人工智能与教育
本报记者 晋浩天
轻轻点击屏幕,一叶破损的古籍缓缓打开。上面或有虫蛀痕迹,或是污渍斑驳,或是霉迹侵蚀……戴上VR眼镜后,上海市信息管理学校文物保护与修复专业的学生钟文杰,在虚拟环境中修补孔洞、打眼穿线……修复工作完成后,点开AI作品评价系统显示了98分!看到实训成绩后,钟文杰的脸上露出了笑容:“真是太喜欢这样的有趣课堂了!”
这是上海市信息管理学校在虚拟仿真实训平台上开展“古籍修复”实训的一幕。教师周慈玉表示,在进行相关实训时遇到难题:由于古籍、尤其是珍本和善本的稀缺性和唯一性,学校无法提供大量真实的古籍给学生们练习使用。为此,学校邀请了相关企业共同参与,对古籍资料进行了云采集,并开发了一个虚拟仿真实训平台,该平台上推出了一套以连口、折叶、包书角等关键修复环节为核心的专项实训模块。此举为学生提升实操技能开辟了新的途径。
该课程在不断完善后被评定为国家在线精品课程。这让该校校长唐纪瑛非常开心,并且学生们的实际操作技能也有明显的提升。
随着科技迅猛进步,AI技术正在重塑职教实训的形式与内涵,逐渐从“辅助工具”转变为“核心场景”。据教育部职业教育发展中心的副研究员汤霓表示,充分利用AI等新型技术对于推进职业教育高质量发展以及增强学生的技能水平至关重要。
人工智能与职业教育实训深度融合发展将带来什么新的可能性呢?面对行业的蓬勃发展,我们更需要保持理性思考——如何突破瓶颈问题,使智能化的实训措施得以切实有效地实施和推广?
AI正在改变职教实训的生态系统
在浙江机电职业技术大学的智能制造实训基地里,学生陈宇杰正在进行工业机器人系统集成调试实训。他站在智能生产线前,目光专注而坚定。手中的平板电脑连接着一套AI辅助教学系统,屏幕上有实时数据和虚拟模型交织在一起,精准地引导他的每一个操作步骤。
在一次智能仓储系统调试任务中,我们遇到了货物分拣效率低的问题。借助AI系统的优化建议,小组重新规划了机器人行动路径,大幅提升了分拣效率。陈宇杰兴奋地展示了实训成果,“AI就像一位无所不能的导师,不仅教会我如何操作设备,更让我学会用智能思维解决生产难题。”
该校实训指导老师尤光辉表示,AI赋能的实训模式正在改变职业教育中智能制造人才的培养途径,并为学生们开启了通往未来的工业世界的道路。
采访过程中,多位专家多次提到了“重塑”这个词汇。
“AI已被应用于职教中的知识学习、技能模拟、实训教学和智能评估等领域,并逐步重塑了实训生态。”西南大学教育学部部长朱德全指出,“AI能够实时抓取企业工单和设备数据,构建生动的知识图谱,使学生接触的是‘即时进行中’的产业信息。此外,AI虚拟仿真平台还可以提供逼真的操作环境,将高成本场景‘计算化’,并利用肌电传感器等技术确保技能操作‘零失误’。”
实训虚拟化让高危实训实现‘零风险可及’。汤霓认为,目前,AI驱动的数字孪生技术正在改变训练场景的界限。在高端数控和航空维修等高成本、高风险领域中,学生可以在“数字孪生”的环境中进行无限制次数的操作练习,这些练习既不消耗设备资源也不需要实际操作的成本。因此,不仅安全系数得到了提升,私家侦探,侦探公司,调查公司,查人找物,商务调查,出轨外遇调查,婚外情调查,私人调查,19209219596还能显著提高设备利用率以及学生的技能熟练度,并降低实训设备损耗的成本。
更重要的是,AI使得因材施教变为现实。汤霓指出:“AI正让‘统一进度、统一内容’的传统工业实训模式成为历史。通过深度学习算法,系统能为学生定制专属的‘技能进阶地图’。这种因材施教的方法,能够根据学习能力强的学生自动解锁高阶任务和创新项目;针对基础较薄弱的学生,则会智能分解技能点,提供渐进式的训练方案。该模式打破了传统实训的‘齐步走’局限,极大地提高了学习效率,并增强了学生的自信心。”
一方面,AI技术促进了教师的成长。借助即时的教学辅助系统,可以对学生的操作数据进行精准分析,并优化教学策略。另一方面,依托智能评估系统对学生技能水平进行多维度的评价和个性化反馈,帮助其有针对性地提高。“朱德全指出”,“相关研究显示,在实训中使用AI技术取得了显著成效:一是大大减少了实训时间,效率提高了50%左右;二是提升了实训效果,关键指标的达标率达到90%以上;三是降低了人均实训成本,降幅在45%至80%之间。”
实现重塑需要跨过多个障碍。
AI在职业教育实训中的应用,其价值不仅仅局限于课堂教学层面,还扩展到了产教融合领域。
在广东科学技术职业学院金辉工业设计产学研基地内,“丝丝”的3D打印机运作声音一直不断。郑温欣是人工智能专业的学生,她的团队正在为一家企业制作一个智能台灯的设计样品。
传统产品设计流程复杂,从设计到原型验证最少需要两周时间。借助大模型设计后,这个过程缩短至只需几个小时便可完成。指导教师孙巍介绍道,团队训练了一款专注于工业设计的大模型——“知行大先生”,并开发了一个能够与客户交流并分析需求的智能体——“咨询设计师”。
郑温欣对着麦克风说完设计需求后,十几套方案立刻出现在屏幕上。选定方案之后,完美卡合的样品很快就被打印出来。“前几天,企业代表参观了我们的生产流程。当时他们拿到这个样品时都非常惊讶速度之快,原本需要15天完成的工作我们现在48小时就能交付。”
如今实训室内,以前堆放的废弃原型件不见了;AI调用企业三年数据,仅需两小时即可生成二十组方案;当客户提出“要像星空”的要求后,屏幕上随即出现带有星轨纹路的灯罩模型,并且连材质更换所需的适配参数也能自动计算出来。孙巍告诉记者,在今年8月举行的中国大学生计算机设计大赛中,郑温欣团队获得了全国一等奖。
成果明显且未来广阔,但是朱德全依旧谨慎地表示,AI重塑职业教育和实训的"理想"真正实现还需迈过多个障碍。
人工智能在职业教育实习中的运用尚处于探索阶段,智能实习的稳定性和准确性都有所欠缺。某种程度上,现阶段应用仅停留在“形式AI”水平,并未达到理想状态。朱德全认为,要实现大规模的AI实训,需要强大的算力和资源支持,但目前大多数职业院校在这方面投入不足,从而导致实训效果受到限制。
汤霓注意到,许多实训教师实际上是技能大师,但对AI私家侦探,侦探公司,调查公司,查人找物,商务调查,出轨外遇调查,婚外情调查,私人调查,19209219596技术的理解和应用能力有限。他们有的担心被取代而抗拒新技术,有的则仅将其视为提高效率的工具,未能充分发掘它在重塑教学模式上的潜力。他还指出,有部分学生过分依赖AI去完成任务,满足于“知其然”,这使得他们的实际操作能力和批判性思维明显下降。 此外,在技术层面也存在瓶颈。即如何让AI系统真正融入到真实的实训场景中,还有待克服一些挑战。“AI的强大之处在于处理标准化、高重复的任务,但这与真实实训场景中的复杂性和不确定性可能存在冲突。”例如:尽管AI可以高效地传授电路维修的标准化规程,但面对由于设备老化或环境特殊引发的非标准故障时,其指导能力则会大打折扣。
进行从宏观到细节的整体改进与完善。
为使人工智能(AI)更好地服务于职业教育实习领域,各相关方应该做出哪些努力?
跳出工具论的限制,需要采取一个全面优化的战略体系,包括顶层设计到微观生态各个方面。汤霓建议构建以“教学法先行”为基础的整合框架,“先问教、再问技。”他指出,在数智时代背景下,教育部门和学校首先应当明确:我们需要培养学生的核心能力(例如人机协作、数据分析以及批判性思维等)。在此基础上进行反向设计,包括AI课程体系、教学流程和评价标准。应该鼓励教师进行“教学法创新”,把智能实训作为探索式和项目式的载体学习工具,并不仅仅是技能复刻的手段。此外还应共同建设“产业级”数据与模型的标准。政府、行业、企业及学校可以成立区域性或行业性的AI实训数据联盟,制定数据采集和标注标准,共同分享高质量的行业数据集。鼓励企业将真实生产数据经过脱敏处理后向院校开放,使学生能够接触到实际的产品开发环境(“产业真炮弹”),而非局限于模拟工具(“教学玩具枪”)。这样可以确保学生的学习成果真正应用在实践中,真正做到“所学即所用”。
“加强 AI 技术研发与优化,提高其在实训中的稳定性和精准性。” 朱德全认为,职业院校应成立专门的 AI 技术研发团队,根据实训特点进行定制开发。同时推动 AI 技术与实训课程及产业发展的深度融合,确保技术应用的实际性和有效性。 针对 AI 实训项目,要进一步优化流程、丰富课程体系和规范标准,以提升实训效果。具体措施包括:制定详尽的 AI 实训教学大纲,明确实训目标、内容和方法;开发多样化的 AI 实训课程模块,满足不同专业需求;建立 AI 实训质量评估体系,定期监控并反馈教学效果,确保教学质量持续改善。 朱德全指出:“要加强‘AI+专业’双师型教师的培养,提升他们的 AI 技术与实训教学综合能力。”
同济大学职业技术教育学院教育经济与管理研究所所长李俊提出:应进一步完善AI实训准入机制以及伦理规范监管体系,并确保设备和技术符合适用性和规范性的要求。可以通过财政投入和社会资本等多渠道融资,设立专项资金以支持AI系统在实训中的探索及应用,保障AI实训的可持续性。同时需要明确隐私保护和数据安全的标准,建立健全伦理规范,为实训安全提供保障。
光明日报(2025-09-16,第13版)
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