五维课程体系

建设方案

课程建设分三期推进

每一期成果均可独立使用,同时为下一期奠定基础。

  1. 1第一期动画视频与课程网站
  2. 2第二期课堂设计与教学实施
  3. 3第三期AI 导师与游戏化

第一期

动画视频与课程网站

  • 动画视频
  • 课程网站
建设内容
梳理课程知识体系,为各教学单元提炼驱动问题;据此制作全部动画视频与配套课程网站,并在需要调整参数、对比结果之处设置交互页面。
应用场景
用于学生课前预习;公开视频可用于专业宣传;课程网站正文可作为教材的数字底稿,也是后续建设的基础材料。
建设依据
后续的课堂任务、AI 导师的题目与提示均引用这些内容;全课内容齐备后,方可按学时统筹课堂设计。

第一期按学习顺序重新组织课程内容,再据此制作动画视频与课程网站,分四步推进。各步成果经课程团队教师审定后进入下一步。

  1. 梳理知识体系

    归纳教学大纲涉及的全部知识点,明确核心知识点及其先修与后继关系,形成课程知识图谱。

    成果示例:《趣味大地测量学》知识图谱

  2. 重构问题链

    以明确的任务目标重新组织教学大纲,将其分解为循序渐进的子任务,每个子任务构成一个教学单元。每个单元以驱动问题引入,在解决问题的同时提出新的问题,作为下一单元的起点,单元之间环环相扣。学生先运用已有知识尝试解决问题,需要时再引入新知识。解决问题所必需的知识进入视频与课程网站主线,大纲中的其余内容收入深入与硬核模块。

    示例:第一个主题以「武汉到北京有多远?」为任务,分若干集逐步解决。第一集算出两地之间的球面距离,随即指出这一计算以「地球是已知大小的圆球」为前提,由此引出第二集的驱动问题「两千年前的人,怎么量地球?」。

  3. 制作动画视频

    依据重构后的大纲撰写脚本与画面要点,经知识表述与用词核查后录制配音,再按配音节奏制作动画。视觉风格随课程定制。

    成果示例:动画视频环节

  4. 建设课程网站

    以视频脚本为基础撰写主线正文,与视频讲授同一推导;针对可拓展之处与大纲中的其余内容编写深入与硬核模块;在需要调整参数、对比结果之处设置交互页面;正文注明参考文献。

    成果示例:课程网站环节

第二期

课堂设计与教学实施

  • 翻转课堂
建设内容
按既定学时设计理论课与实践课,包括预习安排与课前问题、课堂任务、课后作业与考试、评价方式和教师材料;随后完整实施一轮教学,收集学生作答、常见困难与学习负担数据。
应用场景
开展混合式教学;形成教学实施与改进的过程记录。
建设依据
课时分配取决于全课内容总量与知识间的依赖关系;本轮教学获得的数据是第三期建设的依据。

第二期以第一期的视频与课程网站为课前学习材料,按既定学时设计翻转课堂及配套的作业、考试与评价方式,并完整实施一轮教学,分五步推进。各步成果经课程团队教师审定后进入下一步。

  1. 统筹全课学时

    依据全课内容总量与知识间的依赖关系,明确各部分的学习成果,以及需要讲解、讨论或实践完成的任务,在固定的理论与实践学时内分配到各次课。

  2. 组织教学单元

    每个教学单元由课前预习、理论讨论、实践探究与课后巩固组成,实践课结合学科特点,采用实验、上机、野外作业等形式。作业与考试题目围绕学习成果先行设计,侧重在新情境中运用所学知识,课堂活动据此展开。

  3. 设计课堂活动

    课堂活动以学生主动参与为核心,按主题特点选定活动形式,如先预测再检验、同伴讨论、小组协作、示范例题后逐步放手,并配套可交互演示课件与教师备注。

    活动示例:翻转课堂环节

  4. 制定评价方式

    确定过程性评价与终结性评价的构成与比例,制定各项任务的评分标准,使课堂表现、课后作业与考试分别对应相应的学习成果;成绩记录区分小组成果、获得帮助后的表现与个人独立理解。

  5. 实施教学并复盘

    完整实施一轮教学,收集课堂作答、作业与考试结果、常见困难、学习负担与教师反馈;依据实际数据评价各项学习成果的达成情况,形成复盘与改进方案,作为第三期建设的依据。

第三期

AI 导师与游戏化

  • AI 导师
  • 游戏化
建设内容
AI 导师针对第二期发现的学习难点,按课堂的同一教学逻辑为未选修本课程的学习者提供一对一辅导,也供选课学生课后复习。游戏化为可选项,是前四维的升华,将学习、练习和实践融入游戏。两者均以网页应用形式上线,用户打开网页即可使用,无需下载安装;上线后依据用户的学习数据与反馈持续迭代优化。
应用场景
使未选修本课程的学习者也能获得一对一引导,选课学生课后可用于复习;游戏化促进学习与练习的持续开展。
建设依据
第二期教学积累的作答数据与学习难点,使 AI 导师的辅导更具针对性;游戏化是前四维的升华,可充分利用前几期的全部成果,主要面向校外学习者,可根据市场需求与学院发展战略决定是否开发。

第三期依据第二期教学中发现的学习难点建设 AI 导师,分四步推进;游戏化为可选项,可在此基础上拓展。各步成果经课程团队教师审定后进入下一步。

  1. 确定辅导目标

    依据第二期的教学数据,选取学生普遍存在的学习难点,明确每个辅导单元的考察点、常见误解及其识别方式。

  2. 设计辅导策略

    沿用同一主题课堂的教学设计,学生先尝试作答,最后在新题中独立运用。针对每种误解设计逐级提示,依次为追问、指向对应的视频片段或交互页面、部分示范,不直接给出答案;导师所用的事实与数字均取自课程内容。

  3. 开发 AI 导师软件

    以大模型驱动对话与作答判读,按辅导策略组织每一轮辅导,支持文字与语音交互。每个用户都有独立的学习档案,记录学习进度与各考察点的作答情况,AI 导师根据学生的薄弱项主动进行有针对性的复习指导。

    演示原型:AI 导师环节

  4. 发布与持续迭代

    上线后,在保护用户隐私的前提下,依据用户的学习数据与使用反馈持续优化辅导策略、题目与软件功能,并逐步扩展辅导内容。

  5. 拓展游戏化可选

    在 AI 导师与前几期成果的基础上,将学习、练习和实践融入游戏任务,并借鉴游戏化设计中的动机原理,引入剧情、养成、社交等元素激发学生兴趣;是否开发依据市场需求与学院发展战略确定。

如何开始

我们提供委托建设、协同建设,以及面向自主建设的培训与咨询。建设内容与分工均可根据学院和教师的实际情况定制,也可先选取一个课程专题开展试点建设。详情欢迎通过页面末尾的微信咨询。

常见问题

非测绘类专业能否开展?
可以。这一建设方法不依赖特定学科,学科内容由课程团队教师把关。
是否必须建设全部内容?
不必。动画视频、课程网站、课堂设计、AI 导师与游戏化均可单独建设;多项同时建设时,后续部分可直接利用前期成果。
视频与课程网站是否必须公开?
不必,可仅限校内使用。公开发布有助于专业宣传,由课程负责人与学院商定。
课程网站部署在哪里?
可部署在学校自有服务器或课程平台上,也可由我们托管。
课程内容的著作权归谁所有?
归学校所有。合作建设的视频、网页正文、课件等课程内容,著作权均归学校所有,学校可自主使用、修改和发布;我们作为制作方保留署名权。课程中使用的第三方素材(如字体、开源程序)按各自的许可协议使用。
能否用于一流课程建设或教学改革项目?
可以。协助高校建设一流课程是我们的核心目标之一。第一期的视频与课程网站可作为课程的线上教学资源;第二期的翻转课堂设计与一轮真实教学,形成混合式教学的实施与改进记录;第三期的 AI 导师为课外学习提供一对一支持。上述内容均为一流课程与教学改革项目重点关注的建设内容。

联系

申子宇,武汉大学测绘学院博士,湖北科技学院副教授。

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