一、课程简介

无机化学课程是东北大学理一科专业的公共基础课程，在建立学生的化学思维素养和提开实践能力方面发挥重要作用。2020年入选首批国家级线上一流本科课程，也是东北大学首批智慧课程之一。此次，课程团队与学堂在线A14E团队紧密合作，依托国家级一流本科课程的教学资源，运用深度学习和大数据分析技术，对“无机化学课程的教与学诸多环节进行智能化升级，助力学生增强学习效率，系统性地掌握知识架构，助力教师优化教学流程，开展个性化教学，从而有效提升了课程教学效果。

二、课程负责人及团队

课程负责人张霞教授为辽宁省教学名师，课程团队主要成员有韩义德教授、李文豪教授、桑晓光博士、王锦霞博士、冯钟敏博士、孟皓博士和孙忠乔实验师。近五年来，课程团队教师致力于理工交义，AI赋能的化学公共基础课程体系和教学模式建设，近五年获评了省级教学成果奖一等奖2项：校级教学成果奖特等奖2项、一等奖3项。

三、课程建设成果

1、搭建课程知识图谱，让学习系统化、逻辑化

课程团队结合化学学科：“101计划“”建议的教学内容，重新梳理无机化学课程教学知识点，基于245个知识点，167个课程相关资源，以及包含上千道习题的习题库，搭建了包含七个层级的无机化学课程知识图谱，实现知识点，教材描述、视频讲解以及习题训练之间的有效链接。

无机化学课程的习题库与知识图谱同步建设完成，练习题涉及不同难度层级，为不同层次的学生提供了与学习能力匹配的习题资源。基于知识图谱中的知识点与相关知识关系，学生可依据自身学习水平和学习进度，按图索骥，开展高效的自主学习。尤其值得一提的是，学生在学习过程中，还可随时与AI进行互动，以获取与知识节点关联的学习材料和习题。

同时：课程依托知识图谱：利用AI技术实时采集并分析学生的学习行为，进一步构建了课程能力图谱和问题图谱，有效支撑了课程培养方案中能力目标的达成。

2、启用24H智能学伴，提升自学效能和学习体验

为了让AI技术能进一步启迪课程的教与学，课程团队将自2019年至今所积累的“无机化学”课程相关的雨课堂授课资源包、慕课视频与教案、课程教材、课件、作业、习题、试卷、相关论文等多种形式的内容资源进行汇总、整合、并导入到AI知识库中，形成了包含450个文件的课程专属知识库。

以此为基础：学堂在线AI工作台对知识库进行解析，生成了总计4.8万个知识切片，并顺利完成大模型对于无机化学课程的自我学习，通过教学团队精益求精地反复测试、多轮调优，大幅提升大模型对课程知识点问答回复的准确率。

通过24日智能学伴功能：学生可随时与学伴进行在线对话，针对学习中遇到的难点和盲点：智能学伴在完成答疑后：还能根据学生的吸收程度、学习层次，生成与之匹配的知识点测试题，检验学习成效，确保学生能够灵活运用，真正理解和掌握知识点。同时，当学生学习的知识点难度提升时，智能学伴还可以为学生提供情绪价值，缓解学生的学习焦虑。

此外，课程教学团队还设置了“问答对”和“特色指令卡片”，旨在以“问题解决”为核心导向，帮助学生更准确、更高效地提问，始终不偏离学习目标。

3、一键出题与智能备课，助力教学案例设计更优化

在传统教学过程中，“无机化学”课程团队教师非常注重备课和课堂内外的练环节。通过团队备课与集体教研，将教学案例与习题以较高的频率实现选代更新

而在A时代：借助人工智能的强大算力，教师得以在备课时，运用一键出题功能：将教学知识点与业内前沿信息进行结合：为学生出具更有特定属性的习题，以比辅助课堂教学活动的开展，不仅增强学生的学习兴趣，更提升了学生对知识的理解程度。

尤其值得一提的是，课程团队在智能备课过程中使用了精准教学资源推荐功能，AI大模型可以基于已有的知识资料：快速获取与课程相关的最新学术成果和教学资源，将公用资源库包括维普中文期刊数据库以及Web of Science网站的学术文献，依据教学需求组建成具有“无机化学”课程特色的教学案例库，更具有针对性地帮助教师开展教学。

四、教学效果

无机化学教学团队将AI技术有机贯穿教与学的全过程之中，全面增强课程教学，提高教师的工作效率。

1、课前备课

教师利用智能备课助手制作课件、编写教案、设计课堂活动；利用一键出题功能得到不同难易程度、不同类型，不同要求的题目，用于课上小测、课后作业、章节考试等；利用资源检索查找教学相关国内外文献资料，按照两性一度设计特色教学案例，丰富课程教学内容。

2、学情分析

教师将“普通班级整体”“普通学生个体”以及“使用AI学习的班级整体”和“使用AI学习的学生个体”分别设置为颗粒度不同的评价等级，通过大数据细致入微的了解不同颗粒度下班级和学生自主学习的状态与进度。定期汇总“学习时间”“学习内容”“学习活动频率”“高频问题”的数据项，方便教师掌握学生的学习动态，及时调整课堂教学方案，让有限的教学学时更高效。

3、智慧课堂教学

教师开启“AI讲伴”，让AI讲伴协同参与教师的课堂讲解，实现教师课堂教学、AI课程学习、AI知识库的无缝衔接。24HAI学伴辅助学生随时回答课堂扩展问题，提升课堂学习效率。

4、课后评价

教师利用AI平台的教学运行数据，了解学生学习中的难点和易错点，及时调整课程教学策略，完成教学分析与诊断。同时，在课后阶段，学生还能利用24H智能学伴功能，对课上学习的疏漏之处进行补足，并根据自身情况，开展个性化学习，从而实现了AI技术对教与学的双向赋能。

5、扩展学习

AI课程与维普中文期刊数据库和SCI数据库WebofScience对接，学生在课后复习和扩展性学习过程中，通过智能资源检索获得知识拓展内容，强化知识学习的两性一度

6、期末复习

知识图谱工具将知识点、视频讲解、习题自测以及扩展教学资源逻辑化、碎片化、系统化，学生可以依据知识图谱工具对于无机化学课程知识进行系统复习，边复习边自测。

五、结语

无机化学智慧课程教学平台，为教师的“教”和学生的“学”提供了双向全新的体验。教师依照学情精准分析，即时调整教学方案和教学方法，智能生成专属教学案例和测试习题，助力提升课程教学的两性一度:学生依托知识图谱，24H智能学伴，资源推送等功能实施个性化的学习探索。课程团队以学生的知识、能力、素养融合提升为课程教学目标，融合AI技术的深度学习和大数据分析功能，带领学生开启智慧学习之旅!