中等职业教育人工智能通识课程实践研究

郭伊葭

引言

中职学校是为适应现代社会对技术人才的需求而设立的，其教育目标是培养具有一定职业技能和创新能力的应用型人才。中职信息技术课程标准自2020年首次加入了人工智能的教学内容；2021年的职业教育专业目录也充分体现了对接现代产业体系、推进数字化升级改造的特点，体现了职业教育全面进行数字化内涵改造的发展趋势。中职学校开设人工智能通识课程是国家培养高素质人才的迫切需要。

自2018年9月开始，广州市在中小学阶段开展人工智能课程，高职和本科阶段的信息技术课程中也加入了人工智能的内容。中职学校虽然起步较晚，但重视程度高，进展飞快。自2022年4月启动人工智能通识课程试点校项目以来，至今已有10余所学校加入了人工智能通识课程的教学实践阵营。笔者所在的学校自2021年9月在全校所有二年级学生中开展人工智能通识课的教育教学工作，目前正在进行第二年的实践。本文将探讨中职人工智能通识课程开设的必要性、存在的问题，并提出相应的解决方案和建议。

一、开展中职人工智能通识课程的必要性

中职学生具备一定的人工智能素养和知识储备，才能更好地适应未来职场和生活的发展需求，开设人工智能通识课程主要有以下四点必要性：

一是紧跟时代潮流。人工智能是当前最热门的领域之一，各行各业都在积极应用相关技术，中职生也需要学习和了解这些技术的基本概念、原理和应用。

二是培养创新思维。人工智能需要创新思维和实践能力的支持，通过学习人工智能通识课程，中职生可以锻炼自己的创新思维和解决问题的能力，以应对未来职场的挑战。

三是提高就业竞争力。掌握一定的人工智能知识和技能可以提高中职生的就业竞争力，越来越多的行业都需要具备人工智能技术能力的员工。

四是帮助未来职业规划。人工智能已经渗透到各个行业和领域，了解和掌握这方面的知识可以帮助中职生更好地规划未来职业方向，为职业发展做好准备。

二、开展中职人工智能通识课程存在的问题

近两年，广州市中职学校陆续开展了人工智能通识教育的探索，但现状不容乐观，主要存在以下三个问题：

一是缺乏合适的中职人工智能通识课教材。目前我国中职教育对人工智能的认知还处于起步阶段，学生对人工智能的认知还停留于个人感知的程度，仅有少数中职人工智能通识课教材，或者是中小学教材的复杂版本，或是用大学教材降维取代，缺乏职业教育的鲜明属性。

二是缺乏人工智能教学资源和教学环境。由于人工智能技术的发展过于快速，市场上缺乏专业的人工智能教学资源和实验编程环境，同时因经费投入有限，中职人工智能通识课的开展困难重重。

三是缺乏人工智能教育的评价标准。中职教师普遍缺乏人工智能专业知识和技能，而教育体系难以跟上步伐，导致教师培训不足。同时人工智能教育的评价标准不明确，难以确定学生的学习效果和教学质量。

三、中职人工智能通识课程的教学实践

随着社会经济形成“人工智能+产业”新发展格局，中职人工智能通识课程的设计应在了解人工智能基础原理和应用的基础上，增加“人工智能+专业”的教学内容，提高学生的专业拓展能力和市场适用能力，为社会发展、区域经济调整提供“人工智能+专业”的复合创新型人才。笔者结合所在学校的教育教学实践，从教学时间安排、教学内容设置和教学模式三个方面展开阐述。

（一）中职人工智能通识课程开设的时间

人工智能是中职信息技术课程标准拓展模块的教学内容， 一共36学时，课程标准基础模块部分还有8个课时的人工智能基础知识，两个部分加起来一共44学时。就笔者调查的情况看，目前在全体学生开设36学时人工智能课程的中职学校仅有大约20%。人工智能通识课程在中职学校的开展情况不太理想。

在2021学年的教学实践经验基础上，笔者提出按照专业类别安排人工智能通识课程的方案。理工科类专业建议安排在一年级第二学期，以每周两节课开展，学生在一年级完成信息技术基础模块和拓展模块的所有内容；因为理工类学生对信息技术类的课程的学习兴趣浓厚、动手能力相对较强，集中时间学习，对学生信息意识和计算思维的培养、数字化学习与创新能力的提升都有很大的帮助，对学生二年级专业课程的学习也有很大的促进推动作用。文科类专业建议安排在中职阶段二年级，分两个学期开展，一周一节课；目的是让文科学生在整个在校学习的全过程中，贯穿信息技术基础模块和拓展模块的学习，培养文科生的理性思维和动手能力，潜移默化间提升科学素养和计算思维的培养，让学生在实习阶段能够更快适用工作环境，进入工作状态（表1）。

（二）中职人工智能通识课程教学内容设置

由于中职教育的职业属性，笔者提出以“人工智能+专业”来设置教学内容的思路。中职人工智能通识课程的总体设计思路是：在数字化轉型背景下，学生要具备人工智能的思维，了解创新的基本方法和人工智能解决问题的基本要素，对人工智能的主要应用技术有一定的了解，以此培养学生能将人工智能的求解方法迁移到具体问题领域的能力。基于上述人才培养目标的要求和中职学生的学情分析及认知特点，以人工智能的典型应用为教学载体，采用模块化教学策略，将典型案例进行分解和改造，形成一个个教学任务，按照学中做、做中学的思路组织教学内容，将理论和实践统一起来，力求理实内容的完美融合和衔接。通过组织集体备课，把复杂的技术问题转化为通俗易懂的案例，围绕实用性和应用性展开教学设计，力求让学生听得懂，用得上。

考虑到非计算机类学生对计算机理论与原理理解不够深入，算法基础和设计能力较弱，我们把人工智能基础课程计划分为基础、应用和程序语言三个模块来推进，每个模块搭配对应的实验环节。同时把教学的侧重点放在应用模块，通过与学生所学专业相关的案例教学，培养学生具备人工智能技术基础素养。以课程标准36学时为例，中职人工智能的教学内容安排如图1、表2所示。

当前市场上大多数人工智能通识课程教材采用在本科教材基础上降维或删减内容作为中职学校的教材，以传统学科式且大量理论讲授为主，缺乏中职学校需要的任务驱动的项目化教学案例，无法满足与专业结合的项目实战的需求。针对这种情况，笔者就教学内容进行整合，设置了符合中职学生特点和专业的任务驱动式教学内容。

（三）中职人工智能通识课程的教学模式

人工智能作为典型的交叉学科课程，其应用本质是软件定义和硬件进行场景表达的过程，学习和实训的过程必须是软硬件相结合，单纯的软件或者硬件都很难真正教会学生必要的用于工程项目的实战技能，教学场景很难对接，教学效果更无法保证，培养的学生也无法适应人工智能“云、边、端”协同的发展趋势。

在人工智能通识课程的教学工作中，我们教师团队深深感受到，一个合适的实验平台对该课程教学的重大意义。针对零基础的人工智能学习者设计一款低学习门槛、高技术含量的教育实训平台，打造理论与实操一体化的人工智能通识教育方案。通过结合各专业的典型应用实践场景与案例，为各个专业的学生规划与专业对应匹配的就业方向；通过设计科学合理的理实一体化的学习路线，让学生有计划有目标地学习对应的技能，为未来就业打下扎实基础；通过设计趣味拓展实验，激发学生的创新意识，鼓励跨界思维，成为有创新意识的应用型的人工智能人才。平台的搭建，旨在培养学生对深度学习场景应用的发现、分析及解决问题的综合素质，在运用人工智能技术开发的过程中提升创新实践应用能力，推动“人工智能+专业”的人才培养生态建设。

针对笔者所在学校学生的具体情况，结合广州市中职学校人工智能通识课程的开展现状，该课程实验平台的研发和设计应具有体验性、交互式、DIY式和前沿性（图2）。

四、结论

本文对中职人工智能通识课程进行了研究，分析了中职人工智能通识课程开设的必要性和现状，探讨了中职人工智能通识课程开设的意义和实施困难，并提出了可供借鉴的解决方案。从研究结果可以看出，中职人工智能課程的开设对于提高中职学生的人工智能素养和就业竞争力具有重要意义，是信息技术教育和学生培养的大势所趋。

通过中职人工智能通识课程建设，探索“人工智能+专业”的协同发展，赋能传统专业数字化升级改造，有助于推动“人工智能+专业”的人才培养生态建设，促进专业建设发展，提高智能化人才培养质量、拓展学生专业技能，促进学生高质量就业。

责任编辑 魏家坚