AI赋能课程教学改革的思考与设计
王海霞
随着新时代科技与网络信息技术的飞速发展，人工智能（AI） 已迈入智能化应用新阶段。本文结合作者自身教学实践，探讨理工科课程当前存在的教学痛点，分析如何利用AI技术优化教学流程，并对AI辅助教学的未来发展趋势进行展望。传统教育模式发端于工业革命时期，其标准化、流水线式的知识传授方式，在当下信息爆炸、知识迭代加速、社会对创新人才需求日益迫切的背景下，已显得力不从心。学生个体差异被忽视、学习主动性受挫、高阶思维能力培养不足等问题日益凸显。而AI技术的出现，为教学改革注入了多元活力，在提升课程目标达成度、强化学生能力培养等方面具有重要价值。本文将从课前预习、课堂管理与教学、课后复习、作业完成、考核测验、分析评价及学业帮扶等维度，阐述AI赋能课程教学改革的思考与设计。
一、AI赋能课前预习
AI赋能下的课前预习正彻底改变传统学习模式，其优势体现在多维度、深层次的学习支持上。它不仅为学生提供学习资料，更构建了高度个性化、互动性强且高效的学习入口。AI可通过诊断性测试或分析学生过往学习数据，精准识别其知识储备、薄弱环节与学习风格。例如，在物理课中讲解“利用求导求解变速曲线运动的速度与加速度”时，AI能为掌握扎实的学生推送高阶应用题，为基础薄弱的学生优先引导复习高等数学中的求导基础知识，并匹配详细讲解视频；学生预习语文古文时，若对某个字词存疑，可随时向 AI提问，其能即时给出释义、例句乃至引申义，效果远超传统查字典方式。同时，AI可将统一教材内容转化为适配学生个体吸收的形式，满足差异化学习需求。从教师层面来看，AI能自动分析全班学生的预习数据，生成可视化学情报告，让教师在课前清晰掌握学生的普遍疑问与个体差异；还可帮助教师筛选整合优质预习资源，并根据学生学习效果动态调整资源库，确保预习材料的有效性与前沿性。
二、AI赋能课堂管理与教学
AI系统可通过分析学生的作业、测验、课堂互动等多维度数据，精准诊断每个学生的知识薄弱点，进而推荐专属学习资源与练习题。例如，针对物理基础薄弱的学生，AI会重点推送相关概念讲解视频与针对性练习；对于已熟练掌握的学生，则推荐更具挑战性的拓展内容。在教学支持方面，教师输入教学主题与目标后，AI可协助生成教案、PPT大纲、课堂活动设计，甚至制作相关图片、视频素材，为备课与课堂讲授提供高效助力。在作业批改环节，AI能自动批改选择题、填空题等客观题，还可对简答题、作文进行初步结构检查与语法纠错，并给出评语建议，大幅减轻教师工作负担。在班级管理上，AI借助传感器与视觉技术，可识别打架、长时间趴睡、随意走动等异常行为，并及时向教师或管理员发出警报，助力维护课堂秩序与安全。
三、AI赋能课后复习与作业完成
课后复习的核心在于巩固记忆、深化理解、查漏补缺，AI可在此过程中提供动态、个性化的支持。与课前预习类似，学生可通过AI自主查询知识点，获取相关知识连接点进行拓展学习，唤醒课堂记忆。同时，教师可利用AI快速制作课程讲解视频、知识点微课等复习资源，确保知识传授的准确性，既省去学生筛选网络视频的环节，又能减少时间成本、提升复习效率。在课后作业环节，AI同样能发挥重要作用。教师可在传统纸质作业基础上，增设AI小题视频讲解任务，要求每位学生针对特定题目录制讲解视频，实现全班学生、全科目作业的覆盖。这一环节能充分调动学生主观能动性，引导其脚踏实地完成任务，培养实干精神；同时，将作业视频发布至学习通等平台，方便学生随时复习、交流探讨，形成“教学相长、勤勉致知”的良好学习氛围。
四、AI赋能考核测验、分析评价、学业帮扶
AI对考核测验、分析评价与学业帮扶的赋能，本质上是构建“评估-诊断-干预”的闭环智能教育生态系统。教师可借助学习通、雨课堂等学习平台，上传自身及学生制作的AI知识点视频、作业讲解视频，发布日常练习题库，督促学生完成课前预习、课后复习与题库练习。通过平台数据，教师能实时掌握学生的预习进度、复习效果与练习情况，并据此动态调整教学环节设计与任务安排；针对练习中错误率较高的知识点，可设计针对性题目并安排学生录制AI讲解视频，进一步了解学生解题思路，精准定位疑惑点，实现对症下药，提升答疑解惑的针对性与效力。对于学习进度拖沓的学生，教师可通过平台实时监控、及时督促与沟通帮扶，确保其跟上教学节奏。
通过AI赋能，教师借助AI与教学平台的深度结合，既能有效提升学生的课堂参与意识，又能推动教学从“教师主导”向“学生中心”的角色转变。教师的AI知识点视频教学、学生的AI资料查询与讨论、作业题目的AI视频讲解等多元形式，不仅能改善学生课堂专注度，还能引导学生合理利用手机等智能设备，加深对知识的理解与掌握。当然，AI与平台结合的课程教学改革，需要多方联动与协同配合。学校需制定完善且与改革相适配的培养计划、教学大纲，确保改革有序推进，进一步提升AI赋能教学的实际效果。
总之，社会、环境与人类认知均在不断发展变化，每一届学生的认知特点与思想观念也存在差异。对此，教师需实时把握学生特色，动态调整教学设计与教学改革方向。AI赋能为学校提供了坚实的技术支持，让教师在课程目标达成、学生能力培养等方面有了有力后盾，便于开展教学管理、课堂管理、内容设计、实时监督与动态调节，引导学生主动参与课堂、成为课堂的主人。
（作者单位：桂林航天工业学院。【项目基金】高校物理课程教学理念与教学方法的研究与实践）