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城建学部土木系理论力学教学团队:打造“数智驱动”教学新生态
发布时间:2025-04-17 来源:本站 浏览次数:286

新闻网讯(通讯员 郑先君 蔡卓宸)樱花盛放的春日,我校城建学部土木系理论力学团队(王晓琴、周楚兵、冉然、刘燕、章芳芳)依托超星学习通“AI+理论力学”平台的AI工具链,构建“知识图谱—学情画像—靶向干预”教学闭环,让经典力学焕发数字新生,开创“数智驱动”教学新生态。

 

图1 课程数据统计

面对理论力学庞杂的知识体系,王晓琴教授团队运用AI建模技术,将7章教学内容细化为54个核心知识元点。通过语义网络编织的多维知识图谱,系统自动标注重难点并形成动态导航图。学生轻点屏幕上的公式节点,即可触发关联知识回溯与拓展案例推送,实现"碎片化知识-系统化认知"的即时转化。从牛顿经典力学到分析力学,知识脉络在AI赋能下如水墨般晕染开来。

 

图2 AI自动生成的思维导图

 

图3 多维知识图谱

 

传统批改200份作业才能捕捉的共性错误,如今通过AI引擎十分钟即可生成优化方案。城建学部土木系理论力学团队借助超星平台实时追踪预习、课堂互动、作业测试等全流程数据,构建起包含“矢量运算”“约束分析”等6大维度的力学素养模型。系统不仅能自动识别认知偏差,更能生成个性化“力学体检报告”。教师团队据此动态调整教学策略,真正实现"以学定教"的精准突破。

 

图4 学情雷达

图5 力学素养评价模型

大一学生夏同学展示学习通APP中学生端个性化看板,根据学习行为数据,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。系统通过已有的852个图谱资源,为每名学生定制"视频-解析-训练"组合方案,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

“AI是放大教学智慧的工具。”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。”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

 

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