2025年05月27日

昆明理工大学理学院:打造“物理+”学科交叉知识图谱

曾春华 楼宇丽 李迅鹏
版面信息

  昆明理工大学理学院物理及实验教学团队主编的《大学物理实验教程》,创新性地将实验背景、原理、步骤等难点知识的微视频以二维码形式融入教材,方便学生线上学习,实现线上线下融合教学。课程以认知规律、工具掌握、创新实践为主线,构建完善知识体系,将经典物理理论与现代工程科技需求深度结合,把抽象物理概念与应用场景(如金属材料杨氏模量等)动态关联,打造“物理+新工、农、医科”学科交叉知识图谱。同时,配套“VR虚拟仿真实验”与“工程案例库”,助力学生将物理知识灵活运用于工程科技实践,培养学生创新应用能力。

  学院依托AI技术,构建“课前预习—现场操作—课后报告”全流程的目标达成评价体系。如“光电效应实验”课程,在课前,学生借助视频,学习实验目的、仪器、原理、操作及数据处理等知识,了解物理学家的科学发现历程,将科学知识与思维深度融合,培养自主学习能力与科学精神。在课堂中,学生操作光电效应实验仪,测量普朗克常量、光电流值等,并利用作图软件实现数据可视化。教师结合学生反馈及时反思改进,提升教学质量。在课后,AI对学生实验报告进行多维分析,包括预习、数据处理、误差分析、考勤及知识图谱掌握情况,助力教师精准掌握学生学习状况,开展个性化辅导。AI物理实验助手作为学生的贴心导师,24小时在线智能答疑。该模式将复杂实验转化为沉浸式学习场景,自动诊断知识短板,定制专属学习路径,打造自主、智能、精准的交互式学习体验,拓宽实践育人路径,以AI赋能提升学生创新与实践能力。

  数智化教育背景下,如何借助AI技术优化大学物理及实验教学设计、提升数据处理能力,进而挖掘数据背后的物理规律,成为极具意义的研究课题。昆明理工大学理学院以数智化赋能大学物理及实验教学,构建起线上线下融合教学模式,拓展了教学空间。此模式在保留传统教学面对面交流、实操演练等优势的同时,又发挥线上教学时空灵活之便,有效激发学生学习兴趣,帮助学生深化基础知识理解,破解传统实验开展难题,拓展教学内容的广度与深度,为公共基础课教学改革与推广提供参考案例。  

  (曾春华 楼宇丽 李迅鹏)

 

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