西浦教师获省级特等奖：把实验前的陌生变成从容
2026年11月02日
近日，2026年“领航杯”江苏省教师数字素养提升实践活动评审结果公布，西交利物浦大学生命与自然科学学院助理教授孙元军博士凭借“化学实验数字化教学课件”，获得高等教育组课件项目特等奖。
孙元军博士（右一）指导学生做实验
这个课件以“化学实验技术自主学习平台”为载体，设计源于孙元军博士在日常教学中的观察：一些学生初次进入有机化学实验室时，尚不熟悉常用仪器和基本操作，往往忙于跟上实验步骤，无暇深入思考操作背后的原理。
他开始思考，如何能改善这种状况。
借助不断迭代的AI辅助编程工具，他着手设计和开发了一个用于教学的交互平台，围绕有机化学实验，将实验准备、反应监控、分离纯化和结构表征等环节串联起来，支持学生自主预习、练习和复习。
在学习平台上的萃取模拟器展示分液漏斗中的两相分层
该项目还获得了西浦“教育+AI冲刺赋能（EASE）”基金的支持，该基金重点支持教师开展“教育+AI”相关教学创新实践。
让学习从走进实验室之前开始
孙元军博士介绍，“化学实验技术自主学习平台”按照有机化学实验的实际流程，将实验室介绍、反应设置、反应监控、后处理、分离纯化和结构表征等环节连接起来，从而有助于学生从前到后理解一场实验如何推进。
但这只是“平台”的第一重功能，孙元军博士说，对学生来说，很多化学实验的难点不仅在于如何操作，更在于能否根据实验现象作出判断。
学生在化学实验室中进行实验操作
以薄层色谱（TLC）实验为例，为什么斑点会出现在不同位置？改变展开剂比例后又会发生什么？如果只是看一张静态示意图，学生很难把参数变化和实验结果真正联系起来。
所以，在平台的开发中他设计了许多交互功能。例如在平台的TLC模拟器中，学生可以自行调整展开剂比例、样品组成等条件，直观观察不同条件下的预期结果。萃取、柱色谱等模块也采用类似的交互设计，让学生通过反复尝试，理解实验条件与结果之间的关系。
一份针对平台开展的问卷共收集了21份有效答卷，其中包括不同阶段的本科生、研究生、博士生及教职员工。对平台已有功能的初步反馈显示，17名受访者将薄层色谱模块评价为“优秀”或“良好”，18人对柱色谱模块给出同样评价，重结晶模块则有16人评价为“优秀”或“良好”。
一个小交互背后的反复打磨
孙元军博士说，开发中的主要难点，是如何把教学内容转化成学生可以动手操作的交互功能。
过去，这类程序的开发需要较高的编程技能和一定的成本。如今，借助不断迭代的AI辅助编程工具，孙老师就自己设计和开发教学所需的前端交互和动画。
当然，AI并不能让开发一步到位。这背后也需要反复的尝试和修改，建立链接顺序，梳理交互逻辑，最终部署测试。
有时，一个看似很小的功能，也需要反复测试。调整动画、检查交互、重新部署，再打开页面确认能否按预期运行，是开发过程中一次次重复的工作。
“每完成一个部分、看到它顺利运转，就带给我继续完善平台的动力。”他说。
对他而言，AI降低了技术开发的门槛，让教学想法更容易落地；而平台应该如何设计、解决学生的哪些学习难题，仍然需要教师根据教学经验作出判断。
目前，“化学实验技术自主学习平台”已经上线。孙元军博士希望继续根据学生的使用反馈对平台进行完善。
对于这个仍在迭代的教学工具来说，此次“领航杯”特等奖是一个阶段性节点。它所回应的问题一直没有改变：当学生走进实验室时，不只是知道下一步该做什么，也更清楚为什么这样做。
（记者：孔欣谊 编辑：寇博 图片提供：孙元军博士）
2026年11月02日