立

中职机械类教学评价应注重实时反馈与持续改进机制的建立。实时反馈机制可以确保教师在教学过程中及时了解学生的学习情况和问题，从而采取针对性的教学措施进行调整和改进。持续改进机制则要求教师根据教学评价结果和学生的学习需求，不断优化教学内容和方法，提高教学质量。例如，教师可以通过智能化教学评价系统收集学生的学习数据和反馈意见，分析学生的学习难点和薄弱环节，然后调整教学计划和教学方法，以满足学生的学习需求和提高教学效果。

（四）教师自我评估与成长路径规划

在基于人工智能的中职机械类教学评价与反馈机制中，教师的自我评估和成长路径规划同样重要。教师应定期进行自我评估，反思自己的教学方法和教学效果，发现自身存在的问题和不足。同时，教师应根据自我评估结果和行业需求，规划自己的成长路径和学习计划，不断提升自己的专业素养和教学能力。例如，教师可以参加专业培训、学术交流活动或科研项目等，以提高自己的学术水平和教学能力；也可以积极与企业合作，了解行业发展趋势和人才需求，以便更好地指导学生的学习和职业发展。

结论

在人工智能背景下，中职机械类学生的培养方式正经历深刻变革，中职学校需积极探索转变策略，通过更新教学内容、创新教学方法、加强实践教学资源及教师队伍建设等措施，构建适应行业需求的中职机械类课程体系和教学模式。同时，通过构建智能化教学评价系统、应用多维度评价方法等措施完善评价与反馈机制，提高教学质量。未来，中职学校应继续加强人工智能技术应用和研究，探索更高效智能的培养方式，并加强合作与交流，共同推动中职机械类教育的创新发展，为我国制造业和职业教育的繁荣做出更大贡献。

参考文献

[1] 葛星星，何青松. 机械类专业高职学生“工匠精神”培育研究 [J]. 太原城市职业技术学院学报， 2024， （11）： 1-3. DOI：10.16227/j.cnki.tycs.2024.0668.

[2] 覃伟煌. 基于人工智能的中职机械类专业教学实践研究 [J]. 造纸装备及材料， 2024， 53 （03）： 244-246.

[3] 孙立彬. 人工智能背景下中职《机械基础》的混合教学模式探索 [J]. 中国设备工程， 2021， （12）： 243-244.

作者简介：雷红梅  女  1985.7 云南楚雄， 汉，讲师 研究方向 机械制造