基于5G+人工智能的高職教師能力提升途徑

摘要：隨著5G的快速部署及其人工智能產(chǎn)業(yè)的落地，兩者由下到上的自然結(jié)合，不僅催生了大量的崗位誕生，還對(duì)教育產(chǎn)生了深刻的影響。高職教師在這一輪的核心產(chǎn)業(yè)變革中，如何順應(yīng)基于5G的大數(shù)據(jù)，云計(jì)算，人工智能的時(shí)代潮流，提升自己的專業(yè)能力，成為了亟待解決的問(wèn)題。高職教師可通過(guò)各行業(yè)的專業(yè)調(diào)查報(bào)告，挖掘出5G+人工智能崗位的能力需求，然后通過(guò)線上優(yōu)質(zhì)的課程資源，校企合作等各種途徑，全方位提升自己的理論和實(shí)踐應(yīng)用水平。

關(guān)鍵詞： 5G; 人工智能; 線上教學(xué); 自適應(yīng)學(xué)習(xí)

中圖分類號(hào)：TP319 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2021）31-0162-02

Ways to Improve the Ability of Higher Vocational Teachers Based on 5G + AI

SHAN Feng-yun

（Wuhan City Polytechnic， Wuhan 430064， China）

Abstract：The combination of 5G and AI has not only spawned a large number of jobs， but also has a profound impact on education. In this round of core industry reform， how to adapt to the era trend of big data and AI based on 5G and improving their professional ability have become an urgent problem Through the professional reports of various industries， higher vocational teachers can dig out the ability needing of 5G + artificial intelligence posts， and then improve their theoretical and practical application level in an all-round way through online high-quality curriculum resources and school enterprise cooperation.

Key words：5G; artificial intelligence; online teaching; adaptive learning

1 引言

2020年是中國(guó)經(jīng)濟(jì)的分水嶺，由于疫情加速了人工智能與5G的快速融合，從而催生了在線教育，自適應(yīng)教育，智慧校園的快速發(fā)展。目前，人工智能主要依靠終端處理和云計(jì)算，受限于網(wǎng)絡(luò)傳輸能力速度慢，智能化程度不高。隨著5G的部署，會(huì)形成萬(wàn)物互聯(lián)的生態(tài)，數(shù)據(jù)信息規(guī)?？焖偕仙?，加上5G的大帶寬，低時(shí)延和高可靠性等優(yōu)勢(shì)，快速促進(jìn)云計(jì)算的性能提升，從而更好的服務(wù)人工智能。相反，隨著移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)3G/4G/5G等多網(wǎng)融合，網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度和維護(hù)運(yùn)營(yíng)成本大幅升高。將人工智能技術(shù)應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維，比如網(wǎng)絡(luò)資源管理，故障檢測(cè)與分析，網(wǎng)規(guī)網(wǎng)優(yōu)，發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化的最大價(jià)值，終極目標(biāo)是5G牽手人工智能，從而達(dá)到網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化駕駛的目的。5G是萬(wàn)物互聯(lián)的基礎(chǔ)，也是人工智能發(fā)展的新動(dòng)力，而人工智能將促進(jìn)5G網(wǎng)絡(luò)的智能化應(yīng)用，是未來(lái)的發(fā)展重要方向。

2 人工智能研究現(xiàn)狀

目前，中國(guó)的5G技術(shù)和商用部署在全世界處于領(lǐng)先水平。在人工智能方面，美國(guó)在人工智能的基礎(chǔ)層，比如基礎(chǔ)理論的研究，機(jī)器學(xué)習(xí)，深度學(xué)習(xí)，知識(shí)圖譜等算法理論創(chuàng)新具有領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，而中國(guó)人工智能在技術(shù)產(chǎn)業(yè)落地，具有場(chǎng)景和數(shù)據(jù)優(yōu)勢(shì)。在政府最近幾年的工作報(bào)告中，都把人工智能，5G和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)作為中國(guó)數(shù)字化經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的新基建。

能否把握5G+人工智能作為新一輪的產(chǎn)業(yè)變革的核心驅(qū)動(dòng)力，關(guān)鍵在于人工智能產(chǎn)業(yè)的人才隊(duì)伍建設(shè)。國(guó)家工業(yè)信息安全發(fā)展研究中心發(fā)布的《人工智能與制造業(yè)融合發(fā)展白皮書2020》顯示，目前中國(guó)人工智能人才缺口達(dá)30萬(wàn)人。中國(guó)信息通信院發(fā)布的《5G社會(huì)影響》白皮書中預(yù)測(cè)，到2030年，我國(guó)各行業(yè)所缺的5G直接和相關(guān)的人才約800萬(wàn)人。由國(guó)家主導(dǎo)，緊密圍繞企業(yè)實(shí)際用人需求，推進(jìn)人工智能“產(chǎn)學(xué)研一體化”人才培養(yǎng)模式發(fā)展，精準(zhǔn)培養(yǎng)產(chǎn)業(yè)所需人才，才是解決產(chǎn)業(yè)內(nèi)人才問(wèn)題的切實(shí)方法[1]。

2.1 高職教師能力提升途徑

目前，國(guó)內(nèi)的人工智能專業(yè)首先布局在雙一流的高校及其研究生，旨在培養(yǎng)高層次的AI人才。隨著，5G+AI的逐步落地實(shí)施，部分本科院校新增了人工智能專業(yè)，旨在培養(yǎng)人工智能所需要的算法工程師。為了提前部署5G+AI賦能的各行各業(yè)所需的應(yīng)用開發(fā)崗、實(shí)用技能崗人才儲(chǔ)備，部分職業(yè)學(xué)院與大型企業(yè)建立聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，積極探索職業(yè)院校產(chǎn)教融合的新模式。

2.1.1 高職學(xué)生的職業(yè)能力需求

從《國(guó)家新一代人工智能標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》可以看出，人工智能關(guān)鍵通用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)主要圍繞機(jī)器學(xué)習(xí)、知識(shí)圖譜、類腦智能計(jì)算、量子智能計(jì)算、模式識(shí)別等方面，為人工智能應(yīng)用提供通用技術(shù)支撐;關(guān)鍵領(lǐng)域技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)主要圍繞自然語(yǔ)言處理、智能語(yǔ)音、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、生物特征識(shí)別、虛擬現(xiàn)實(shí)/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、人機(jī)交互等方面，為人工智能應(yīng)用提供領(lǐng)域技術(shù)支撐[4]。由工信部發(fā)布的《人工智能產(chǎn)業(yè)人才發(fā)展報(bào)告（2019-2020年版）》可以得出，人工智能的崗位類型主要是算法研究崗、應(yīng)用開發(fā)崗、實(shí)用技能崗和產(chǎn)品經(jīng)理崗。高職學(xué)生少數(shù)可以從事應(yīng)用開發(fā)崗，大多數(shù)從事實(shí)用技能崗。實(shí)用技能崗需具備的專業(yè)知識(shí)：熟悉并行計(jì)算基本原理及分布式計(jì)算框架，熟悉Hadoop、Spark等分布式開發(fā)環(huán)境;了解常用的各類開源框架、組件或中間件;熟悉TCP/IP協(xié)議，具備網(wǎng)絡(luò)環(huán)境問(wèn)題排查經(jīng)驗(yàn);熟悉常用數(shù)據(jù)庫(kù)，如MySQL、Oracle。工具技能為：具備一定的編程開發(fā)基礎(chǔ)，熟練掌握C/C++、Python、Java、Shell、MATLAB等編程語(yǔ)言;熟練掌握Linux系統(tǒng)的使用，具備豐富的Linux、Windows系統(tǒng)維護(hù)經(jīng)驗(yàn);熟悉容器技術(shù)，如K8S，Docker等[1]。

2.1.2 5G+人工智能對(duì)教育的影響

人工智能+5G技術(shù)，對(duì)教育場(chǎng)景和教學(xué)模式發(fā)生深刻變革。5G+ VR/AR的結(jié)合，能夠全面提升學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。教師利用各種自適應(yīng)學(xué)習(xí)的產(chǎn)品，可以精準(zhǔn)分析學(xué)生當(dāng)前的學(xué)習(xí)水平和狀態(tài)，并相應(yīng)地調(diào)整后面的學(xué)習(xí)內(nèi)容和路徑，幫助學(xué)生提升學(xué)習(xí)效率?；谌斯ぶ悄芩惴ǖ漠a(chǎn)品，由專家來(lái)構(gòu)建能力體系，系統(tǒng)在此基礎(chǔ)上測(cè)量學(xué)生的學(xué)習(xí)方法，評(píng)估學(xué)習(xí)能力，預(yù)測(cè)學(xué)習(xí)進(jìn)度和效果，從而將個(gè)性化教育貫徹實(shí)施到位。對(duì)于老師來(lái)說(shuō)，人工智能產(chǎn)品的落地應(yīng)用將把老師從重復(fù)的基礎(chǔ)性的教學(xué)工作任務(wù)當(dāng)中解放出來(lái)，讓老師把更多的精力放在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力等更有意義的方面。

2.1.3 教師技能提升

面對(duì)5G+AI給教育帶來(lái)的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，高職教師應(yīng)該提前籌謀，提升自己的綜合能力。高職教師的能力提升主要以學(xué)生具備的能力為核心，構(gòu)建以產(chǎn)業(yè)需求為導(dǎo)向，企業(yè)、高校、科研院所協(xié)同合作的“產(chǎn)學(xué)研一體化”生態(tài)能力提升體系。具體從以下三個(gè)方面展開：一是教師通過(guò)自己的主觀能動(dòng)性，提升自己的專業(yè)素養(yǎng)和育人素養(yǎng);二是通過(guò)“產(chǎn)學(xué)研一體化”的生態(tài)體系，教師提升自己的綜合實(shí)踐能力。三是通過(guò)校方的頂層設(shè)計(jì)和引導(dǎo)，加入人工智能的資源池中，在交流與對(duì)外合作中，把握人工智能的大方向。

1）教師利用線上的優(yōu)質(zhì)資源提升自己的專業(yè)素養(yǎng)

人工智能時(shí)代，信息數(shù)據(jù)量呈指數(shù)級(jí)的上升，質(zhì)量良莠不齊。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)讓泛在的學(xué)習(xí)環(huán)境已成為重要的學(xué)習(xí)形式。首先，教師要明確當(dāng)前市場(chǎng)上的人才崗位的需求狀況，在保證學(xué)生就業(yè)及其課程難度適宜的雙重原則下，制定人工智能的課程計(jì)劃。其次，教師需要在互聯(lián)網(wǎng)上搜索優(yōu)質(zhì)的課程資源，提升自己的學(xué)習(xí)效率。當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)上課程資源的質(zhì)量參差不齊，教師可在一些權(quán)威機(jī)構(gòu)上獲取適合自己的學(xué)習(xí)資源。慕課上匯聚了國(guó)內(nèi)知名大學(xué)的一些精品課程，講解通俗易懂，適合入門級(jí)的學(xué)習(xí);網(wǎng)易公開課上，收集了世界一流學(xué)府深受學(xué)生喜愛的人工智能基礎(chǔ)課程，教師從中可以學(xué)習(xí)世界名師的授課方式及其對(duì)知識(shí)不同的認(rèn)知角度及其傳授方式。嗶哩嗶哩匯聚了社會(huì)上人工智能培訓(xùn)機(jī)構(gòu)最高水準(zhǔn)的課程，實(shí)踐性操作性強(qiáng)，教師可從中提升自己的實(shí)踐水平。最后，教師要善用信息化的工具，配合一些人工智能產(chǎn)品，提升自己的教學(xué)效果。隨著5G和教育人工智能的深度融合，一些自適應(yīng)學(xué)習(xí)平臺(tái)順勢(shì)落地。教師可利用自適應(yīng)學(xué)習(xí)平臺(tái)，檢驗(yàn)自己的教學(xué)效果，同時(shí)幫助學(xué)生查漏補(bǔ)缺;有些自適應(yīng)學(xué)習(xí)平臺(tái)會(huì)嵌套實(shí)踐操作平臺(tái)，這樣會(huì)讓教學(xué)環(huán)境與學(xué)生練習(xí)環(huán)境完全一致，便于教師將精力集中在知識(shí)點(diǎn)的講解上。除了自適應(yīng)學(xué)習(xí)平臺(tái)的利用，教師也可利用一些在線教學(xué)平臺(tái)，輔助自己的課堂教學(xué)。比如對(duì)口高職學(xué)生的職教云平臺(tái)，不僅可以將國(guó)家資源平臺(tái)導(dǎo)入到職教云，開展授課。教師還可以設(shè)置好綜合評(píng)估方法，將學(xué)生平時(shí)成績(jī)，課堂表現(xiàn)及其最后的期末成績(jī)，綜合出分，減輕教師的人工錄分、算分的工作負(fù)擔(dān)，教師可將更多的精力放在更有創(chuàng)造性的教學(xué)活動(dòng)中。通過(guò)線上教學(xué)工具的綜合利用，既可以發(fā)揮教師引導(dǎo)、啟發(fā)、監(jiān)控教學(xué)過(guò)程的主導(dǎo)作用，又要充分體現(xiàn)學(xué)生作為學(xué)習(xí)過(guò)程主體的主動(dòng)性、積極性與創(chuàng)造性。

2）選擇合適的人工智能平臺(tái)提升自己的實(shí)踐水平

教師要選擇合適的人工智能平臺(tái)，促進(jìn)自己對(duì)知識(shí)的理解和吸收。平臺(tái)選擇既不能太舊，也不能太前沿，考慮未來(lái)5年甚至10年的發(fā)展?jié)撃?。人工智能平臺(tái)需要提供從硬件，軟件，算法，模型等各個(gè)流程的協(xié)同工作，才能完成最后的上線工作。因此，人工智能平臺(tái)的需要通用性的組件和標(biāo)準(zhǔn)化的流程，這樣可以縮短開發(fā)流程，提升效率?？紤]到中國(guó)的國(guó)情及其當(dāng)前國(guó)內(nèi)的開發(fā)生態(tài)，集中在AI的應(yīng)用層，學(xué)習(xí)資源眾多，高職教師不需要過(guò)多的關(guān)注底層軟硬件的實(shí)現(xiàn)，而將精力主要放在應(yīng)用層上面。目前國(guó)外的AI平臺(tái)有Google，IBM，亞馬遜，而國(guó)內(nèi)的AI平臺(tái)有華為，百度，阿里，小米?？紤]到中國(guó)關(guān)系及其一些技術(shù)封鎖的因子，及其支持本土企業(yè)發(fā)展的情懷，可選擇國(guó)內(nèi)的華為AI平臺(tái)。華為自主開發(fā)的ModelArts人工智能開發(fā)平臺(tái)支持端，邊，云三種使用場(chǎng)景;老師可以在華為提供的云平臺(tái)上，利用ModelArts提供的多種通用簡(jiǎn)單模板，教師僅需要數(shù)據(jù)準(zhǔn)備和模型訓(xùn)練之后，邊可部署使用，教師不需要了解人工智能專業(yè)知識(shí)和算法，僅需要準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)并完成標(biāo)注完成后，進(jìn)行自動(dòng)訓(xùn)練和部署使用[3]。其二，從華為本身的生態(tài)部署來(lái)看，為了助力高校人工智能領(lǐng)域人才培養(yǎng)及學(xué)科建設(shè)，華為通過(guò)昇騰師資培訓(xùn)沙龍，面向廣大高校教師提供昇騰全棧全場(chǎng)景AI技術(shù)知識(shí)點(diǎn)培訓(xùn);華為本生開發(fā)了昇騰AI教學(xué)套件，這些套件為高校教師提供課程方案，包含深度學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、昇騰AI處理器架構(gòu)與編程、應(yīng)用案例等。最后，教師可以參加一些AI技術(shù)大賽或者華為的AI社區(qū)，獲取解決問(wèn)題的途徑。

目前數(shù)字化智慧校園大力展開，每個(gè)學(xué)校都有自己的合作廠家。教師可以以此為平臺(tái)，與相關(guān)企業(yè)的研發(fā)部門溝通聯(lián)系。也可以通過(guò)寒暑假企業(yè)鍛煉的機(jī)會(huì)，通過(guò)自己的人脈，建立學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。

3）高職教師可通過(guò)對(duì)外交流，提升自己的人工智能水平

考慮到高職院校的老師對(duì)人工智能的實(shí)踐水平要求比較高，教師可通過(guò)培訓(xùn)或者對(duì)外交流，加強(qiáng)對(duì)前沿理論的學(xué)習(xí)，提升產(chǎn)業(yè)實(shí)踐的水平?？紤]到我國(guó)人工智能的產(chǎn)業(yè)人才主要在京津冀地區(qū)、長(zhǎng)三角地區(qū)，高?？蓮拇说貐^(qū)引進(jìn)一線實(shí)踐技術(shù)專家夯實(shí)師資隊(duì)伍，這樣在人工智能專家的帶領(lǐng)下，提升整個(gè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)的人工智能實(shí)踐水平。

3 結(jié)論

綜上所述，隨著5G的部署的加速，及其人工智能技術(shù)在教育場(chǎng)景的孕育到逐步落地，催生了教育領(lǐng)域的教學(xué)模式發(fā)生了巨大的變革。教師在這次科技革命中，要更新自己的學(xué)習(xí)模式及其教學(xué)觀念，利用線上的優(yōu)質(zhì)資源加上人工智能社區(qū)的群眾智慧，提升自己的理論及其實(shí)踐水平。同時(shí)，教師要時(shí)刻保持學(xué)習(xí)的態(tài)度，熟悉教育界的人工智能AI，助力自己的教學(xué)設(shè)計(jì)，得教育工作變得更加的立體化，形象化，個(gè)性化。5G+人工智能提供的泛在的學(xué)習(xí)環(huán)境，及其線上5G優(yōu)秀精品課程的免費(fèi)獲取，打破了時(shí)空的限制，教師和學(xué)生也可以采用合作學(xué)習(xí)的模式，共同探討學(xué)習(xí)。5G與人工智能的高度結(jié)合，會(huì)大大改善教學(xué)效率和教學(xué)效果，使個(gè)性化，智能化的學(xué)習(xí)需求得以滿足，豐富和優(yōu)化了教育的資源結(jié)構(gòu)。

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【通聯(lián)編輯：代影】

收稿日期：2020-03-19

基金項(xiàng)目：中華職教社關(guān)于《5G與人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能家居與物聯(lián)網(wǎng)、智慧體育人才培養(yǎng)體系研究與實(shí)踐》大課題下面的子課題“提升職業(yè)院校5G與人工智能教師技能方向研究”（ZJS20200806）

作者簡(jiǎn)介：?jiǎn)物L(fēng)云（1984—），女，湖北武漢人，中級(jí)職稱，碩士，主要研究方向?yàn)闊o(wú)線通信、人工智能。