成果解决教学问题的方法

(1)四维联动构建材料学科数字化教学资源,三体并举促进资源共享

针对优质教学资源相对集中、难以普惠共享、制约人才培养均衡发展等问题,构建出“思政案例-课程集群-仿真实验-数实融合实验”教学资源,以AI思政案例引领价值塑造,以知识图谱驱动课程集群支撑系统学习,以多场景虚拟仿真实现能力训练,以大型仪器远程操控和本地实操开展实践培训,形成“价值引领—知识建构—能力训练—工程实践”四维数字化教学资源闭环。构建“在线课程—虚拟教研室—数智化平台”三体并举的资源共享机制,以在线课程为载体,实现知识内容的跨时空传递与普及共享;以虚拟教研室为纽带,实现教师的跨校协同与资源共建共享;以数智化平台为依托,实现大型仪器资源共享。三体协同,实现四维资源从局部供给走向广域共享,提升优质教育资源的可及性与普惠共享。

(2)四维协同打造智慧化材料教学方式,三体并举强化能力培养

针对教学过程存在的支撑数据缺乏、状态掌握不及时、能力培养困难等问题,构建了“课前—课中—课后—实验”四维协同教学新方式,搜集教学全过程、个性化数据。追踪课前MOOC、知识图谱使用情况等,提取预习数据,形成课前学情画像;课中AI助手采集过程数据,精准反映学生知识掌握度;课后通过作业、练习完成情况,结合智能答疑获取知识巩固与拓展数据,得到知识迁移与内化水平;实验环节依托数智化平台记录过程,获取实训数据。构建“学情精准画像—教学动态调适—过程智能纠偏”三体协同机制,以学情画像为依据,实现精准诊断和个性化引导;采集过程状态数据,实现教学内容动态适配和智慧调控;实时反馈虚实结合的实验操作数据,实现训练纠偏并促进能力生成。三体并举,有效促进学生知识学习、能力提升与素养培养的协同发展。

(3)四维融合建立精准化教学评价模式,三体并举深化因材施教

针对传统教学评价方式单一、学习过程不明、个性化培养难等问题,建立了“课程思政—理论教学—虚拟仿真—数实融合”四维全过程个性化客观数据搜集与分析体系。从课程思政中提取学生价值塑造与内化度数据;从理论教学中提取知识掌握与理解度数据;在虚拟仿真中分析技能训练与流程掌握度数据;在数实融合环节提取实际操作能力数据。根据个性化数据精准画像实施精准诊断,发现知识缺口、实施智能导引并适配教学资源,精准推送教学资源、靶向培养实现“个性化培养”,达到“一生一案”的动态优化,构建出“精准诊断—智能导引—靶向培养”三体并举机制,为因材施教提供了可复制推广的解决方案。

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