梁浩鋒

沈陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院，遼寧 沈陽 110045

一、人工智能概述

人工智能（Artificial Intelligence，Al） 作為最重要的科學(xué)技術(shù)之一，它由計算能力、算法和數(shù)據(jù)三要素構(gòu)成。它自誕生以來，最早在互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應(yīng)用，搜索引擎是最早的人工智能產(chǎn)品。隨著國家大力推動科技創(chuàng)新，人工智能也必將會在相關(guān)政策推動下更好更快地發(fā)展，不斷加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變革并催生出新的商業(yè)模式與業(yè)態(tài)。如百度的人工智能大腦除了研究“人工智能的智商”以外，還研究如何對人工智能進(jìn)行智力分級，這也是人工智能領(lǐng)域研究的一個重要課題。目前市場上所謂“智能”的設(shè)備，從智能手機(jī)到智能家居等，其“智能”實際上是smart的含義，即靈巧，而真正意義上的智能應(yīng)該是intelligent 的含義[1]，即智能的，聰明的，理解能力強(qiáng)的。

人工智能是對人的意識、思維信息過程的模擬，作為21 世紀(jì)三大尖端技術(shù)（基因工程、納米科學(xué)和人工智能） 之一[2]，人工智能從字面上看，其包含人工和智能兩個詞：人工指人的意識、思維和行為等方面；智能更側(cè)重于模仿出人的某些高級思維，通過人工技術(shù)來擴(kuò)展人類智能，達(dá)到類似某些“人類思維”。人工智能產(chǎn)品將隨著人工智能技術(shù)的不斷迭代發(fā)展，必將對人類學(xué)習(xí)、工作和生活產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，更好地滿足人類未來更高層次及多樣化需求。

（一）人工智能對社會經(jīng)濟(jì)的影響

人工智能在相關(guān)研究領(lǐng)域如感知、認(rèn)知、分析和預(yù)測等方面已發(fā)揮出顯著優(yōu)勢，專家系統(tǒng)作為人工智能最具有代表的領(lǐng)域之一，已開始幫助人類解決一些重要問題?；谌斯ぶ悄艿膶＜蚁到y(tǒng)與人類專家兩者既有區(qū)別，又有聯(lián)系。人工智能專家系統(tǒng)是計算機(jī)擁有的可識別、分析大量人類專家知識與經(jīng)驗的程序系統(tǒng)；而人類專家本身是依靠自身不斷學(xué)習(xí)知識與積累實踐經(jīng)驗所達(dá)到的人類設(shè)定的專家級水平：兩者都具有解決復(fù)雜問題的能力。人工智能專家在不同行業(yè)領(lǐng)域所能解決復(fù)雜問題的能力是不同的，它可以幫助人類專家發(fā)現(xiàn)推理過程中出現(xiàn)的差錯，促使復(fù)雜問題更好解決。同時人類專家的知識經(jīng)驗水平又可促進(jìn)人工智能專家水平的提升，兩者相輔相成，相互促進(jìn)。隨著人工智能專家水平的不斷提升，如在化學(xué)分析和醫(yī)學(xué)診斷等某些領(lǐng)域已達(dá)到人類專家級水平，為相關(guān)行業(yè)企業(yè)科研機(jī)構(gòu)等節(jié)省大量培養(yǎng)費用和勞務(wù)支出費用，從而更好地提升整個社會的經(jīng)濟(jì)效益。

（二）人工智能對人類文化的影響

語言是人類文化表達(dá)的一種重要方式，基于人工智能的自然語言識別處理系統(tǒng)可通過復(fù)雜編碼與解碼，生成在主題與情景對話中可彼此相互理解的自然語言。人工智能技術(shù)的應(yīng)用也將為人類文化領(lǐng)域發(fā)展提供新的機(jī)遇。

（三）人工智能對人類社會的影響

人工智能作為一把“雙刃劍”，在給人類社會帶來技術(shù)變革的同時，也可能由此會帶來新的勞動與就業(yè)問題。隨著人工智能應(yīng)用范圍的擴(kuò)展和層次的不斷深入，人工智能在部分或全部替代人類一些腦力和體力勞動方面，可能會導(dǎo)致一部分人轉(zhuǎn)崗甚至是失業(yè)。但不管怎樣，人工智能技術(shù)變革的潮流不可阻擋，人類也一定會將人工智能所帶來的負(fù)面影響降低到最小，使人工智能對人類社會貢獻(xiàn)的價值最大化。

（四）人工智能對未來的影響

人工智能正在逐步改變?nèi)藗兊膶W(xué)習(xí)、工作和生活，未來通過智能化深度學(xué)習(xí)，人工智能將會創(chuàng)造更大社會財富和價值[3]。目前，我國人工智能技術(shù)發(fā)展迅猛，其領(lǐng)域已覆蓋工業(yè)、農(nóng)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)等多個方面，人工智能軟硬件產(chǎn)品已逐漸開始幫助人們從艱苦、危險和低效率等工作中解放出來；同時人工智能產(chǎn)品也正在促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)變革，帶來更高水平更智能化的生產(chǎn)生活環(huán)境，促進(jìn)了社會財富增長。

二、人工智能對未來高職教育的影響

人工智能的應(yīng)用為未來高職教育帶來了新的教育模式。在傳統(tǒng)教育模式下，由于受教師精力和學(xué)生不同學(xué)習(xí)基礎(chǔ)等因素影響，教師很難做到根據(jù)每一名學(xué)生的學(xué)習(xí)特點和興趣愛好進(jìn)行有針對性的教學(xué)，而人工智能的應(yīng)用恰好能很好地解決傳統(tǒng)教育模式的不足，促進(jìn)學(xué)生全面均衡發(fā)展和整體學(xué)習(xí)效果提升。

（一）改革高職教育專業(yè)教學(xué)目標(biāo)

在人工智能背景下，對高職教育專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)中的知識目標(biāo)、能力目標(biāo)和素養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行改革，可以更好地滿足行業(yè)企業(yè)對高水平應(yīng)用技能型人才的需求。教師要通過調(diào)研學(xué)習(xí)，在對人工智能應(yīng)用有一定了解基礎(chǔ)上，制定人工智能應(yīng)用于本專業(yè)領(lǐng)域的相關(guān)研究計劃，明確研究目的和工作內(nèi)容，深入分析人工智能技術(shù)應(yīng)用與本專業(yè)學(xué)科理論及技能知識傳授間的最佳契合點，不斷滿足本專業(yè)未來崗位發(fā)展趨勢和人才需求；要研究如何在人工智能技術(shù)背景下將相關(guān)專業(yè)知識與技能更好融入人才培養(yǎng)全過程，進(jìn)一步明確應(yīng)用人工智能技術(shù)的專業(yè)課程體系構(gòu)建思路，使其更具有針對性和實踐性。

（二）創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容

人工智能通過促進(jìn)學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)路徑的優(yōu)化，在未來高職教育中可充分滿足學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)需求[4]。人工智能可基于學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)方法和興趣愛好等數(shù)據(jù)建構(gòu)學(xué)習(xí)者模型，它能為教師制定個性化教學(xué)目標(biāo)及方法奠定堅實的基礎(chǔ)。人工智能也會依據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的數(shù)據(jù)不斷精確學(xué)習(xí)者模型。在此基礎(chǔ)上，人工智能通過對學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的學(xué)習(xí)情況、表情、動作和聲音等數(shù)據(jù)進(jìn)行智能化分析，靈活調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和方法，為每名學(xué)生提供最適合的學(xué)習(xí)路徑。通過精準(zhǔn)推送個性化學(xué)習(xí)內(nèi)容，人工智能技術(shù)可按不同學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及需求推送符合其當(dāng)前學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和狀態(tài)的學(xué)習(xí)內(nèi)容，從而避免學(xué)生因?qū)W習(xí)資源龐大且無針對性而陷入“知識困惑”現(xiàn)象出現(xiàn)。高職院?？芍鸩浇⑵鹁哂腥斯ぶ悄芗夹g(shù)特點的個性化學(xué)習(xí)課堂，這是個性化教學(xué)開展的必要條件。應(yīng)用人工智能技術(shù)的智能化教學(xué)系統(tǒng)會為不同特點的學(xué)生匹配更適合的教師與學(xué)伴，讓學(xué)生更好地通過教學(xué)系統(tǒng)平臺進(jìn)行學(xué)習(xí)交流、技能操作和收獲分享。

未來人工智能化課程教學(xué)將實現(xiàn)教師與學(xué)生雙向智能化互動。教師通過人工智能化教學(xué)系統(tǒng)將每次課程的預(yù)習(xí)內(nèi)容推送給學(xué)生，教學(xué)系統(tǒng)會實時追蹤學(xué)生學(xué)習(xí)情況并產(chǎn)生個性化學(xué)習(xí)報告；教師根據(jù)學(xué)習(xí)報告中反饋的學(xué)生預(yù)習(xí)進(jìn)度和知識技能掌握程度，及時調(diào)整每名學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容和方式，使教師充分掌握每名學(xué)生的預(yù)習(xí)情況。

在課堂上，教師以人工智能技術(shù)為基礎(chǔ)，應(yīng)用具有情境感知、全向交互和虛實結(jié)合等特征的智慧教學(xué)系統(tǒng)，可實現(xiàn)“一對多”個性化教學(xué)和實操演示。這既豐富教學(xué)方式與手段，提高教學(xué)實際效果并激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)主動性，又可使教師在講授實踐性教學(xué)內(nèi)容時利用人工智能技術(shù)與實操環(huán)境相結(jié)合，使學(xué)生更好地掌握實踐操作技能。與此同時，教師在應(yīng)用人工智能技術(shù)的課堂上授課促進(jìn)了教學(xué)內(nèi)容與方式的創(chuàng)新改革。

基于人工智能的智慧教學(xué)系統(tǒng)會通過三個階段深化教學(xué)內(nèi)容改革：

第一階段，數(shù)據(jù)收集階段。此階段將會整合學(xué)習(xí)內(nèi)容中的學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)類別與學(xué)習(xí)方法，把不同知識概念進(jìn)行關(guān)聯(lián)，再由人工智能模型計算引擎對收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理供后續(xù)階段使用。

第二階段，推薦階段。此階段會通過智慧教學(xué)系統(tǒng)的各類引擎計算分析出個性化學(xué)習(xí)推薦結(jié)果。

第三階段，建議階段。此階段是人工智能根據(jù)個性化學(xué)習(xí)推薦結(jié)果及運用各類分析引擎，結(jié)合學(xué)生學(xué)習(xí)歷史數(shù)據(jù)，為學(xué)生提供針對性學(xué)習(xí)建議。

人工智能作為一種技術(shù)手段，高職院?？梢岳萌斯ぶ悄茉O(shè)計符合本校特點的智慧教學(xué)系統(tǒng)，不但可以利用人工智能技術(shù)合理安排教學(xué)時間，讓教學(xué)時間最大程度被利用，而且還可根據(jù)學(xué)生特點開展有針對性的教學(xué)活動，從而最大程度提高教學(xué)實際效果[5]。同時教師可充分利用智慧教學(xué)系統(tǒng)對學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)所生成的分析結(jié)果精準(zhǔn)確定每名學(xué)生對所學(xué)知識與技能的掌握程度，并在后續(xù)教學(xué)中進(jìn)行有針對性的教學(xué)改進(jìn)。智慧教學(xué)系統(tǒng)可根據(jù)不同企業(yè)崗位需求，對崗位任務(wù)所需的專業(yè)知識和能力進(jìn)行分析，確定學(xué)生所需學(xué)習(xí)的知識與技能，從而進(jìn)一步設(shè)定和完善學(xué)生課堂具體學(xué)習(xí)任務(wù)。

課后，智慧教學(xué)系統(tǒng)能夠?qū)γ棵麑W(xué)生課堂學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，智能地判斷不同學(xué)生知識與技能掌握情況及學(xué)習(xí)難點，通過布置有針對性的課后作業(yè)，實現(xiàn)個性化學(xué)習(xí)指導(dǎo)。

（三）豐富教學(xué)方法

多樣化是人工智能技術(shù)對教學(xué)方法與手段貢獻(xiàn)的最顯著特征之一。人工智能技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)平臺資源和手機(jī)APP 等結(jié)合所組成的智慧教學(xué)系統(tǒng)，能夠不斷豐富、拓展高職院校各類課程的教學(xué)方法。學(xué)生可利用人工智能技術(shù)開展線上線下相結(jié)合方式學(xué)習(xí)；教師則在課堂上利用人工智能所創(chuàng)造出的情景教學(xué)環(huán)境讓學(xué)生有身臨其境的學(xué)習(xí)體驗。同時，也可以通過課前布置預(yù)習(xí)內(nèi)容，課上與人工智能機(jī)器之間進(jìn)行互動、演講、討論等交互式學(xué)習(xí)，實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的歸納與聯(lián)系。高職院校要構(gòu)建基于人工智能特征的、符合本專業(yè)企業(yè)崗位知識與技能需求的高職院校專業(yè)課程體系，構(gòu)建學(xué)生具體學(xué)習(xí)任務(wù)，確定專業(yè)課程體系標(biāo)準(zhǔn)，明確課程培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)重點與難點、教學(xué)內(nèi)容、課時安排、人工智能化實習(xí)實訓(xùn)條件、教學(xué)方式與方法及考核評價指標(biāo)等[6]；要特別注重人才培養(yǎng)方案中課程間的銜接關(guān)系，確定核心課程與拓展課程，構(gòu)建人工智能化的專業(yè)課程體系。教師在應(yīng)用人工智能的高職專業(yè)教學(xué)中可采用的教學(xué)方法有以下幾種：

一是自主學(xué)習(xí)。學(xué)生通過人工智能教學(xué)系統(tǒng)，根據(jù)教師推送的個性化學(xué)習(xí)任務(wù)與智能教學(xué)系統(tǒng)機(jī)器人進(jìn)行直接或間接理論知識與專業(yè)技能學(xué)習(xí)，利用教學(xué)資源庫及互動式學(xué)習(xí)方法，達(dá)到學(xué)生自主學(xué)習(xí)的目的。

二是發(fā)現(xiàn)式學(xué)習(xí)。學(xué)生不是單純聽教師或人工智能機(jī)器人講授相關(guān)知識與技能，而是通過在與人工智能化教學(xué)系統(tǒng)的互動學(xué)習(xí)中不斷探索發(fā)現(xiàn)新的知識點與新技能，不斷嘗試、驗證、修改和總結(jié)，最終實現(xiàn)通過自我發(fā)現(xiàn)，不斷掌握新的知識與實踐技能。

三是重視知識形成過程。教師在不斷探索如何更好地將學(xué)生所學(xué)知識與新講授知識融合與遷移過程中，不斷運用人工智能技術(shù)，使學(xué)生對問題進(jìn)行對比和聯(lián)想，找出所學(xué)知識與問題的內(nèi)在聯(lián)系，從而實現(xiàn)新舊知識的融合，并在融合過程中不斷轉(zhuǎn)化為能力。教師要鼓勵學(xué)生不斷發(fā)現(xiàn)和解決問題，在自我探索中不斷獲取新知識與技能。

四是人工智能化的師生雙向交流。學(xué)生通過學(xué)習(xí)交互式人工智能教學(xué)系統(tǒng)機(jī)器人所輸出的本節(jié)課程部分內(nèi)容或全部教學(xué)內(nèi)容，不斷將學(xué)習(xí)中遇到的問題反饋給教學(xué)系統(tǒng)機(jī)器人，教學(xué)機(jī)器人就會對所提問題進(jìn)行回答，如學(xué)生對答案不滿意，教師則會介入并給予解答。人工智能機(jī)器人融入高職教育教學(xué)中能很好地代替教師部分教學(xué)工作，以此來減輕教師教學(xué)負(fù)擔(dān)，讓教師有更多精力集中到課程內(nèi)容設(shè)計中，促進(jìn)教學(xué)角色和方式方法的重大革新。全新人工智能化的教育教學(xué)手段有利于增強(qiáng)課堂互動性、趣味性和多樣性，從而不斷提高學(xué)生學(xué)習(xí)主動性，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維與創(chuàng)新能力，增強(qiáng)學(xué)生對知識與技能的掌握程度。

（四）完善教學(xué)評價機(jī)制

以人工智能技術(shù)為基礎(chǔ)的智慧教學(xué)系統(tǒng)可實時對學(xué)生進(jìn)行個性化學(xué)習(xí)考核，對學(xué)生學(xué)習(xí)情況和教師教學(xué)全過程進(jìn)行多元化分析評價，幫助教師反思教學(xué)過程；學(xué)生也可根據(jù)智慧教學(xué)系統(tǒng)反饋，自主調(diào)控學(xué)習(xí)進(jìn)度。總之，人工智能讓高職教育教學(xué)模式逐漸走向智能化，智慧教學(xué)系統(tǒng)既幫助學(xué)生實現(xiàn)了自主學(xué)習(xí)、自主訓(xùn)練和自我評價的便捷性、科學(xué)性和準(zhǔn)確性，提升了學(xué)生自我評價能力，又在對學(xué)生考核方面提供了人工智能批閱和大數(shù)據(jù)分析，在節(jié)約人力成本和時間成本的同時，增強(qiáng)了考核反饋效應(yīng)，反哺教學(xué)，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量提升[7]。

通過應(yīng)用人工智能技術(shù)，高職院校建立起全方位、多元化教學(xué)評價體系，設(shè)計出符合學(xué)校自身特點和專業(yè)特色的人工智能教學(xué)系統(tǒng)并應(yīng)用于教學(xué)評價全過程，促進(jìn)了學(xué)生知識與技能的全面提升。教學(xué)智能化、精準(zhǔn)化和個性化是人工智能化教學(xué)方法的顯著特征，它可以更好地解決傳統(tǒng)課堂存在的學(xué)生學(xué)習(xí)主動性差、教學(xué)內(nèi)容不豐富、學(xué)生實際學(xué)習(xí)效果不佳等問題。

三、人工智能對未來高職教育的意義

基于人工智能建立的智慧教學(xué)系統(tǒng)可為高職教育教學(xué)提供更多智能化支持，人工智能化學(xué)習(xí)平臺將給學(xué)生帶來前所未有的學(xué)習(xí)體驗。此外，基于人工智能的線上線下學(xué)習(xí)將工作與生活場景完美結(jié)合，實現(xiàn)學(xué)生、教師、人工智能機(jī)器設(shè)備間的自由互動，使終身學(xué)習(xí)和泛在學(xué)習(xí)成為新常態(tài)。未來人工智能技術(shù)融入高等職業(yè)教育的關(guān)鍵因素是政府、企業(yè)和高校深度合作，共同促進(jìn)人工智能為教學(xué)方法變革與教育資源整合提供新動力[8]。隨著高等職業(yè)教育改革的不斷深入，人工智能將更進(jìn)一步促進(jìn)專業(yè)學(xué)科優(yōu)化和教育教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變，從而更好地培養(yǎng)符合社會行業(yè)企業(yè)發(fā)展的高素質(zhì)應(yīng)用技能型人才。

利用人工智能系統(tǒng)，高職教育通過大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)實現(xiàn)了對教師與學(xué)生需求的深度挖掘，消除了傳統(tǒng)教育存在的一些不足，從而實現(xiàn)學(xué)生利用碎片化時間進(jìn)行個性化推薦內(nèi)容的沉浸式學(xué)習(xí)[9]。同時，不能只局限于智能化硬件設(shè)備，如果思維不是人工智能時代的教育思維，就不能更好地發(fā)揮智慧教育的優(yōu)勢。在未來人工智能時代下的學(xué)生學(xué)習(xí)個性化程度會非常高，傳統(tǒng)“課”的模式將會發(fā)生根本性改變。學(xué)生學(xué)習(xí)不再受制于學(xué)科、專業(yè)知識體系及上下課固定時間的限制，而逐漸發(fā)展成以學(xué)生自主探索式學(xué)習(xí)為主，通過重構(gòu)原有學(xué)科知識體系，建立具備個性化知識探索的智慧教育體系；教師和學(xué)生通過線上線下智能化學(xué)習(xí)，不斷創(chuàng)新高職教育新模式。

人工智能的浪潮已逐漸開始席卷全球，將極大改變?nèi)祟惖膶W(xué)習(xí)及工作生活狀態(tài)，它將成為未來10年乃至更長時間內(nèi)世界科技競爭的制高點之一[10]。未來人工智能對世界的改變可能超過目前已有科技對世界造成改變的總和。我們堅信，人工智能對未來高職教育的影響將是十分巨大甚至是顛覆性的，唯有搭建起應(yīng)用人工智能的教學(xué)體系框架，并不斷挖掘人工智能的教育潛力，才能不斷開創(chuàng)出高職教育人才培養(yǎng)新局面。