人工智能背景下高职机械类专业教学实践

在当今信息技术、智能制造技术发展迅速的时代背景下,人工智能作为一种重要的技术手段,正在被广泛应用于各行各业。在机械制造领域中,人工智能技术也得到了广泛的应用和推广。现阶段,高职机械类专业教育需要紧跟时代步伐,将人工智能技术应用于教学实践中,以提高教育质量和效率,培养更具创新意识和实践能力的机械类专业人才。

随着人工智能技术的飞速发展,它已经渗透到了各个行业中,并且正在推动这些行业向更高效、更智能的方向转变。作为一个重要的领域,职业教育也不例外。在人工智能背景下,许多教育机构开始探索如何将人工智能技术应用于教育中,以提高教育质量和效率,促进学生的个性化发展。

然而,在高职机械类专业教学实践中,如何合理地应用人工智能技术仍然是一个亟待解决的问题。一方面,机械类专业的教育需要注重实践,而人工智能技术的应用主要是基于数据分析和算法优化,与机械类实践相比似乎有些格格不入。另一方面,人工智能技术需要大量的资金支持,现实情况下很多高校的基础设施和师资力量都无法满足这个需求。

因此,我们需要深入探讨在人工智能背景下高职机械类专业教学实践的问题与挑战,寻找应对之策。本文将从人工智能应用于教学存在的问题和主要路径出发,结合专业教学实践的探索,提出解决问题的思路和方法,以期为高职机械类专业教育的改进与创新做出一定的贡献。

一、人工智能应用于教学存在的问题

(一)人工智能技术在课堂中应用较少

不可否认,当前我们正处于信息化时代。在这个信息化时代背景下,互联网技术和计算机技术发展迅速,也给教育带来了巨大的改变。其中多媒体平台的引进以及人工智能技术的引进,让教师课堂上课更加便利。因此很多高校也在积极引进人工智能技术。但是在实际上课中,根据数据调查显示,人工智能技术在课堂中的应用较少,只有极少部分教师会利用人工智能技术上课。这也体现出教师对人工智能技术的认识、运用较少,理解不够深刻,因此也无法适应人工智能技术的发展,不能很好使用人工智能技术。

(二)学校基础设施陈旧

要把人工智能带到课堂上,就必须保证基础设施的建设。但是目前来看,大部分学校的基础设施落后,很多教学用具都比较陈旧,例如木质桌板、粉笔写字黑板、老旧实训机床等。这些陈旧的设备,已经不能满足当前的教育需求,而且也无法推进人工智能技术的发展。

(三)高校年龄结构差别大

人工智能技术作为新时代的产物,与年轻人息息相关。目前来看,从高校年龄结构比例图分析发现大部分教师属于中高龄教师,而年轻化教师占比较少,而且还是处于学习阶段。这就难以推进人工智能技术的发展,因为中高年龄教师对人工智能技术的了解少,学习接受能力也较低,哪怕是德高望重的老教授在上课中也会遇到人工智能技术使用问题。

二、人工智能技术应用于教学的主要路径

(一)实现课堂智能化

课堂智能化主要体现在当前高校引进的新教学模式——线上线下混合式教学模式。而这个新教学模式的出现得益于在线课堂平台的建设,例如智慧课堂、钉钉课堂等。教师可以在这些平台上传学习资源,通过组建独立班级,并且发布学习任务,实时跟进学生的学习情况。其中也可以组织投票问答、随机回答等内容。特别是对于大班教学,教师可以通过在线课堂随机点名或是上课签到,避免传统签到方式,浪费上课时间。

(二)实现教务管理系统智能化

人工智能技术的引进实现了教务管理系统智能化。可以看到很多高校已经引进了人工智能技术,通过这项技术让系统自动排课以及社团活动审批等多项内容并进,解决审批困难或因特殊原因无法及时审批,实现无纸化自动办公。例如疫情期间,教师上课审批、考试等都可以通过系统智能化全方位管理实现。

(三)实现学生个性化发展

人工智能技术的引进有效实现学生个性化发展。其中高校可以与企业合作,开启校企合作模式,通过满足学生实践需求,让学生向企业靠拢,保证学生所学内容与时俱进。而且这也解决了高校实践基地过小的问题,让高校与企业双方都达到了互利互赢状态。

(四)实现教学评价体系智能化

人工智能技术的引进对教学评价工作而言,无疑更具全面性。因为我国大部分高校仍处于传统评价模式中,也就是以学生期末成绩为考核评价内容。但是这种评价方式过于单一,而且也不能考验学生的能力等。通过人工智能技术可以实现实时跟踪学生学习情况、课堂表现力、课外学习技巧等,让学生的评价更综合化。

三、人工智能背景下机械类专业教学实践探索

(一)更新教学内容

随着人工智能技术的不断发展和普及,机械类专业教育也需要紧跟时代的步伐,更新教学内容,以更好地适应现代机械行业的需求。在这个过程中,引进人工智能技术是必不可少的一步。因此,高校需要及时完善教学内容,将人工智能技术纳入到教学范畴之中。

首先,我们需要认识到人工智能技术已经成为了当今世界的一个重要领域,对于机械行业而言,人工智能技术的应用已经成为一个趋势。因此,在机械类专业教学中加入人工智能技术的相关内容,可以让学生更好地了解人工智能技术的起源、开发、制造等方面的知识,从而提高他们的综合素质和竞争力。

其次,为了确保教学内容的有效性和实用性,高校需要针对机械类专业教学的特点,精心设计教学内容。例如,可以将人工智能技术与机械类专业的基础知识相结合,让学生更好地理解和掌握机械类专业知识,并且了解人工智能技术在其中的应用。另外,在教学实践中,可以通过案例分析、模拟仿真等方式,让学生更深入地了解人工智能技术在机械行业中的应用,提高他们的实践能力。

(二)创新教学设计

在信息化时代的背景下,高校需要不断创新教学设计,以适应时代的需求和发展趋势。特别是在人工智能技术得到广泛应用的情况下,机械类专业教育也需要紧跟时代步伐,更新教学内容和方法,提高教学质量和效果。

为了满足当前教学需求,高校需要深入了解教学需求,从学生和行业的角度出发,制定相应的教学计划和方案。例如,可以通过调查问卷、座谈会等方式,了解学生对人工智能技术的认知和需求,探索如何将人工智能技术与机械类专业教学相结合,达到更好的教学效果。同时,高校需要传统机械类专业课程中增加人工智能相关的课程内容,或者开设人工智能技术的实验课程,让学生能够深入了解人工智能技术的原理、应用和操作方法,提高他们的实践能力和综合素质。

此外,高校还需要注重教学方法和工具的创新。例如,可以采用虚拟现实技术,建立仿真教学环境,让学生在虚拟的机械设备上进行操作和练习,以提高他们的实践能力和应用能力。同时,还可以采用在线教育平台和移动学习方式,为学生提供更加灵活和便捷的学习方式,使学生可以随时随地获取最新的教学资源和知识。

(三)完善实训教学

在人工智能技术的应用下,机械类专业教育也需要不断创新和更新,其中实训教学是非常重要的一部分。通过实践操作,学生可以更深入地了解机械行业的实际应用和操作方法,提高他们的实践能力和综合素质。因此,如何完善实训教学,让学生更好地掌握实践技能,是当前机械类专业教育所面临的一个重要问题。

首先,高校可以加强实验室建设,配备先进的实验设备和工具。现代机械行业已经越来越数字化和智能化,因此高校需要配备与之匹配的实验设备和工具,使学生能够在实验室中真正体验到先进的技术和设备,从而更好地了解机械行业的发展趋势和实际应用。

其次,高校可以引入虚拟仿真技术,建立虚拟实验环境。虚拟仿真技术可以模拟机械设备的运作过程和实际应用场景,让学生可以在虚拟环境中进行实验操作和练习,提高他们的实践能力和应用能力。同时,虚拟仿真技术还可以避免实验设备的损坏和维修成本,降低教学成本。

另外,高校还可以开展实践项目和竞赛活动,让学生参与其中,提高他们的实践经验和创新能力。例如,可以组织机器人竞赛、机械制造比赛等活动,让学生在真实环境中进行操作和实践,体验机械行业的实际应用和工作场景,同时也可以培养学生的团队合作精神和创新能力。

最后,高校还可以加强师资队伍建设,提高教师的实践能力和教学水平。教师不仅需要具有扎实的理论知识,还需要具备丰富的实践经验和教学经验,能够指导学生进行实验操作和解决实际问题,提高学生的实践能力和应用能力。

(四)丰富教学资源

通过引进人工智能技术内容和开发线上资源,高校可以更好地满足学生学习需求,提高教学效果和质量。

首先,活页式教材是一种非常实用的教学资源。与传统教材不同,活页式教材可以随时随地进行修改和更新,保证教材内容的最新性和准确性。此外,活页式教材还可以根据学生的学习情况和需求,灵活地组织和调整教学内容,提高学习效率和质量。其次,精品资源共享课程也是一种很好的教学资源。通过共享课程,高校可以充分利用各方面的教学资源,让学生接触到更多的优质教学内容和方法。同时,共享课程还可以促进师资队伍之间的交流和合作,提高教学水平和质量。另外,高校还可以开发在线资源,例如在线教学平台和网络课程等。通过这些资源,学生可以随时随地获取教学资源和知识,提高学习效率和质量。此外,在线资源还可以根据学生的学习情况和需求,灵活地组织和调整教学内容,提高学习效率和质量。最后,高校还可以采用线上线下结合授课方式,把知识点具体化。例如,在线学习可以用来介绍机械类专业理论知识和基础概念,而实验室教学可以用来进行操作和实践,让学生更深入地了解机械行业的实际应用和操作方法。通过线上线下结合授课方式,可以使学生更好地掌握知识点,提高学习效果和质量。

(五)提升科研创新能力

在人工智能环境下,高校不仅需要更新教学内容和方法,还需要提升科研创新能力,以适应时代的需求和发展趋势。因此,高校需要结合信息技术手段,加大科研培训力度,提升教师的科研创新能力。

首先,高校可以组织优秀教师到优秀高校或专业性强的高校进行科研培训。通过参观、交流、学习等方式,教师可以了解最新的科研动态和成果,掌握前沿的科研技术和方法,提升自己的科研水平和创新能力。同时,教师之间的交流和合作也可以促进教学和科研的融合,提高教学效果和质量。

其次,高校可以开设科研培训课程和讲座,让教师了解最新的科研成果和技术,掌握最新的科研方法和思路。通过培训课程和讲座,教师可以及时了解机械行业的发展趋势和前沿技术,为教学和科研提供有力的支持和保障。此外,高校还可以鼓励教师参与科研项目和竞赛活动,提高他们的科研能力和创新精神。例如,可以组织机械制造、机器人等相关竞赛活动,让教师在实践中掌握科研技巧和方法,培养科研创新能力和实践经验。

最后,高校还可以建立科研平台和合作机制,促进教师之间的交流和合作。通过科研平台和合作机制,教师可以共同研究和解决机械行业中的实际问题,推动科研成果的转化和应用,提升自身的科研水平和创新能力,同时也可以为机械行业的发展做出重要贡献。

人工智能技术的应用为高职机械类专业教学带来了新的机遇和挑战。本文提出了在人工智能背景下专业教学实践探索的五个方面,即更新教学内容、创新教学设计、完善实训教学、丰富教学资源和提升科研创新能力。这些方面都是十分重要的,需要不断地改进和完善,以适应未来教育的需求,为培养具有创新思维和实践能力的高素质机械类专业人才做出贡献。(作者:张兵,赣西科技职业学院)