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生成式AI赋能高职院校人才培养:创新应用与实践探索

创作时间:
2025-01-22 00:35:36
作者:
@小白创作中心

生成式AI赋能高职院校人才培养:创新应用与实践探索

随着人工智能技术的快速发展,生成式AI正在成为教育领域的重要变革力量。在高职院校,生成式AI不仅改变了传统的教学模式,还为培养高素质技能型人才提供了新的途径。本文将探讨生成式AI在高职院校人才培养中的具体应用,并通过案例分析展示其带来的创新和变革。

01

生成式AI在教学中的具体应用

生成式AI在高职院校的教学中展现出巨大的潜力,主要体现在以下几个方面:

个性化学习

生成式AI能够根据学生的学习情况实时生成个性化的学习计划和材料,使得学习更具针对性。例如,一个数学教学系统可以根据学生的学习进度和解题习惯,利用生成式AI实时生成个性化的练习题。AI系统会分析每个学生在不同知识点上的掌握情况,生成适当难度和类型的题目,帮助学生逐步掌握知识。

不仅如此,生成式AI还能够在学习过程中实时检测学生的学习状态,例如通过分析学生的面部表情和语音语调来判断他们是否理解了某个知识点。如果AI系统检测到学生出现困惑,它可以自动调整学习内容,提供更多的示例和解释来帮助学生克服困难。这种动态的调整使得学习变得更加灵活,从而提高了学习效率。

教学内容生成

生成式AI可以帮助教师生成各种教学内容,如课件、教材和评估材料。过去,教师需要花费大量时间准备教学资料,而AIGC技术可以根据课程主题自动生成相关内容。例如,一个历史教师可以输入某个历史事件的关键词,AI就可以生成包含主要事件、人物背景和重要影响的完整教学内容。

教学课件的制作一直是教师工作的重要部分,但它也是一个相对耗时的任务。生成式AI能够基于教师提供的课程目标和主题,自动生成结构合理、内容充实的PPT课件或教学文本。教师可以根据生成的初稿进行修改和补充,从而大幅缩短备课时间。AI生成的课件能够涵盖不同层次的内容,从简明的概述到深入的详细分析,以适应不同学习水平的学生需求。

评估是教学过程中的重要环节,生成式AI可以根据教学内容自动生成评估材料和练习题。这些评估材料可以根据学生的进度和掌握情况进行定制,以便更好地评估学生的学习效果。例如,AI可以生成一套涵盖多个知识点的测验题目,并根据学生的答题情况调整后续的练习题难度,从而实现自适应评估。

虚拟学习环境

虚拟学习环境(Virtual Learning Environment, VLE)可以为学生提供一个虚拟空间,通过其中的互动功能来增加学生对学习内容的参与度。生成式AI可以通过生成虚拟导师或虚拟同学来帮助学生进行互动学习。这些虚拟角色可以在学习过程中扮演问答的角色,模拟各种场景,增加学生的学习兴趣。

在虚拟学习环境中,生成式AI可以扮演虚拟导师的角色,为学生提供个性化辅导。虚拟导师可以随时回答学生的问题,帮助他们理解复杂的概念,甚至可以根据学生的表现调整教学策略。例如,AI可以为学生提供互动式的数学辅导,逐步引导他们解答难题。相比于传统课堂中师生比例有限的情况下,虚拟导师可以为每个学生提供专属的关注和支持。

虚拟导师还可以通过与学生的持续交互,分析他们的学习行为和进展,从而形成关于学生学习模式的深度理解。例如,虚拟导师能够发现学生在某些知识点上的反复错误并及时提供额外的帮助。通过这种持续的反馈和引导,学生在虚拟学习环境中的学习变得更加个性化,且能够及时克服学习中的障碍。

高职院校的实践案例

上海海事大学

上海海事大学开发的“海事超级智能体”是一个典型的生成式AI应用案例。该智能体采取自建大模型+引用AI服务模式,AI编排流程使多个智能体综合协作,由一颗大脑(LLM)进行自主支配运行,能够根据人的要求,自主判断、决策、分解子任务,自行与业务系统、专业知识库、海事垂直大模型及互联网交互分析,构建校级统一AI服务平台,最终输出任务结果,从而助学、助教、助研、助管和助国际交流。

  • 助学:使用AI对教学视频资源进行知识点抽取处理,便于学生依据知识图谱完成课前预习、课中学习和课后复习。如图1 ,用户可快速查找馆藏图书信息,了解图书情况和馆藏位置。

  • 助教:利用AI生成教学资源,帮助教师完成系列教育教学基础工作,教师只需复核即可,使教师有更多时间和精力投入创新性工作中。如图2,超级智能体可根据既定科目,辅助教师完成出题并附带解答。据介绍,海事超级智能体不仅可以完成出题,还可完成不同难度级别的出题工作,并附带对提问的自动纠错功能,如提问中的“5到题目”。

  • 助研:超级智能体对接学术资源查询,可在任何地点根据关键词快速调取学术资源库内容和文章,如图3。同时,教师还可借助海事超级智能体推进文献综述生成、研究实验自动完成、论文翻译润色等工作。

  • 助管:海事超级智能体与校内业务系统关联,可以帮助师生快速完成大量业务系统操作、调取业务系统数据、分析并生成用户所需统计数据和统计图表。如图4,通过发送对应指令,海事超级智能体便可在校内人员库中查询本科新生男女数量和比例,并要求形成饼图。超级智能体快速生成和执行查询语句,后生成和执行代码,再生成图片,最终完成统计工作并数据可视化反馈给用户。

  • 助国际交流:基于海事超级智能体供给海事教育资源,引入外部专业力量,构建共商共建共享的云中海事大学,共同促进海事数字化、智能化、绿色化。如图5,超级智能体可对目标内容进行英文翻译。方便留学生或师生在国际交流中应对多语言环境,使校内规章制度等文件不需翻译成多种语言或避免翻译范围不充分问题。

其他院校

北京电子科技职业学院增设了人工智能技术应用专业、工业互联网应用专业,今年9月,将有该专业新生入学。该校副校长朱运利对中青报·中青网记者提到,目前,我国人工智能人才缺口已超过500万,国内供求比例为1:10,供求严重失调。

福建信息职业技术学院自2020年起就已经在原电子工程系、计算机工程系的基础上,整合以信息技术为载体的电子信息、物联网、计算机网络、人工智能等专业,成立了物联网与人工智能学院。在福建信息职业技术学院,人工智能技术应用专业的学生要学习《机器学习》《深度学习》《人工智能语音应用开发》《机器视觉与图形处理》《数据可视化技术与应用》等专业课程。毕业生主要进入人工智能技术应用领域行业公司,从事人工智能产品测试、人工智能产品部署与技术支持、人工智能产品营销及运维、人工智能平台部署与运维、物联网智能监控以及智能家居、智慧城市、电子监控等岗位工作。

南京信息职业技术学院于2020年9月在全国高职院校中率先开设该专业。几年探索下来,南京信息职业技术学院已经建立了以人工智能基础、机器学习应用、数据标注等为代表的一大批专业教学实训室,还建成以人工智能数据工程中心、江苏省人工智能职业应用体验中心、1+X人工智能大数据培训认证中心等一批高质量产学研平台,为学生提供双师型研修基地,以及高对口率的校外实践和顶岗就业基地。

政策支持与未来展望

教育部高度重视人工智能在教育领域的应用。2024年,全国共有618所高职院校备案人工智能技术应用专业,占全国高职院校的近40%。教育部职业教育与成人教育司印发的《关于做好2024年职业教育拟招生专业设置管理工作的通知》中提到,各地、各职业院校要紧密围绕建设现代化产业体系,重点服务制造业高端化、智能化、绿色化发展,鼓励人工智能应用技术相关专业点的设置。

人力资源和社会保障部发布的《中华人民共和国职业分类大典(2022年版)》增加了158个新职业,其中首次标注了97个数字职业,占职业总数的6%。2020年,人力资源和社会保障部与国家市场监督管理总局、国家统计局联合向社会发布了智能制造工程技术人员、工业互联网工程技术人员、虚拟现实工程技术人员、人工智能训练师等职业。

从人工智能应用人才培养角度看,AI产业应用包含数据、算法、算力以及应用场景4个要素。其中,算力、算法产业就业门槛高,这不是职业院校毕业生就业的主要方向。相比之下,AI数据服务、AI场景应用开发更适合高职毕业生。在以数字技术为代表的新质生产力背景下,数据要素新基建产业、产业数字化转型下的传统行业更需要数据生产服务、AI场景应用开发类人才。

生成式AI在高职院校人才培养中的应用仍处于初级阶段,未来还有巨大的发展潜力。随着技术的不断进步和应用场景的不断拓展,生成式AI将为高职教育带来更多创新和变革。例如,AI可以生成更加复杂和真实的虚拟学习环境,提供更高级别的个性化学习体验,甚至实现完全自动化的教学和评估过程。同时,随着AI技术的不断发展,高职院校也需要不断更新教学内容和方法,以确保学生能够掌握最新的技术和工具,适应快速变化的就业市场。

生成式AI正在为高职院校的人才培养带来前所未有的机遇。通过个性化学习、教学内容生成和虚拟学习环境等应用,生成式AI不仅提高了教学效率和质量,还为学生提供了更加丰富和有趣的学习体验。随着技术的不断发展和应用场景的不断拓展,生成式AI将在高职教育中发挥越来越重要的作用,为培养高素质技能型人才提供强大的支持。

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