城建学部

【师说新语 讲好教育那些事】理论力学教学团队：打造“数智驱动”教学新生态

      （ 土木系郑先君供稿）人间最美芳菲处，落樱缤纷又一春。在万物复苏的时节，一场基于超星学习通的“AI+理论力学”教学改革正悄然展开。土木系理论力学团队教师（王晓琴、周楚兵、冉然、刘燕、章芳芳）深度融合平台AI工具链，构建“知识图谱—学情画像—靶向干预”智能教学闭环，让静力学、动力学等抽象理论在数据赋能下焕发新生，构建了“数智驱动”教学新生态。

图1 课程数据统计

知识图谱解构理论力学知识体系

     从牛顿力学到哈密顿原理，知识脉络如庖丁解牛般清晰呈现。"王晓琴教授团队依托超星学习通AI建模模块，将7章课程内容拆解为54个知识元点，通过语义网络生成多维知识图谱。系统自动标记重难点、考点，形成动态可视化的力学思维导航图。学生点击任意公式节点，即可触发关联知识点回溯与拓展例题推送，实现碎片化知识的体系化重构。

图2 AI自动生成的思维导图

图3 多维知识图谱

学情诊断引擎实现精准教学

     过去批改200份作业才能发现共性问题，现在AI十分钟生成教学优化方案。团队教师利用超星学情分析系统，实时追踪学生预习、课堂互动、作业测试等全流程数据，构建涵盖“矢量运算熟练度”“约束条件分析能力”等多维力学素养评价模型。系统通过机器学习识别学生错题中的认知偏差，自动生成“力学体检报告”。根据学情分析，团队教师实时把控教学情况，动态调整教学内容，真正实现精准教学。 图4 学情雷达

图5 力学素养评价模型

智能推送系统激活个性学习

     大一学生夏同学展示学习通APP中的个性化看板，平台基于知识掌握度与学习行为数据，为每名学生智能匹配“视频—知识点解析—梯度训练”组合方案：对空间运动学薄弱者推送刚体运动分解案例，对分析力学理解困难者定向发送“从单摆到双摆的哈密顿量推导”交互式动画。目前系统已沉淀852个图谱资源，正在实现“千生千面”的学习路径规划。

图6 学生端个性化推送

图7 图谱资源

     当AI与经典力学在云端碰撞出智慧火花，这场教育变革正在重新定义“师-生-机”三元协同的新时代课堂图景。周楚兵老师说到，在这个人工智能+大数据的时代背景下，我们要“顺势而为”，遵循内容为王，用好AI工具，让“教”与“学”焕发新生机；同时，要在课堂上启发学生去利用工具，培养驾驭工具的主体性人格。

图8 理论力学教学团队