哈工大无机化学：基础原理权威解析
哈工大无机化学：基础原理权威解析
哈尔滨工业大学（简称哈工大）的《无机化学》课程是国家首批精品在线开放课程，由化工与化学学院的权威教师团队授课。该课程不仅涵盖了化学反应原理的相关知识，还提供了丰富的学习资源和互动交流平台。通过这门课的学习，学生能够深入了解现代化学的基本概念和原理，并能应用所学知识解决实际化学问题。无论是对化学感兴趣的学生还是准备考研的学子，都能从哈工大的无机化学课程中受益匪浅。
课程背景与师资力量
哈工大无机化学课程的教学团队由化工与化学学院的多位教授组成，其中课程负责人王宇教授是化工与化学学院的博士生导师，本科生院教学研究与质量管理处副处长。她带领团队获批黑龙江省高校课程思政示范课程和教学团队培育项目，全国石油和化工教育优秀教学团队；课程获评国家精品在线MOOC课程、国家一流本科课程、黑龙江省一流本科课程；主持中国高教学会课题、省教学改革重点规划课题等项目10余项，在核心期刊等杂志发表一作及通讯作者教学论文10余篇，获省部级教学成果奖3项；先后主持承担国家自然科学基金等课题，发表SCI论文40余篇。
齐殿鹏教授是哈工大本部及郑州研究院教授/博导，重大慢病防控科学与工程工信部重点实验室副主任。主持黑龙江省、哈尔滨工业大学教改课题各1项，参与省级、校级教改课题4项，发表教改论文2篇，获中国石油和化工教育教学优秀成果奖，校级教学比赛获奖2次，主讲课程《无机化学》获评黑龙江省一流本科课程。长期以来一直致力于组织粘附材料、柔性电极和传感器的研究工作。主持国家自然科学基金、黑龙江省优秀青年基金、哈工大青年拔尖人才基金等多项项目。获得中国复合材料协会科学技术奖二等奖。发表SCI论文90余篇，他引10000余次，H因子为53。担任SmartMat、BMEMat等多个期刊青年编委。获评2022 Nanoscale “Emerging Investigator”；2023 Chemical Communication “Emerging Investigator”。
课程特色与创新教学
哈工大无机化学课程的最大特色在于将人工智能技术深度融合到教学过程中，创新了传统的教学模式。课程采用“MOOC+SPOC+翻转课堂”的教学模式，注重培养学生的计算思维和人工智能素养。
在电工电子国家级实验教学示范中心，从打造远程在线实验教学平台到引入智能助教系统再到制作虚拟数字人教师，人工智能技术正在加速融入平台建设、教学资源制作、实验教学全过程。“传统的实验课堂，往往是以教为中心，课堂形式单一。将人工智能技术引用实验教学后，学生可以利用数字化教学资源开展自主学习，在满足个性化需求的同时提升了学习的兴趣和效果。”中心常务副主任李琰教授说。
在远程在线实验教学平台中，学生电脑端操作的是仪器设备和实验装置的虚拟界面，而在网络的另一端，实验室中的实验设备和装置也在运转，专家系统实时判断学生连线是否正确、参数配置是否得当，给出必要的错误提示与参考建议，从而帮助学生快速掌握仪器使用、更好地理解知识点。
为了提升实验教学质量和效率，中心将智能助教系统引入到远程在线实验教学平台，为学生提供一对一的实时互动。该智能助教系统不仅提供文字解答，还能根据学生提问的相关知识点，精确给出操作讲解教材图片节选和视频片段节选，从而为学生自主学习提供有力支持。
此外，中心还将生成式人工智能和虚拟数字人技术应用于教学资源制作中，教师只需通过设计文字脚本，录制操作过程，就能快速生成高质量的教学视频，既降低了传统视频制作的时间和成本，又实现了教学视频资源的高效更新。
学生学习体验
人工智能技术的应用显著提升了学生的学习体验和效率。2023级本科生何锦涛通过AI学习系统进行2024年春季学期“无机与分析化学”课程的课前预习。通过AI助教的解答，他对所学课程的重点、难点有了更加清晰的了解。而作为该课程的主讲教师，化工与化学学院张兴文教授会根据学生在自主学习过程中反馈的问题，在线下的智慧教室进行有重点地讲解，从而提升教学的质量和效果。
“在课堂上，我不仅学到了计算机和化学的理论知识，还通过一些软件和平台进行虚拟仿真实验，在探索微观世界中加深了对知识的理解，同时也增强了对所学专业的兴趣。”2023级本科生史梓辰在学习《计算思维的化学魅力》课程反馈中写道。
课程影响力与成果
哈工大无机化学课程在教学资源建设方面成果丰硕，已出版56门数字课程，并有19门数字课程正在建设中，17门在线开放课程获评国家一流本科课程。学校还注重强化数字教学技术培训，自2022年以来，先后举办多期“仲荣”人工智能青年教师研习班，助力青年教师在课程建设中熟练运用人工智能和数字化手段，为相关专业学生提供更加丰富、高效的学习体验。
哈尔滨工业大学持续推进数字化课程和教材建设，已出版56门数字课程，另有19门数字课程正在建设中，已立项新形态教材三批次共计49种，《理论力学》《单片机原理及应用》《电工学》等经典教材实现数字化更新。哈尔滨工业大学还注重强化数字教学技术培训，自2022年以来，先后举办多期“仲荣”人工智能青年教师研习班，助力青年教师在课程建设中熟练运用人工智能和数字化手段，为相关专业学生提供更加丰富、高效的学习体验。为以“人工智能+”赋能多领域复合型人才培养，学校还举办了“仲荣”人工智能青年教师研习班交流会，让青年教师对人工智能在不同领域的应用有更深入的了解。
学校入选教育部典型虚拟教研室4个，典型教研方法2项，典型教研成果3项，总数居全国高校第一。面向未来，哈尔滨工业大学将面向人工智能领域国家重大战略需求，依托一流学科积淀，推动人工智能与传统领域交叉融合，促进专业数字化转型，持续推动教育数字化变革，为强国建设、民族复兴伟业培养输送更多杰出人才。