中国现代教育装备
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 教育科技  
AI+高校生物实验教学智能体的构建与探索
来源:《中国现代教育装备》杂志 时间:2026-10-13 10:38:11
  [导读]原有生物实验教学存在教师指导覆盖有限、实验流程烦琐、个性化教学不足等痛点,随着人工智能技术在教育领域的渗透,构建AI+高校生物实验教学智能体成为解决上述问题的重要路径。初步应用中,AI助教可实时识别实验操作误差并提供个性化指导,模块化教学支撑分层学习需求,无纸化流程实现实验数据与报告的数字化管理,并为学生提供虚拟实验等自主学习资源。然而,该智能体同时也面临着数据安全风险、算法的可解释性低、教师AI能力适应度低等挑战。该智能体的构建为高校生物实验教学智能化改革提供了实践参考。

  为贯彻落实《教育强国建设规划纲要(2024—2035年)》,以教育数字化为重要突破口,开辟教育发展新赛道和塑造发展新优势,全面支撑教育强国建设,2025年教育部等九部门印发的《关于加快推进教育数字化的意见》中提出全面推进智能化,促进人工智能助力教育变革,建设“人工智能+X”国家级实验教学中心,构建新型教学组织形态,促进学习方式变革[1]。

  生物学是一门以实验为基础的自然科学,生物实验教学在培养学生科学思维、实践能力和创新精神方面起着至关重要的作用。原有生物实验教学模式存在诸多局限性,如实验资源有限,一些复杂、需要高端设备的实验难以开展;教学过程缺乏个性化,难以满足不同学生的学习需求;教学效率较低,教师在实验准备、指导和评价等环节耗费大量精力[2]。人工智能(AI)技术的快速发展为生物实验教学带来了新的机遇,凭借其强大的数据分析、模式识别、自然语言处理和智能决策等能力,可以有效解决原有生物实验教学中存在的问题。因此,吉林大学生物基础国家级实验教学示范中心(简称示范中心)通过构建AI+生物实验教学智能体,实现实验教学资源的数字化、智能化管理,为学生提供个性化的实验学习路径和实时指导,从而提高实验教学效率和质量。

  1 AI+生物实验教学智能体的建设思路

  2 AI+生物实验教学智能体的初步应用

  3 AI+生物实验教学智能体面临的挑战与应对策略

  4 结语

  本文通过生物实验教学智能体的搭建,展示了人工智能技术在生物实验教学中的初步应用。借助教学智能体,可以较好地解决以往生物实验教学中的难题,提升教学成效和水平,推动学生的全面成长。然而,AI应用在技术手段、教学应用以及社会伦理等角度仍然存在若干困难,需要教育工作者、技术研发人员以及教育机构共同努力予以克服。随着人工智能技术的持续进步和革新,AI+生物实验教学智能体还会持续改进和提升。智能体的功用会变得更加多样和有力,能够给出更满足个体需要、更准确的教学支持;还可以与其他教育技术深度结合,如物联网、区块链等,进一步打开生物实验教学的视野和可行路径。可以预见,在人工智能技术的推动下,生物实验教学会迎来更光明的发展未来,为培育具备创新意识和实践能力的高水平人才贡献更多力量。

  参考文献

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  [4] 兰利琼.联结•协作•智能:AI时代生命科学通识教育课程的三维重构[J].中国大学教学,2025(7):26-32.

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  [8] 邬郑希,曹喆.基于在线教育平台的数字资源审核策略:以高等教育出版社“智慧职教”平台为例[J].中国编辑,2022(4):82-86.

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  [13] 邓万友,饶丹.技术赋能视角下线上教学评价体系的构建途径与策略[J].山东高等教育,2024(3):62-68,91-92.

李臣亮 蔡雪莹 姜丹 刘洋 滕乐生 吉林大学生命科学学院


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