浅谈中职院校人工智能创新实验室建设的实践研究

发表时间:2021/8/4   来源:《教育学文摘》2021年第36卷四月10期   作者:陈依婷
[导读] 中职院校人工智能创新实验室建设是落实加强实践教学和推动智能化教学的具体举措
        陈依婷
        瑞安市塘下职业中等专业学校 浙江省 瑞安市 325200
        摘要:中职院校人工智能创新实验室建设是落实加强实践教学和推动智能化教学的具体举措,是培养大国工匠、能工巧匠等新时代高素质技术技能人才的重要方式,也是智慧校园建设的重要组成。智慧校园是中职信息化的高级形态,是对数字校园的进一步深化与提升,其中一个核心特征是综合运用新兴信息技术,全面感知校园物理环境,为师生建立智能开放的教育教学环境。人工智能创新实验室是智慧教学环境的主要组成,是智慧校园建设重要项目。基于此,本文章对中职院校人工智能创新实验室建设的实践进行探讨,以供相关从业人员参考。
关键词:中职院校;人工智能创新实验室;建设
引言
        当今时代,《教育信息化“十三五”规划》《教育信息化2.0行动计划》《新一代人工智能发展规划》《高等学校人工智能创新行动计划》《中国教育现代化2035》等政策文件的逐步发布,人工智能与教育教学融合,提升中职学生信息素养、构建提升智能化校园、改革教学评价方式、促进交叉融合。
一、人工智能创新实验室的概念内涵
        智慧校园是教育信息技术的高级形态,是数字化校园的进一步发展,是依托物联网、移动互联、大数据、云计算、人工智能等技术,围绕教书育人中心工作,构建涵盖现实校园各业务的虚拟校园,实现教学、科研、后勤、管理各方面工作的信息化、智能化。人工智能创新实验室是智慧校园的重要组成,实验室建设应当依托和服务于智慧校园的总体架构和主体功能。从狭义上看,人工智能创新实验室是智慧校园的智慧教学环境,是智慧校园的基础设施层、物联感知层的重要组成。从广义上看,对于中职院校而言,人工智能创新实验室是以培养新时代多层次高质量的技术技能人才为目标,依托校内外实验室、实训室(基地)、实习基地开展实践教学实施全过程的智慧化革新,是融物联环境搭建、网络资源建设、教学辅助实施、应用系统开发、配套制度保障为一体的,贯穿智慧校园各层级的一体化、智能化系统。
二、人工智能创新实验室建设的现状
        (一)设备管理未实现信息化
        教学仪器设备主要靠人工管理,虽然有固定资产管理系统,但多停留在账面的管理,不能获取和及时更新设备的使用情况,存放的真实位置和变动也没办法掌握,更谈不上对其进行远程的控制,对使用情况及时并真实地进行记录,设备的维护保养也难以有计划并合理地开展,更难实现对其开放共享。
        (二)资源开放共享不足
        实验室开放共享是发挥对教学科研支撑作用、提高其资源使用效益的重要手段。目前很多实验室在资源开放共享方面还存在一些问题:实验课程课时有限,学生难以在有限的课时内提高实践能力;教学资源分散,不同院系间资源分配不协调,存在“信息孤岛”的现象;受时间、地点的限制,师生无法随时随地利用实验室资源进行学习;基于实验室开展的各类实验项目、获得的科研成果以及服务社会的数目远远不足。
        (三)安全管理未能实现智能化
        实验室安全管理没有形成全方位的监测管理体系,对一些潜在的危险并不能及时发现,只能靠管理人员人工巡查,但由于实验教学和科研的发展,管理人员所需承担的任务越来越多,加上开放实验室的增加,监控管理风险越来越高。


三、中职院校人工智能创新实验室建设的实践措施
        (一)提升创新实验室服务能力
        实验室为校内外提供多元化互动平台,从校内分布实施,到校外基地合作,对社会开放体验服务,以人工智能为基础,在校内建设体验区,开拓师生视野,使用智能机器人引导参观交流,使用人工智能技术辅助教学、评价,助力教师教学水平和能力的提升,AI辅助教学、AI大数据分析、AI教学评价、AI专注度情感分析,形成课堂效果的反馈报告助力全国教学能力大赛,校园技能节服务学生技能水平的选拔,校外合作基地的联动合作实践,服务社会,形成具有特色的创新实验室,产生较大的区域影响力。
        (二)提升实验室智能化管理
        传统实验室管理模式中,实验室的运行在时间和空间上都存在局限性。为了贴近日益灵活的实践教学需求,在人工智能创新实验室采用智能化管理。一方面,启用新的智能门禁系统,可通过外网PC或手机端对门禁进行远程操作,结合监控系统,让实验室的使用时间变得更加灵活方便;另一方面,采用远程连接控制软件,使实验室电脑突破地域控制,师生在宿舍或校外能通过远程连接轻松实现对文件、网络及程序的实时支持或访问。智能化的管理方式提高了实验室的利用率和资源共享程度,让实验室平台在教学活动中产生的作用得到更大提升。
        (三)提升共享资源
        共享资源是对可对外部用户开放的资源的抽象。共享资源可以是硬件资源也可以是实验相关的信息服务。只要该资源可以按照资源共享协议,实现对外部用户进行授权获取、使用或访问,皆可注册到系统中,定义为共享资源。可见,共享资源是灵活可配置的,其核心是满足可共享性,即实现共享协议。
        (四)提升创新实验室基础能力
        建设创新类实验室,形成以人工智能为中心,构建“人工智能+X”新模式,依托物联网专业,多元化实验室软硬件设施建设,提供创新性人才培养的六步路线:体验、教学、实践、实训、双创、就业,为人才培养提供良好的环境,有规划、有部署、有检查,有研究,有指导,建立完善的培养机制,提升学生核心素养,培养学生创新意识和创造能力。强化创新实验室智能信息化功能与文化建设,开展AIOT信息化分析管理,集云存储,云计算,云调度,全面提升技能素养与环境育人效果,形成独具特色的创新实验室。
        (五)提升环境安全监测系统
        安全监测是建设智慧共享实验室的重大前提。在无人值守的环境下,大量的智能硬件的状态、实验室的安全等问题必须在可监控的范围内运行。同时共享资源开放对外部访问,网络安全和数据安全也将面临重大挑战。因此,必须建设环境安全监测系统对环境、网络和数据进行监控和预警。
        (六)构建“三双培养”应用型实验室建设模式
        尊重能力差异性特点和满足个性化需求对于学生的持续性学习和发展十分重要,这是“以人为本”的主体性教育哲学的时代呼唤。为全面落实培养实践能力强、创新能力强、竞争力强的高素质复合型应用型人才培养思路,中职应将实践教学改革与实践教学质量提高作为一项长期且重要的教育教学活动纳入学校重点工作,构建基于“三双培养”的应用型实验室建设模式。
结束语
        随着互联网对人类生活的不断渗透和科技的日益创新,人工智能创新实验室的设备会不断更新,实验方法也不停革新,教学改革势在必行,如何紧跟时代步伐在实验教学资源、教学方法、科学管理和人才培养和储备等方面进行探索,形成科学、高效和合理的教学体系,促进老师实验教学能力和学生学习和创新能力的提高是一项庞大而艰巨的系统工程,需要院校的大力投入,更需要院校的“产学研”服务导向。
参考文献
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