怀着对教育创新的热忱与憧憬,我非常荣幸地被学校委派,远赴南澳大利亚的教育重镇——阿德莱德,参加了为期12天的“AI赋能高校教学”的国际研修班。这次旅程,不仅是一次地理上的跨越,更是一次教育理念与教学技术的革新。
一、引言:在南半球的学术殿堂,叩响未来教育之门
阿德莱德大学作为澳大利亚“八大名校”联盟的核心成员,始终位居全球大学排名前列(QS排名常年稳居世界前1%),其不仅在传统的医学、生命科学及葡萄酒酿造等领域享有盛誉,近年在人工智能与教育的交叉融合研究方面更是展现了非凡的远见与领导力。正是其在跨学科创新应用方面的领先地位,吸引了我们这批来自中国的青年教师,在此共同探索智能时代高等教育的新范式。
本次培训内容体系完整且极具前瞻性,从理论基石到实战工具,层层深入。我们系统学习了如何设计有效的AI提示词(AI Prompt)以生成结构严谨、富有创意的教学方案,深入探讨了如何利用一系列数字化平台(如Padlet, Wordwall, Slido, Mentimeter, Edpuzzle, Gaston, Agents等)构建支撑不同认知层次的教学脚手架(Scaffolding),并设计出高度互动、以学生为中心的教学活动(Student-centered Activity)。整个培训的毕业设计环节别具匠心,要求每位学员紧密结合自身专业,选择一个核心主题,综合运用所学,进行一场十分钟的全英文教学实践(Teaching Practice)。我选择的课题是分析化学的基石内容——“酸碱指示剂的原理与应用”,并尝试将AI互动的理念贯穿始终。这段经历让我深刻体会到,人工智能绝非遥远的技术概念,它已是触手可及、能够深刻重塑课堂体验的强大赋能工具。
二、核心收获:理念、设计与反思的三重升华
此次培训带来的冲击与启示是立体而深远的,它重新校准了我对“好教学”的理解,并武装了我实现它的能力。
1.教学理念的重塑:从“知识传授”到“智慧启迪”的范式转移
在阿德莱德大学的讲座和工作坊中,一个核心观点被反复强调:AI的价值不在于替代教师,而在于将教师从重复性、机械性的劳动中解放出来,从而能更专注于更高价值的教学环节——激发好奇心、培养批判性思维、引导深度学习。这与我过去所熟悉的传统分析化学教学模式形成了鲜明对比。
迈向真正的个性化学习(Personalized Learning):传统大班教学难以顾及每个学生的认知节奏。而AI工具能轻松实现动态评估与反馈。在我的教学实践中,在演示完紫甘蓝变色实验后,我立即通过Wordwall生成了一个互动问答,实时收集在场“学员们”(即各位老师)对该现象背后化学原理的解释。这并非一个简单的测验,而是一个精准的“认知诊断工具”,让我能瞬间了解群体的知识基线,从而即时调整后续讲解的深度和广度,实现“以学定教”。
建构主义(Constructivism)的完美技术载体:分析化学中有大量需要理解而非记忆的知识,例如“如何为特定滴定反应选择合适的指示剂”。传统教学多是教师直接给出结论。而我受培训启发,使用Padlet设计了一个共享协作表格,让老师们分组讨论“醋酸滴定氢氧化钠”的指示剂选择,并要求列出理论依据。顿时,课堂变成了一个知识建构的现场,大家在讨论中整合滴定曲线、指示剂变色范围、PH突跃等概念,其学习效果远比被动接受结论要深刻得多。AI工具在这里提供了无缝协作的空间,让建构主义理论得以高效实践。
数据驱动(Data-Driven)的教学决策闭环:Mentimeter、Slido等工具的实时反馈功能,为教学反思提供了前所未有的客观数据支撑。学生的困惑点、兴趣点不再是模糊的直觉,而是清晰的数据图表。这促使教学基于证据进行持续改进的闭环得以形成。
2.教学设计能力的进阶:创意、效率与深度的融合
培训极大地丰富了我的教学“工具库”,让我掌握了将技术、教学法与学科内容深度融合的设计思维。
“钩子”(Hook)设计的多样化:除了现场实验,AI提供了无限可能。例如,可以设想利用AI生成一段动态模拟视频,直观展示花色苷分子结构随pH值变化的异构化过程,将微观世界的抽象变化可视化,瞬间抓住学生注意力。
教学流程的精细化与互动化:我实践了“引入(实验)-诊断(Wordwall)-探究(Padlet协作)-总结(Gap Filling)”的完整闭环。每一个环节都嵌入了互动与反馈,保证了学生的思维始终被激活,参与度极高。AI工具使得这些复杂活动的创设变得异常高效,让我能将更多精力投入于教学逻辑本身和与学生的互动中。
跨越学科与语言的双重边界:全英文教学实践对于理工科教师是一项挑战。AI翻译和语言润色工具在此过程中提供了巨大支持,帮助我更准确、地道地表达专业概念,这为未来开展国际化学术交流与教学合作打开了新思路。
3.教学反思的常态化与深度化:从“课后思”到“课中思”最大的改变之一,是反思的时机和维度。AI工具让教学反思不再是课后的一份总结,而是贯穿课堂始终的即时行为。
即时反馈与调整:当Wordwall的答题数据实时呈现在大屏幕上时,我立刻就能看到哪些概念是普遍掌握的,哪些存在集体性误区。这迫使我在教学进程中就必须进行“微调”,比如针对一个错误率高的选项立刻展开解释,这种动态调整能力是传统课堂难以企及的。
深度复盘的锚点:课后,所有生成的数据(投票结果、讨论记录、填空正确率)都成为我复盘的最佳素材。我可以精准定位教学中的优势与薄弱环节,使下一轮的教学改进有的放矢,真正实现了基于实证的教学优化。
三、对未来分析化学教学的构想与实践:融合AI智能滴定与个性化学习的革新蓝图
1. 未来实验教学的智能化构想:
传统的分析化学实验教学面临诸多瓶颈,其核心在于过程与评价的“黑箱化”。学生在经典滴定实验中,往往将注意力集中于终点颜色的瞬间判断,对于滴定过程中PH的动态、连续、细微的变化缺乏直观感知,对滴定曲线的理解停留在抽象的理论公式和离散的数据点上。正是对这些痛点的深切体会,促使我在此次培训前就已开始构思,并成功申报了一项本科实验教学改革项目——“基于AI视觉识别的智能滴定系统”。此次阿德莱德之行,极大地坚定了我的决心,并为其设计与未来拓展提供了丰富的技术灵感和理论支撑。
该项目的核心构想是:利用计算机视觉(Computer Vision)技术,构建一个集成了高清摄像头、图像处理算法和数据分析界面的智能滴定系统,以克服传统滴定中的人眼主观误差。在滴定过程中,高清摄像头将替代人眼,持续监测锥形瓶中溶液颜色的变化。AI算法将对图片流进行实时分析,通过识别RGB颜色空间的值,精准判定滴定终点,并自动记录滴定剂的消耗体积。与传统方法相比,该系统能显著提高终点判断的客观性、重现性和准确度。这个项目,是我此次培训所学理念与技术的直接应用。
2. 未来理论教学的智能化构想:
理论学习的智能化评价与辅导:我计划借鉴本次培训所学的Agents等工具理念,继续完善我已用扣子构建的分析化学课程的“智能助教”系统。该系统经过分析化学知识库(如标准操作规程、原理性知识、常见问题库)的训练,能够回答学生的基本概念性问题,并引导他们进行批判性思考,而非直接给出答案,将教师从重复性答疑中部分解放出来。
四、对培训的诚挚建议与展望
此次培训的组织、内容和后勤保障都堪称国际水准,体现了阿德莱德大学深厚的学术组织能力。若说期望,我有两点不成熟的建议,盼能于未来项目中考量:
增加“项目式学习(Project-Based Learning)”环节:能否在培训中后期,让学员们以小组为单位,围绕一个真实的、跨学科的教学难题,进行一个微型但完整的AI赋能教学设计项目?从需求分析、工具选型与组合、方案设计到最终呈现,进行全流程实战。这比学习孤立工具的功能更能锻炼在复杂场景下的综合设计与创新能力。
深化关于“AI伦理与学术诚信”的引导性讨论:技术的飞跃总是伴随新的挑战。希望未来能引入更多关于如何在教学中合理设定AI使用边界、如何培养学生使用AI的学术诚信,以及如何保护教学数据隐私等议题的案例讨论和专家引导,帮助我们在拥抱技术的同时,也能建立起必要的规范与共识。
五、致谢:感恩与前行
最后,请允许我以最真挚的心情,表达我深深的感激之情。感谢我所在的西北农林科技大学教发中心给予我这次无比珍贵的海外研修机会。学校和学院的支持与信任,是我们青年教师开拓国际视野、勇立教育创新潮头的坚实基石。感谢阿德莱德大学提供了这样一个高水平、国际化的学习平台。各位授课专家不仅展现了其在前沿教育技术领域的深厚造诣,更以其严谨的治学态度、开放的学术胸襟和富有感染力的教学热情,为我们树立了标杆。你们所分享的,不仅是技术,更是一种面向未来的教育家的视野与情怀。
感谢一同参与研修的各位优秀同仁,我们在讲座中的思维碰撞,在小组作业中的通力合作,在课余时间的坦诚交流,都让我获益良多,也结下了深厚的友谊。
半月虽短,收获绵长。此次阿德莱德之旅,是一次学习,更是一次启蒙。它将激励我将所学、所思、所感,转化为推动分析化学教学改革的具体实践。我将以正在探索的“AI智能滴定”项目为起点,不断探索人机协同、智慧融合的教学新形态,为培养具备创新思维与实践能力的新时代分析人才贡献自己的全部力量。