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基于 AI 辅助与软件协同的场景化教学资源开发及应用

申报人:刘冬梅 申报日期:2025-10-26

基本情况

2026
基于 AI 辅助与软件协同的场景化教学资源开发及应用
创新训练项目
理学
物理学类
一年期
应用研究
教师自主选题
竞赛,应用
刘冬梅
指导教师
2025-10-26 23:13:26

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。

、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。

指南成员

3

指导教师

序号 教师姓名 教师账号 所属学院
1 刘冬梅 130000485 基础部 第一指导教师

指南附件

结束