人工智能辅助无机化学教学创新、实践挑战和发展策略的研究

伟源 马(杭州医学院，中国)
玉蕾 邰(杭州医学院，中国)

摘要

目前，AI技术发展迅猛，并在实际中对高校教育产生实质性的推动作用，促使教学方式向着智能、个性及精准的方向逐步转型。作为化学、材料、药学、医学等专业的必修课，无机化学既涉及元素周期律、化学键理论以及配位化学等传统知识体系的教学，同时肩负着培养学生的创新意识、实验能力和科学思维能力的责任。但是传统模式下的无机化学教学面临众多困境：许多概念过于抽象，在头脑中的具象化过程十分艰难；实验条件不足，危险性高；学生学习能力参差不齐，难以做到因材施教；考核方式较单一，仅靠期末考试，缺少过程性反馈。近年来我们在教学实践中发现，人工智能中的图像识别、分子模拟、虚拟实验、大数据分析等方法可提供解决上述问题的新思路和新方法。在此基础上，笔者以我们的教学实践为例，阐述 AI 在知识图谱化呈现、实验模拟延伸、学情个性导航、过程精准反馈等环节中的应用，并对其中存在的真实困惑进行剖析，如技术与学科深度融合度不够、教师信息素养亟待提高、学生存在过度依赖倾向等，并就上述问题提出了一些解决思路：建设数字化课程资源体系；分类实施教师信息化培训；合理规划教学活动过程；构建系统化的安全保障体系。期望本工作能够对推进无机化学信息化教学提供一定的借鉴作用，为培养具有较扎实的基础知识及一定的现代化技能的化学人才提供帮助。

关键词

人工智能；无机化学教学；创新路径；实践挑战；人才培养

参考

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DOI: http://dx.doi.org/10.12345/jxffcxysj.v9i7.37835