人工智能技術在本科營養學教學中的應用探索

中圖分類號：G640 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2025）14-0021-04

Abstract：ArticialIntellgence（A）techologyisdrivingaprofoudtransfomationineducation.TheappicationofAItec nologyinundergraduateteachingwillbreakthetraditionalteacher-centeredapproachbringingewopportunitiesandchallenges forteachinginnovation.ThisstudysystematicallyexploresthecurrentaplicationofAItechnologyinundergraduatenution teaching，focusingonteanalysisofemergingtechnologiessuchaspersonalizedleaning，inteligentteachingplatforms，augmentedrealityandvirtualrealityechnologyinighereducationeaching.Itrevealstesignificantadvantagesofthsetecholgies inimprovingteachingqualityandstudentlearingoutcomesintermsofintellgenttutoring，clasroommanagement，andeiching leamingresources.BasedonthechallengesfacedbytheaplicationofAIinundergraduatenutritionteaching，suchasinsufficientteacherAIliteracyandimperfectasessmentandfedbackmechanisms，thisarticleproposesinnovativeapplicationpathsincludingtheconstructionofpersonalizedlearningand teachingdecision-making，AI-supportedinteractivelearningmodels，andthe development of AI-assisted intelligent teaching platforms.

Keywords：Artificial Inteligence;undergraduate teaching; Nutrition;teaching innovation; individualized learning

人工智能（AI）技術起源于美國，指的是計算機系統能夠執行通常需要人類智能才能完成的任務，如學習、推理、解決問題、理解語言和識別圖像等，屬于計算機科學的一個分支。作為計算機科學的一個重要分支，AI通過算法和模型對海量數據進行處理和分析，實現具有智能的行為。在高校教學中，傳統的教學模式往往以教師為中心，學生處于被動接受知識的狀態，缺乏主動學習的機會，這不僅影響了學生的學習效果，還限制了學生的學術發展。隨著AI技術不斷應用于教育領域，教學模式正經歷著顯著變革。“人工智能 + 教育\"等政策的推動，為教育模式的創新和優化提供了重要的支持。在教學過程中，AI技術的應用逐漸成為提升教學質量與學生學習效果的關鍵因素。AI技術能夠通過個性化學習和智能輔導系統顯著提高學習效率。本文探討AI在本科營養學教學中的應用，不僅有助于培養更高素質的醫學人才，也為滿足社會對專業人才的需求提供了新的路徑。

AI技術在本科營養學教學中的應用現狀

隨著教育技術的迅猛發展，AI技術在本科教學中的應用逐步普及，為高等院校的教學創新提供了有力支撐。許多高校正通過智能化教學工具的引入，以期提高學生的學習效率和教師的教學質量。例如，浙江大學基于AI技術搭建的智慧教學生態體系，通過云計算實現了教學資源共享和學習方式創新，推動了學校教學模式的整體變革。該體系建立了教師、學生和教學資源之間的數據交互渠道，不僅提供了豐富的課程材料，還鼓勵學生通過在線討論和答疑來加深理解，提升學習效果。虛擬現實技術的應用，使學生能夠在仿真環境中進行模擬操作，讓學生得以突破時間和地點的限制，開展自主學習與實驗操作，增強了學習的沉浸感與實踐性。此外，在AI技術支持下，越來越多的課程探索混合式教學框架的構建，通過數據采集、信息傳輸、數據分析等技術層面的整合，實現了對學生學習的高效跟蹤和分析，有利于提高學生創新、主動學習等綜合能力。例如，在外科學的混合式教學中，AI技術的加入幫助教師更好地規劃教學內容和授課方式。研究表明，AI驅動的混合式教學模式能夠有效提升學生的學習成績，并增強其自主學習能力，同時優化了課堂結構，使教學內容更為合理，提高了學生及教師的教學滿意度。

AI技術在本科生教學中的應用優勢也體現在智能輔導、課堂管理和資源豐富等方面。例如，智能輔導系統能為學生提供個性化的學習體驗。通過分析學生的學習記錄與成績，精準識別每位學生的優勢和劣勢，并給予定制化的學習建議。例如，在英語學習中，借助AI平臺制定個性化學習計劃，幫助學生有針對性地復習和提升。這種教學模式不僅增強了學生的學習自主性，還推動了知識的深度理解。其次，課堂管理中的AI技術應用日益普及。借助自動化批改與數據分析工具，教師能夠更快地掌握學生的學習狀況。例如，“雨課堂”應用程序可以實時追蹤學生的課堂表現，并為教師提供教學建議。這種方式使得教學策略能夠隨時調整，以貼合學生的學習需求，實現教學效果的最大化。綜上所述，AI技術在教學中的應用逐漸深化，推動了教學模式的持續創新，為教育帶來了新的發展空間。

二 AI技術在本科營養學教學中應用的挑戰

盡管AI技術在本科教學中展現出顯著優勢，但在實際應用中也面臨若干挑戰。這些挑戰不僅影響了AI技術在教學中的有效應用，同時也制約了教學效果的進一步提升。

（一）教師AI技術素養不足和角色焦慮

在高校教育領域中，隨著AI技術的日益普及，教師作為教學活動的核心，不僅面臨著技術素養提升的壓力，同時也經歷著角色定位的深刻轉變。AI技術的有效應用需要教師掌握一定的技術技能，包括AI工具的操作、數據分析方法以及智能化教學平臺的使用。然而，AI技術的快速迭代超出了許多教師的適應能力，導致他們難以及時掌握新興的教學工具和技術。這種知識更新壓力使得教師需要投入大量時間與精力來學習和應用新技術，而且技術的復雜性也增加了教師的學習難度，導致教師理解和應用能力參差不齊[]。由于缺乏足夠的培訓與支持，教師在使用AI工具時面臨較大的學習壓力，在教學過程中部分高校教師仍采用傳統教學方法，也缺乏對AI技術的主動嘗試和探索。

鑒于教師的技術素養直接影響學生的學習體驗和教學效果，提升教師的技術能力顯得尤為重要

在智能化教學逐漸普及的背景下，教師的角色也在發生轉變。隨著AI賦能教學，學生可以通過各種渠道獲取知識，教師的知識權威性逐漸被弱化。此外，由于AI技術素養的不足，部分教師對自身的引導角色定位不清，不知道如何在智能化課堂中更好地發揮主導作用。這不僅影響教學效果，也可能削弱教師的自信與教學動力。因此，高校應加大AI培訓和技術支持，提供系統的AI工具培訓和技術使用指導，幫助教師更為熟練地使用智能化教學平臺，幫助其適應角色定位的變化，支持教師在智能化教學中找到新定位。此外，通過提供最佳實踐案例和經驗交流平臺，鼓勵教師分享各自的應用成果與心得，形成教學創新的良好氛圍，從而更好地推動智能化教學的開展。通過系統化的技術培訓、情境化的教學應用支持，高校可以助力教師在AI支持的教育環境中發揮更有效的引導和支持作用，從而提升整體教學質量和學生學習體驗。

（二） 教學內容與AI技術的整合

AI技術在教育領域的引入不僅影響了教學方法的轉變，還對教學內容的設計提出了一系列前所未有的新要求。真正行之有效且富有深度的AI技術應用，不應僅僅在教學工具的智能化層面有所彰顯，還應當全方位、深層次融合于教學內容的設計，以確保教學創新能夠實現從內在內容到外在形式的系統性、整體性提升。然而，就當前的實際狀況而言，在教學內容和AI技術的整合進程中，仍然面臨諸多困境與挑戰，尚未完全構建起一套成熟完善的整合系統。許多課程設計仍停留在傳統知識傳授的固有模式之中，未能切實地融入到課程結構的核心之中。為了有力地推動教學內容與AI技術達成深度融合的目標，高校肩負著極為重要的引領與推動責任。高校應當積極營造鼓勵教師踴躍參與的良好氛圍，在課程開發階段，組織教師開展深入的研討交流活動，促使教師們能夠共同探索具有創新性的課程設計模式，進而逐步構建起一套可持續發展且行之有效的教學體系。例如，可以通過案例研究及富有實踐意義的項目式學習等方式，巧妙地引入AI工具，充分發揮其強大的數據處理與分析能力，開展數據驅動的案例分析工作。在這一過程中，教師引導學生借助AI工具挖掘案例背后隱藏的深層次信息與規律，從而使學生在實踐操作中深刻體會到AI技術與教學內容緊密結合所產生的巨大價值，從而真正實現教學內容與技術的深入融合與協同發展。

（三）教學評估與反饋機制不完善

在傳統教學模式的框架之下，教學評估與反饋機制往往有著較為固定的模式與標準，因此相對明確清晰。然而，隨著AI技術逐步深入教學領域，全新的教學評估需求應運而生。當前，針對AI技術在教學過程中的應用效果，尚未構建一套科學完備的評估機制。這一缺失導致難以精確且全面地了解AI技術對學生的學習成效以及學習體驗的實際影響。為了切實有效地提升教學效果，當務之急是建立起針對AI應用效果的評估體系，以此來有力地保障AI技術應用在教學實踐中的合理性與有效性。具體而言，可以借助先進的數據處理技術，對學生的學習行為數據和學習成績數據展開深入細致的量化分析，通過這種方式，能夠較為直觀地評估出AI技術在推動學生學習成效提升方面所發揮的作用。與此同時，還應重視學生的主觀感受與體驗，通過設計問卷調查，開展有針對性的訪談等方式，廣泛收集學生對于AI輔助學習的反饋，以了解學生對AI輔助學習的滿意度、在使用過程中的實際體驗優劣，以及學習興趣是否因AI技術的介入而產生變化等。這些定性數據與量化分析相互補充，能夠為教學改進，尤其是AI技術在教學過程中的引入提供完整的反饋視角。最后，通過建立起教師之間的協作評估機制，促使教師能夠定期開展深人的交流與討論，共同探討AI應用在教學實踐中的成效與不足，確保AI技術在教育領域中的應用策略與方法不斷改進，從而有力地推動教學改革創新的持續深入。

三AI技術在本科營養學教學中的應用路徑

AI技術在本科營養學教學中的應用，對于推進個性化學習與教學決策的構建、支持的互動學習、輔助智能教學平臺的建設方面均具有十分重要的創新價值。

（一）個性化學習與教學決策的構建

將個性化教育理念融人營養學教學設計，基于AI技術開發個性化學習路徑，將有助于提升學生的學習成效。個性化學習旨在尊重學生的多樣化需求，通過學習方式、評價體系、資源分配等方面的差異化設計，滿足學生在營養學課程中的多樣化學習需求[13]。例如，基于“識別特征一定制任務一檢驗效果\"三階段模型[13]，通過AI技術分析學生的學習數據，包括營養學相關的學習歷史、答題記錄等，提供量身定制的學習建議[14]，通過構建個性化學習路徑，幫助教師更好地理解學生的需求，并提供針對性的支持和反饋，讓每位學生都能以最適合自己的方式進行學習。

此外，教師可以借助AI技術做出更為科學的營養學教學決策。教師通過AI算法對學生進行實時分析，精確識別學生的優勢和不足，可以選擇調整課程內容或增加補充材料，確保每位學生都能按照自己的節奏學習，從而提高教學效果。例如，在營養與食品衛生學課程中，對在某些教學模塊表現不佳的學生，根據學生的學習能力、興趣和需求，自動推送相關的學習資源和練習題，以幫助他們鞏固基礎知識，能夠有效滿足不同學生的需求。這種方式能夠增強學生的學習動機，提高其學習效果。此外，通過收集和分析學生的學習數據，教師能夠及時了解學生的學習行為和心理狀態[15]，為教師提供個性化的教學建議，以便更好地滿足學生的需求。通過數據驅動的教學決策，教師不僅能夠優化教學內容，還能更好地關注學生的個體差異，提供更具人性化的教育服務。

（二）AI技術支持的互動學習

AI技術的迅速發展為課堂互動學習帶來了前所未有的機遇，不僅拓展了學習的廣度，還增強了學習的深度和即時反饋的有效性。通過AI支持的在線互動平臺，學生可以圍繞營養學開展深入討論，跨越傳統課堂時間與空間的限制。例如，在AI支持的營養學專題討論區中，學生可以提出問題、分享見解，進行深度交流。同時，教師能夠實時參與討論，針對學生的疑問或誤區進行及時指導，提供精準反饋，從而提升互動學習的靈活性和即時性。此外，AI技術還能引入創新的學習活動，提升學習的趣味性和實踐性。例如，通過AI支持的營養知識競賽、虛擬實驗和模擬配餐活動，學生可以在互動體驗中強化所學知識。在知識競賽中，AI可根據學生的答題情況實時生成成績反饋，使學生明確自身的學習進展，激發學生的競爭意識和學習興趣。而在模擬配餐活動中，AI可以結合營養學知識分析學生設計的餐單，并即時反饋各類營養素的合理性和不足，為學生提供科學的建議，幫助他們在實踐中鞏固知識。這樣的互動性活動不僅使學習過程更加生動，還培養了學生的實際應用能力。與此同時，教師利用AI技術了解學生對課程內容的掌握程度及對教學方式的評價，不斷改進教學方法，以此優化教學策略，確保教學內容符合學生需求，提高課程的有效性和學生的滿意度。通過AI支持的互動學習，營養學課程能夠更貼近學生的學習需求，提升教學的精確性和靈活性。這一基于AI的互動學習模式有望打破傳統教學的諸多限制，推動營養學教育的持續創新。

（三）AI輔助的智能教學平臺

構建AI輔助的智能教學平臺無疑是當下提升教學質量的重要途徑。在本科生營養學教學領域，積極引入增強現實（AR）和虛擬現實（VR）技術，能夠為學生提供更加直觀且極具生動性的學習情景。在教學實踐中，教師可充分利用AR技術的獨特優勢，將營養成分在體內的消化、吸收和利用過程清晰地展示在學生眼前。與此同時，學生則能夠借助便捷的在線模擬工具，對各類營養成分展開深入分析。學生只需要使用手機或平板電腦掃描食物，便能即刻獲取該食物所包含的詳細營養成分信息，以及獲取其在體內發揮的特定生理功能[15。這在極大程度上增強了學生的學習參與感，使他們對知識的理解不再停留在抽象層面，而是通過這種直觀的方式加深對知識的理解與記憶。不僅如此，VR技術的運用更是為教學開辟了新的維度。通過創建高度仿真的虛擬實驗室，學生置身于仿真的實驗場景之中，可以盡情地在其中進行營養評估和膳食設計等實踐操作1。例如，在虛擬場景里開展營養評估以及與虛擬患者進行咨詢互動等活動時，學生能夠以一種前所未有的直觀方式去理解營養學知識，并且能夠在反復的實踐過程中，切實提升自身的實際操作能力。此外，諸如“微信 + 情景模擬”這類創新的互動式教學模式，也在營養學教學中發揮著重要作用，能夠引導學生深入探究不同食物的營養價值，以及對人體健康所產生的長短期影響[18]。借助這種實踐性學習體驗，學生不僅能夠熟練掌握那些復雜而深奧的營養學知識體系，還能在實際操作能力與臨床思維方面得到全方位的鍛煉和提升，從而為學生未來在營養學領域的職業發展打下堅實而穩固的基礎。

四 結束語

在當今時代，AI技術的快速發展正深刻重塑著教學領域的格局，本科生營養學教育也正在經歷深刻的變革。通過個性化學習、智能教學平臺、增強現實和虛擬現實技術等一系列新興手段，為營養學教學注入了全新活力。AI技術不僅優化了課程內容和教學方法，更為學生的個性化學習提供強有力的支持，幫助他們更好地理解和掌握營養學知識，使每個學生都能在最適宜自身的節奏中掌握營養學技能。然而，AI技術在教學中的應用面臨著教師AI技術素養不足和角色焦慮、教學內容與AI技術的整合，以及教學評估與反饋機制不完善等諸多挑戰。這些挑戰需要高校、教育工作者、研究者和政策制定者共同努力解決。在此過程中，教師的角色至關重要，不僅需要快速適應新技術，還要不斷更新自己的教學理念，以便更好地支持和引導學生學習。

展望未來，隨著AI技術在營養學教學中的應用不斷深化，AI系統將憑借其強大的數據處理能力，精準地分析學生的學習行為，精準洞察學生的學習困境與需求，提供更具針對性的教學反饋和支持。同時，建立跨學科合作機制，將營養學與計算機科學、數據科學等領域相結合，積極探索AI技術與教學相結合的創新路徑，將推動教學改革的進一步深人。通過這樣的創新實踐，不僅能夠培養具有全面素養的營養學人才，又能熟練運用現代技術手段的全面素養型營養學人才，更能滿足社會對高素質營養學醫學人才日益增長的需求。

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