一、研究目的与意义
目的:针对 大学物理(如振动与波) 抽象概念多、动态过程难演示的痛点,通过 AI 辅助设计与专业软件协同制作,开发场景化教学资源,实现物理过程可视化;引导学生在资源开发中深化知识理解,掌握数字化工具协同应用能力。
意义:教学上解决传统教学具象化不足问题,提升学习效率;学生层面契合应用型人才培养,实现 “物理知识 + 技术工具” 融合训练;应用上形成可复制的资源开发流程,为同类教学提供参考。
二、研究目标与内容
目标:梳理 3-4 个核心场景(如简谐振动合成、波的干涉),掌握 AI 工具与专业软件协同方法,完成资源制作并验证教学应用效果。
内容:筛选场景并明确教学需求;用 AI 生成草图、讲解文案辅助设计;通过几何画板、Matplotlib 等软件制作动态 / 交互式资源;结合教学试用反馈优化,整理资源包与开发指南。
三、特色与创新点
一是工具协同化,AI 与专业软件结合兼顾开发效率与科学性;二是场景具象化,还原现象上下文,聚焦 “过程呈现”;三是应用闭环化,实现 “开发 - 应用 - 优化” 完整链路,确保服务教学实际。
四、学生获得的训练
深化大学物理理论知识;掌握 AI 与专业软件协同技能;经历完整科研流程,提升问题解决与项目管理能力;通过小组分工培养团队协作与沟通能力。
五、预期成果
形成含动态动画、交互式文件的场景化资源包;产出《开发指南》与《教学应用案例报告》;同步完成项目研究报告、中期汇报 PPT 等过程性成果。
. 专业背景
计算机、软件专业优先,对物理教学资源开发感兴趣者也可报名。
2.基础知识
物理基础:掌握大学物理 相关核心概念,了解基本物理实验原理;
工具基础:具备 Python 基础(优先)或熟悉几何画板、Matplotlib 等任一可视化软件;
认知基础:了解 AI 生成工具(如 AI 绘图、文本生成)基本应用逻辑者优先。
3.核心能力
实操能力:能快速学习新软件 / 工具,具备简单动画制作、数据可视化或文案撰写经验者优先;
协作能力:善于沟通分工,能配合团队完成场景分析、资源制作、反馈收集等任务;
责任意识:保证项目进度,积极参与小组研讨,主动解决开发中的问题。