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
[1] 李志民.教育数字化赋能建设学习型社会的新赛道新优势:《教育强国建设规划纲要(2024—2035年)》第七部分解读[J].中国教育信息化,2025,31(2):3-12.
[2] 李臣亮,姜丹,周毓麟,等.数智时代下微生物学实验“分阶段”翻转课堂教学模式的探索与实践[J].微生物学通报,2025,52(9):4358-4365.
[3] 王义遒.数智时代大学文化的变革[J].清华大学教育研究,2025,46(3):3-8.
[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.
[5] 何秋洁,何香玲,杨巧红.教育数字化背景下应用型高校虚拟教研室建设路径研究[J].黑龙江教师发展学院学报,2025,44(9):69-72.
[6] 顾黎,周明华.国家虚拟仿真实验教学项目共享服务平台对现代远程教育实验教学的启示[J].成人教育,2022,42(5):47-52.
[7] 郑育声,马香,廖承红,等.人工智能赋能生命科学创新设计与实践课程的设计与探究:基于超星学习通的智慧课程教学模式[J].中国多媒体与网络教学学报(上旬刊),2025(3):42-45.
[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.
[9] 赵锋.我国研究型大学教师教学评价制度研究: 基于建设一流本科教育的分析[D].武汉:华中科技大学,2024.
[10] 张明洁,王丽萍.基于数据分析的高校智慧教室运维管理平台架构设计[J].信息与电脑,2025,37(18):251-253.
[11] 李舒戈.AI赋能政策智能体系构建:框架、挑战与路径[J].现代商贸工业,2025(19):20-22.
[12] 李臣亮,姜丹,蔡雪莹,等.数智时代下“细菌生理生化反应”在微生物学实验中的探索与实践[J].生命的化学,2025,45(6):1107-1113.
[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 |