【摘要】
当前人工智能技术正在深刻重塑职业教育形态,国家教育数字化战略和山东省"人工智能+"教育教学改革对高职课程教材建设提出了新要求。立足东营区域信创产业发展需求,联合麒麟软件、山东思言信息科技有限公司,依托已建成的麒麟工坊全栈国产化实训基地和openKylin高校站,聚焦高职信创专业"人工智能+"通识课程缺失、系列教材空白、实训模块与AI技术脱节、教师AI教学能力不足四大问题,以"一门通识课打底、三本系列教材支撑、五个AI+信创实训模块落地"为建设路径,开发了面向高职学生的"认知—工具—场景"三级进阶活页式系列教材和模块化教学资源,构建了适配职教发展、贴合信创岗位需求的数智化教学体系,形成了可复制、可推广的高职"AI+信创"课程教材建设模式,填补了省内高职该领域资源空白,为同类院校"人工智能+"教育教学改革提供了系统化的参考方案。
一、案例基本情况及解决的教学问题
信息工程学院聚焦新一代信息技术专业群建设,自2021年起深耕信创领域,联合麒麟软件、山东思言科技建成山东省首家"麒麟工坊"实训基地、"信创运维保障实训基地"和openKylin高校站,已完成十二门传统课程的信创化置换,出版信创教材两部,累计培养信创技术技能人才两千余人,具备了扎实的信创专业基础和全栈国产化实训条件。
随着人工智能技术向信创产业全面渗透,国产操作系统智能运维、数据库AI优化、安全威胁智能检测等新场景不断涌现,产业对"懂信创、会用AI"的复合型人才需求日益迫切。然而,在推进"人工智能+"教育教学改革过程中,暴露出四个突出的教学问题。
一是"人工智能+"通识课程缺位。信创专业课程体系仍以传统国产化技术训练为主,尚未开设面向全体信创方向学生的AI通识课程,学生缺乏对AI基础概念、国产AI生态和AI在信创场景中应用的基本素养,难以适应信创产业智能化升级对人才的新要求。
二是面向高职的"AI+信创"系列教材空白。现有市面上的AI教材多为本科层次,偏重数学推导和Python编程,内容深度和学习门槛超出了高职学生的认知特点和技能培养定位,缺少将AI技术与信创岗位场景深度融合的适用教材,教师"无书可教"、学生"无书可学"的问题突出。
三是实训教学与AI技术脱节。麒麟工坊现有实训项目以传统系统部署、运维保障为主,尚未将AI工具和AI思维融入实训教学环节,日常教学中学生接触不到AI辅助运维、AI辅助数据库优化、AI驱动安全检测等新型岗位技能,实训内容滞后于产业技术发展,培养出来的人才与行业实际需求存在落差。
四是教师AI教学能力储备不足。信创专业教师多从传统计算机方向转岗而来,虽然经过信创技术培训已具备麒麟系统、达梦数据库等国产技术的教学能力,但普遍缺乏AI领域系统学习和AI融合教学的实践经验,难以独立承担"AI+信创"新课程的教学和教材开发任务,师资能力成为制约改革落地的关键瓶颈。
二、解决问题的方法及改革建设举措
学院紧紧围绕"人工智能+"教育教学改革的核心要求,立足信创专业先发优势,以麒麟工坊全栈国产化平台为底座,联合麒麟软件、电子工业出版社等行业力量,系统实施"课程开发引领、教材建设支撑、实训模块落地、教师能力托底"四位一体的建设举措,推动人工智能技术全面融入信创专业日常教学,构建贯通"认知—工具—场景"的"AI+信创"数智化教学体系。
(一)以通识课程为引领,构建"认知+体验+应用"三段式"AI+信创"课程框架
坚持"不写代码、重在应用"的低门槛定位,面向全体信创方向学生开发"AI+信创"通识课程,采用"认知篇—体验篇—应用篇"三段递进结构,共计三十二课时。认知篇共八课时,以AI发展简史、核心概念启蒙和国产AI生态认知为主线,重点介绍国产AI芯片如昇腾、寒武纪与麒麟系统的适配现状,帮助学生建立国产化AI生态的整体认知框架。体验篇共十二课时,以国产大模型如文心一言、通义千问等的对话体验、AI绘画和AI写作工具的实际操作为载体,所有体验活动均在麒麟操作系统环境中完成,让学生在纯国产化平台上感受AI工具的实际能力和当前局限。应用篇共十二课时,聚焦AI在信创运维、数据库管理、安全防护中的真实应用场景,包括用AI辅助麒麟系统日志分析与故障诊断、用AI辅助达梦数据库SQL优化与性能调优、用AI辅助安全威胁检测与风险评估等,每个场景均来源于麒麟工坊积累的真实运维案例。课程配套建设三十二个微课视频即每课时一个五到八分钟短视频、十六个实训任务工单、一套二百道在线题库,全部资源上线在线教学平台,向省内高职信创教学资源联盟开放共享。
(二)以活页式教材为支撑,打造"认知—工具—场景"三级进阶系列教材
联合麒麟软件AI技术团队和电子工业出版社,按照"认知级—工具级—场景级"三级进阶体系,同步编写三部面向高职学生的"AI+信创"活页式系列教材。第一部《人工智能通识基础(信创版)》,定位认知级,面向大一信创方向学生,以AI基础概念、国产AI生态认知、AI伦理为主线,采用图文并茂、轻理论重感知的呈现方式,降低高职学生的AI学习门槛。第二部《AI工具应用实战(信创环境)》,定位工具级,面向大二信创专业学生,聚焦国产AI工具在麒麟操作系统上的安装配置与实操使用,涵盖大模型对话、AI写作、AI数据分析、AI编程辅助等品类,每章以"工具介绍—安装步骤—操作演示—练一练"为框架。第三部《AI赋能信创运维案例教程》,定位场景级,面向大二和大三学生,以AI在麒麟系统运维、达梦数据库管理、安全审计中的真实应用案例为主线,每个项目设置"项目描述—知识准备—操作实施—评价标准—拓展思考"五个环节,采用项目化任务驱动编排。
三部教材统一遵循四项编写原则。一是活页式装订,将易过时的工具操作章节独立编排为活页模块,便于随AI技术迭代单独更新替换而不影响整体教材使用,破解传统教材"出版即落后"的困局。二是工作手册式编排,以"任务描述—知识准备—操作步骤—评价标准"为标准化主线,学生可直接按手册在麒麟工坊实训环境中对照操作,实现"书即是工具"的实用效果。三是全场景国产化环境适配,所有操作截图和案例步骤均在麒麟操作系统环境下完成录制和验证,确保教材内容和实训环境完全一致。四是数字化资源配套,每部教材配套二维码链接至教学视频、实训数据集和操作演示,实现纸质教材与数字资源的无缝衔接。
(三)以模块化实训为抓手,开发五大"AI赋能信创"教学模块
依托麒麟工坊现有国产化实训环境,将AI技术以模块化方式有机融入现有信创专业核心课程,采取"开发一个、试用一个、完善一个"的迭代策略,建成五大"AI赋能信创"实训教学模块。第一个模块为AI辅助麒麟系统故障诊断,融入《麒麟操作系统运维》课程,学生利用AI日志分析工具对系统典型故障进行智能诊断并对比AI诊断结论与人工排查结果,培养"人机协同"的运维思维。第二个模块为AI辅助达梦数据库SQL优化,融入《达梦数据库构建与管理》课程,学生使用AI对话工具辅助编写和优化SQL语句,对比优化前后的执行计划和性能差异。第三个模块为AI驱动的安全威胁检测,融入《麒麟系统安全》课程,利用AI异常检测算法对系统日志进行自动分析,识别潜在的暴力破解、权限提升、异常登录等安全威胁。第四个模块为国产大模型API调用实战,融入"AI+信创"通识课,学生在麒麟系统上调用国产大模型的API接口,完成文本分类、信息提取、智能问答等任务,了解AI应用的底层调用逻辑。第五个模块为AI自动化运维脚本生成,融入《麒麟操作系统运维》课程,学生使用AI编程助手根据自然语言需求描述自动生成Shell脚本,完成系统巡检、日志轮转、备份恢复等日常运维的自动化。每个模块均配套开发实训指导书、实训数据集和评价量规,形成完整的模块化教学资源包。
(四)以教师能力为托底,实施"三步走"AI教学能力提升计划
坚持"教师先行、能力托底"的原则,在课程教材开发之前率先启动教师AI教学能力建设。第一步为普及培训阶段,邀请AI教育专家进校,面向信创专业全体教师开展为期两周的AI通识集中培训,采用"上午学习、下午实操"的集训模式,内容涵盖AI基础概念与常用术语、国产大模型实际操作与对比体验、AI教学工具在课堂中的应用方法如AI辅助备课、智能组卷、学情分析等,考核合格后颁发校内"AI+信创教学能力合格证书",作为承担通识课程教学的准入条件。第二步为深度研修阶段,从通过考核的教师中择优选拔五名骨干教师,选派参加麒麟软件举办的"麒麟AI创新训练营"和头部企业AI师资研修班,深入学习AI在操作系统运维、数据库管理等信创场景中的深度应用技术,研修结束后每人提交一份"AI+信创教学转化方案",明确回校后承担的课程和教材编写任务。第三步为实战练兵阶段,五位骨干教师以"学中做、做中教"的方式,每人负责一个AI加信创实训模块的开发与试讲,并轮流承担通识课程的主讲教学,在课堂教学中实际运用AI工具开展教学,通过教学实践巩固提升AI融合教学能力,学期末由专家顾问组进行教学能力现场评估。
(五)以校企协同为保障,构建课程教材持续迭代与过程管理机制
建立四项保障机制确保改革落地见效。一是校企协同开发机制,与麒麟软件、电子工业出版社签订三方合作协议,企业提供AI技术支持和产业应用案例,出版社提供编辑审校和出版发行服务,学校负责教学设计和内容编写,三方分工协作形成课程教材开发的稳定合力。二是专家论证把关机制,聘请高校AI专家、麒麟软件AI技术负责人、职教课程论专家组成专家顾问组,每学期开展一次课程论证和教材审稿,确保课程教材的学术质量与职业教育特色相统一。三是"周教研、月汇报、学期评估"的过程管理机制,课程开发团队每周开展一次集体教研,领导小组每月听取一次进度汇报,专家顾问组每学期末开展一次质量评估,确保各项任务按计划高质量推进。四是活页式持续迭代机制,依托活页式教材的灵活优势,每学期根据AI技术发展动态和教学反馈更新教材中的工具操作章节,同步更新线上教学视频和实训数据集,实现课程教材内容的"常编常新"。
三、创新点和改革取得的成效
(一)案例创新点
1.首创高职"AI+信创"三级进阶活页式教材体系
突破传统AI教材"本科化""编程化"的路径依赖,按照"认知—工具—场景"三级进阶思路,将AI素养培养与信创岗位场景深度融合,采用活页式装订和工作手册式编排,解决了面向高职学生的"AI+信创"适用教材从无到有的问题,填补了省内高职该领域教材体系的空白。
2.构建了"课程—教材—模块"三位一体的AI融合教学模式
以通识课程提供认知框架,以系列教材提供学习路径,以模块化实训提供动手场景,三者相互支撑、有机衔接,形成了"学中做、做中学"的完整教学闭环,实现了人工智能技术与信创专业教学的系统性融合,而非单点孤立的工具嫁接。
3.探索了"活页式+数字化"双轮驱动的课程教材迭代机制
通过活页式装订实现纸质教材的灵活更新,通过二维码链接实现纸质与数字资源的无缝衔接,通过校企联合的学期制技术跟踪实现内容的持续迭代,破解了AI技术迭代快与传统教材更新慢之间的矛盾,形成了一套可持续的课程教材内容更新模式。
4.建立了"教师赋能先行、校企协同共建"的开发路径
打破传统的"先编书、后培训"模式,在课程教材开发之前和过程中系统推进教师AI教学能力提升,确保教师在开发中学习、在学习中开发,既产出了课程教材成果,又培养了一支能独立承担"AI+信创"教学任务的师资队伍,实现了成果建设与队伍成长的双赢。
(二)改革取得的成效
建成了"AI+信创"通识课程一门,配套三十二个微课视频、十六个实训任务工单和二百道在线题库,课程面向全校信创方向学生开放,首轮选课人数超过三百人次,学生评教满意度达到百分之九十以上。课程教学标准和资源包已向省内十所兄弟院校开放共享,发挥了引领示范作用。
三部活页式系列教材《人工智能通识基础(信创版)》《AI工具应用实战(信创环境)》《AI赋能信创运维案例教程》正式出版发行,入选省级规划教材一部,面向山东省高职信创教学联盟成员院校免费赠送样书一百二十册,受到一线教师的广泛好评,填补了国内高职"AI+信创"教材的市场空白。
五大"AI赋能信创"实训模块全部开发完成并融入现有核心课程,每个模块均配套实训指导书、数据集和评价量规,覆盖麒麟系统运维、达梦数据库管理、安全防护等信创核心岗位领域,学生AI辅助运维、AI辅助数据库优化等新型岗位技能显著提升。
师资队伍方面,信创专业全体十名以上教师通过AI教学能力普及培训并获得合格证书,五名骨干教师取得麒麟AI训练营和行业头部企业研修结业证书,人均获得AI相关技术认证一项以上,能独立承担"AI+信创"通识课程教学和教材开发任务,一支具备AI融合教学能力的信创专业教师团队初步形成。
四、案例的影响及推广应用效果
立足区域信创产业发展需求,以"人工智能+"教育教学改革为引领,将AI技术与信创专业课程教材建设深度融合,形成了"一门通识课打底、三本教材支撑、五个模块落地、一支队伍托底"的成熟模式,在校内、区域、行业三个层面均产生了显著的示范效应。有效解决了信创专业"人工智能+"课程缺位、适用教材空白、实训与AI脱节、教师能力不足四大痛点,推动了信创专业课程体系从传统国产化技术训练向"AI赋能信创"的全面升级,构建了适配职教发展、贴合岗位需求的数智化教学体系。学生的AI素养和新型岗位技能显著提升,教师队伍具备了持续开发迭代"AI+信创"教学资源的能力,信创办学特色和核心竞争力进一步增强。
本案例模式成熟、轻量化可复制,已形成可推广的建设标准。活页式教材的设计理念和"认知—工具—场景"三级进阶体系可为省内其他高职院校开设"AI+加工科""AI+加商贸""AI+加农业"等方向的课程教材建设提供模板化参考。学校作为山东省首家信创运维保障实训基地,已多次向省内外来访院校分享课程教材建设经验,输出从课程标准、教材样章到实训模块开发的成套资源包,带动了多所院校启动"AI+"特色课程教材建设工作。
未来,学院将继续深化"人工智能+"教育教学改革,以本案例形成的课程教材建设模式为基础,向智能制造、新能源等区域重点产业领域拓展,开发更多"AI+产业"方向的通识课程和活页式教材,持续完善"课程—教材—模块—师资"四位一体的数智化教学体系建设,为高职院校"人工智能+"教育教学改革贡献更多东科经验。