学科基础课
高校现代化
课程建设
课程以真实问题为起点:动画视频入门,课程网站深入,翻转课堂开展主动学习;未选修本课程的学习者由 AI 导师一对一辅导,游戏化是前四维的升华。
- 动画视频已在哔哩哔哩与 YouTube 公开发布
- 课程网站已上线
课程架构
五维一体的课程架构
五个维度建立在统一的课程梳理之上:先厘清知识间的逻辑关系,为每个教学单元提炼驱动问题,各维度均围绕这些问题展开。
动画视频
全程以原创动画讲解问题情境、空间关系与变化过程,帮助学生建立直观认识

课程网站
可独立阅读的课程正文,与动画视频逐集对应、推导完整:主线必读,深入与硬核内容按需选读,交互页面支持动手探究,知识图谱呈现全课知识关联

翻转课堂
学生课前已自学动画视频与课程网站,课上在新情境中运用所学,经判断、讨论、动手与表达形成理解;活动形式按主题选定

AI 导师
面向未选修本课程的学习者,AI 导师按课堂的同一教学逻辑开展一对一辅导,力求接近课堂效果;选课学生课后也可用于复习。为每位学生建立学习档案

游戏化
前四维的升华:将动画视频、课程网站、翻转课堂与 AI 导师中的学习、练习和实践融入游戏,学生在游戏中完成整门课程的学习,社交、养成等机制促进持续投入。
1课前
动画视频
入门
2课前
课程网站
深入
3课上
翻转课堂
实践与表达选课学生
3课外
AI 导师
实践与表达未选课学习者
学习一个课题,先观看动画视频、阅读课程网站,以自主学习为主;再进入翻转课堂或由 AI 导师辅导,以动手实践与交流表达为主。至此,一个课题的学习形成完整闭环。游戏化则将这一过程整体融入游戏,学生在游戏中完成整门课程的学习。
这一学习路径借鉴了学习科学的几项成熟设计:学生自主生成解释、开展同伴讨论,比被动接收信息更有利于深度理解(ICAP 框架);课前收集学生的作答与困惑,据此调整课堂教学(及时教学 JiTT);闭卷提取与间隔练习有助于长期保持(提取练习与间隔学习)。
教学演示
一个知识点的教学全流程
四个环节均围绕《趣味大地测量学》中的同一个问题展开:球面上哪条路最短?
- 环节三有两种形式:选课学生进入翻转课堂,未选修本课程的学习者由 AI 导师辅导。




环节一 动画视频查看这一环节 →


环节三有两种形式:选课学生进入翻转课堂,未选修本课程的学习者由 AI 导师辅导。


前四维的升华:将动画视频、课程网站、翻转课堂与 AI 导师中的学习、练习和实践融入游戏,学生在游戏中完成整门课程的学习。面向未来的课程模式,依据真实教学中学生的学习难点设计
推广应用
可推广至各学科
《大地测量学基础》全课由四个驱动问题贯穿:
- 01武汉到北京有多远?地球椭球理论
- 02珠穆朗玛峰有多高?重力场与高程
- 03如何在山区修一条笔直的隧道?归算与投影
- 04茫茫大海中央,如何描述你在地球上的确切位置?坐标系统
其他学科同样可以提炼此类驱动问题。以下示例仅用于说明思路,具体课程的驱动问题须与课程团队共同确定:
开罗和武汉都在北纬 30° 附近,为什么开罗周围是沙漠,武汉却是鱼米之乡?
水比钻石有用得多,为什么钻石反而贵得多?
人到了高原为什么会喘不上气,住上一段时间又能慢慢适应?
一条消息发到地球另一边,为什么一两秒就能收到?
同样是碳,金刚石为什么那么硬,石墨却软得能用来写字?
考前熬夜突击背下的内容,为什么考完没几天就忘了?
视觉风格亦随课程定制,本课程采用剪纸风格。
建设方案
从一门课程开始现代化建设
课程负责人可直接合作建设,也可由学院统一组织。