地大新聞網(wǎng)訊 （通訊員 李琪 肖夢(mèng)瓊 易明 吳仁喜）在全球高等教育向數(shù)字化、智能化加速躍遷的浪潮中，中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）以“教育為基、數(shù)智為翼”，秉持“創(chuàng)新、融合、協(xié)同”的核心理念，構(gòu)建全方位、多層次的數(shù)智化教學(xué)體系，開(kāi)啟教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型新篇章。
智學(xué)地大：AI全流程賦能智慧教育新生態(tài)
清晨，地質(zhì)學(xué)專(zhuān)業(yè)的同學(xué)手機(jī)登錄“智學(xué)地大”，通過(guò)課程知識(shí)圖譜的知識(shí)點(diǎn)，認(rèn)真觀(guān)察AI系統(tǒng)推送的“玄武巖”虛擬標(biāo)本，按照AI規(guī)劃的個(gè)性化路徑進(jìn)行預(yù)習(xí)。此時(shí)，地球科學(xué)學(xué)院馬強(qiáng)教授也同樣忙碌，智能備課系統(tǒng)已生成了虛實(shí)互動(dòng)環(huán)節(jié)的定制教案，附帶AI學(xué)情分析報(bào)告，其中清晰呈現(xiàn)了班級(jí)掌握度、進(jìn)度、知識(shí)點(diǎn)觀(guān)測(cè)等學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)。通過(guò)了解學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握熱力圖，綠色跳過(guò)講解、黃色啟動(dòng)翻轉(zhuǎn)課堂、紅色難點(diǎn)則精講攻堅(jiān)，釋放課堂講授空間，轉(zhuǎn)換為高階思維訓(xùn)練場(chǎng)。
馬強(qiáng)與同學(xué)進(jìn)行教學(xué)互動(dòng)
課堂上，師生借助智學(xué)地大的數(shù)字資源庫(kù)，全方位、高精度觀(guān)察巖石礦物標(biāo)本，交流心得、共享討論?！皞鹘y(tǒng)的巖礦觀(guān)察需要學(xué)生跨越顯微鏡、標(biāo)本盒、野外露頭等多個(gè)尺度，現(xiàn)在，我們的智能平臺(tái)在同一教學(xué)空間內(nèi)呈現(xiàn)巖石標(biāo)本的微觀(guān)組成、手標(biāo)本結(jié)構(gòu)和露頭構(gòu)造，讓學(xué)生在沉浸式學(xué)習(xí)中提升巖礦分析能力?！瘪R強(qiáng)說(shuō)道。
課后，教師通過(guò)“課堂時(shí)光機(jī)”，回溯到學(xué)生在“火成巖分類(lèi)”環(huán)節(jié)存在集體遲疑，基于這一反饋，教師可針對(duì)性調(diào)整下一節(jié)課的教學(xué)策略。與此同時(shí)，回到宿舍的學(xué)生，通過(guò)與AI智能體對(duì)話(huà)鞏固知識(shí)、答疑解惑，完成學(xué)習(xí)反饋，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)閉環(huán)。
“智學(xué)地大”重塑教學(xué)流程與場(chǎng)景，打造開(kāi)放協(xié)同、動(dòng)態(tài)優(yōu)化的智慧教育生態(tài)系統(tǒng)，為學(xué)生提供泛在式、個(gè)性化、智能化的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。
在課程體系建設(shè)方面，平臺(tái)也以“通識(shí)筑基、專(zhuān)業(yè)融合”為目標(biāo)，構(gòu)建AI+通識(shí)/專(zhuān)業(yè)課程體系，全面提升學(xué)生數(shù)智素養(yǎng)。面向低年級(jí)學(xué)生開(kāi)設(shè)《人工智能概論》通識(shí)課，以典型案例解析深化理論認(rèn)知，以課內(nèi)實(shí)踐訓(xùn)練強(qiáng)化應(yīng)用能力，培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科思維。各學(xué)院積極推進(jìn)人工智能融合專(zhuān)業(yè)課程的智能化升級(jí)，涌現(xiàn)出如《智能油氣田工程》《礦產(chǎn)資源智能預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)》《數(shù)字海洋》等一大批AI+專(zhuān)業(yè)課程，推動(dòng)學(xué)科交叉創(chuàng)新，為培養(yǎng)適應(yīng)新時(shí)代需求的復(fù)合型人才奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
在“3C向3I”轉(zhuǎn)變的背景下，“智學(xué)地大”以“雙一流”研究生全英文學(xué)科課程群項(xiàng)目為基礎(chǔ)，全力構(gòu)建國(guó)際化課程平臺(tái)。十大優(yōu)勢(shì)學(xué)科課程群、82門(mén)精品課程，從教案講義到教學(xué)視頻，從培養(yǎng)材料到云端資源，全維度教育要素高度整合，推動(dòng)優(yōu)質(zhì)資源的智能化匹配與全球化共享。
元古大模型：多模態(tài)地學(xué)驅(qū)動(dòng)科教融合新范式
元古大模型系統(tǒng)架構(gòu)
近年來(lái)，學(xué)校與科大訊飛合作，基于星火通用認(rèn)知大模型，通過(guò)對(duì)62萬(wàn)多張古生物化石圖片和三千多篇地學(xué)文獻(xiàn)中的45萬(wàn)余條地質(zhì)實(shí)體與屬性進(jìn)行訓(xùn)練，最終構(gòu)成了千億參數(shù)的垂直領(lǐng)域大模型，利用多模態(tài)大模型技術(shù)解決地學(xué)教學(xué)和科研領(lǐng)域相關(guān)問(wèn)題。學(xué)校還開(kāi)發(fā)了化石標(biāo)本識(shí)別助手、地質(zhì)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)挖掘工具和古生物學(xué)知識(shí)問(wèn)答平臺(tái)等多個(gè)智能體。“我們要建成具有社會(huì)影響力的地球科學(xué)教育、科研與服務(wù)平臺(tái)，探索產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新的新模式?！钡厍蚩茖W(xué)學(xué)院宋海軍教授說(shuō)道。
此外，學(xué)校深度推進(jìn)科教融合，把優(yōu)質(zhì)科研資源轉(zhuǎn)化為育人資源與優(yōu)勢(shì)，科研設(shè)施轉(zhuǎn)化為創(chuàng)新平臺(tái)，科研成果轉(zhuǎn)化為科研內(nèi)容。地質(zhì)過(guò)程與成礦預(yù)測(cè)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室陳國(guó)雄教授及其團(tuán)隊(duì)引導(dǎo)學(xué)生利用智能實(shí)驗(yàn)設(shè)備，解決傳統(tǒng)地震勘探存在復(fù)雜構(gòu)造成像失真、薄層識(shí)別精度不足、多源數(shù)據(jù)融合效率低等問(wèn)題；地質(zhì)過(guò)程與成礦預(yù)測(cè)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室左仁廣教授引導(dǎo)研究生積極探索數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)地球科學(xué)知識(shí)發(fā)現(xiàn)思維，提升找礦數(shù)據(jù)挖掘與智能分析能力；資源學(xué)院鐘志教授帶領(lǐng)研究生率先將卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)引入儲(chǔ)層滲透率預(yù)測(cè)，突破傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)模型對(duì)復(fù)雜非線(xiàn)性關(guān)系的表征局限。
學(xué)校將繼續(xù)推進(jìn)大模型的建設(shè)，堅(jiān)持推動(dòng)人工智能技術(shù)與學(xué)科特色的教育教學(xué)融合創(chuàng)新，賦能地球科學(xué)領(lǐng)域人才培養(yǎng)和科學(xué)研究，為解決區(qū)域、行業(yè)乃至人類(lèi)面臨的資源環(huán)境問(wèn)題提供高水平的人才和科技支撐。
數(shù)字實(shí)踐教學(xué)：5G+孿生賦能虛實(shí)共生實(shí)訓(xùn)新形態(tài)
“同學(xué)們，早上好！歡迎來(lái)到巴東野外綜合試驗(yàn)場(chǎng)”，湖北巴東地質(zhì)災(zāi)害國(guó)家野外科學(xué)觀(guān)測(cè)研究站熊承仁教授在巴東野外綜合試驗(yàn)場(chǎng)通過(guò)視頻與千里外的武漢同學(xué)熱情互動(dòng)，他帶領(lǐng)線(xiàn)上線(xiàn)下學(xué)生進(jìn)入試驗(yàn)場(chǎng)，展開(kāi)了一場(chǎng)跨越空間距離的沉浸式野外實(shí)踐課，理論知識(shí)在虛實(shí)交融的教學(xué)場(chǎng)景中煥發(fā)生機(jī)。
巴東野外綜合試驗(yàn)場(chǎng)隧道群內(nèi)建設(shè)了5G室內(nèi)分布系統(tǒng)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的多DNN無(wú)感分流組網(wǎng)方案，構(gòu)建了靈活、可靠的全連接雙域?qū)Ｓ镁W(wǎng)絡(luò)。師生可“不換卡、不換號(hào)、無(wú)感切換”，隨時(shí)隨地、安全便捷地訪(fǎng)問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)和校園內(nèi)網(wǎng)?，F(xiàn)場(chǎng)學(xué)生通過(guò)移動(dòng)端快速查看校內(nèi)引擎平臺(tái)上的巴東試驗(yàn)場(chǎng)數(shù)字孿生模型，在聽(tīng)受講解的同時(shí)漫游、觀(guān)察洞內(nèi)的巖體、剖面和觀(guān)測(cè)點(diǎn)。
巴東野外實(shí)踐課程現(xiàn)場(chǎng)
依托高精度三維建模技術(shù)，沉浸式地學(xué)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)仿真平臺(tái)將學(xué)校秭歸實(shí)習(xí)基地鏈子崖、泗溪等真實(shí)地質(zhì)場(chǎng)景進(jìn)行數(shù)字化重構(gòu)，通過(guò)高精度掃描與建模處理，將真實(shí)地質(zhì)環(huán)境中的巖層紋理、地貌起伏、構(gòu)造細(xì)節(jié)完整復(fù)刻，以超寫(xiě)實(shí)形態(tài)逼真呈現(xiàn)，精準(zhǔn)還原自然環(huán)境、地形地貌與地質(zhì)構(gòu)造，讓實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)擺脫時(shí)間和空間的束縛。以往需要長(zhǎng)途跋涉實(shí)地考察的野外場(chǎng)景，現(xiàn)在足不出戶(hù)就能沉浸式探索。
平臺(tái)的教學(xué)系統(tǒng)還包含了野外實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)功能，同學(xué)可以通過(guò)拿起虛擬工具，進(jìn)行野外采樣模擬、產(chǎn)狀等數(shù)據(jù)測(cè)量模擬等練習(xí)。平臺(tái)集合了豐富的地質(zhì)教學(xué)資源，在探索野外地質(zhì)場(chǎng)景的同時(shí)，還可以查看特定點(diǎn)位的巖石、礦物，了解區(qū)域地質(zhì)背景資料，觀(guān)看教師現(xiàn)場(chǎng)授課視頻。
此外，數(shù)字標(biāo)本庫(kù)對(duì)珍貴標(biāo)本開(kāi)展精細(xì)建模并實(shí)現(xiàn)全方位展示。庫(kù)內(nèi)藏品多元且系統(tǒng)，涵蓋巖石、巖層、地質(zhì)與地球結(jié)構(gòu)，以及礦物、生物化石和植物化石等，為地學(xué)研究提供詳實(shí)直觀(guān)的基礎(chǔ)資料。智慧沙盤(pán)，通過(guò)5G技術(shù)與數(shù)字孿生平臺(tái)的深度融合，實(shí)現(xiàn)了“虛實(shí)共生”的生態(tài)文明教育新模式。
學(xué)校注重智慧教育與生態(tài)文明教育的深度融合，2024年“5G+生態(tài)文明教育示范建設(shè)”項(xiàng)目獲評(píng)全國(guó)智慧教育典型案例。未來(lái)將進(jìn)一步打造泛在化實(shí)踐教學(xué)的新陣地，創(chuàng)新教育教學(xué)新范式。
地質(zhì)e站：科產(chǎn)教融合育人數(shù)字化應(yīng)用新場(chǎng)景
在中國(guó)地質(zhì)大學(xué)校史館二樓地質(zhì)e站數(shù)字化展廳，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試人員正在通過(guò)地質(zhì)e站數(shù)字駕駛艙的視頻會(huì)議系統(tǒng)與遠(yuǎn)在新疆和田地區(qū)的地質(zhì)大隊(duì)進(jìn)行聯(lián)線(xiàn)測(cè)試?！斑B上了，連上了！”為地質(zhì)e站數(shù)智賦能管理系統(tǒng)連續(xù)奮戰(zhàn)了三個(gè)多月的梁睿華看見(jiàn)大屏上清晰地顯示兩地工作人員畫(huà)面，抑制不住心中的激動(dòng)。
2024年暑期以來(lái)，學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)帶隊(duì)前往新疆、貴州、廣西、浙江等13個(gè)省份的地質(zhì)隊(duì)和地礦企業(yè)掛牌成立27個(gè)地質(zhì)e站，同時(shí)啟動(dòng)建設(shè)地質(zhì)e站數(shù)智賦能管理系統(tǒng)。今年2月以來(lái)，學(xué)校成立工作專(zhuān)班全力推動(dòng)e站管理系統(tǒng)建設(shè)上線(xiàn)。
全國(guó)地質(zhì)e站數(shù)字駕駛艙界面（樣稿）
“地質(zhì)e站數(shù)字駕駛艙是地質(zhì)e站管理系統(tǒng)的中控大腦，通過(guò)數(shù)字駕駛艙，學(xué)校地質(zhì)e站師生團(tuán)隊(duì)可一鍵觸達(dá)遠(yuǎn)在萬(wàn)里之外的e站共建單位，通過(guò)面對(duì)面連線(xiàn)，雙方交流溝通在研項(xiàng)目的具體進(jìn)展，e站共建單位也可隨時(shí)隨地發(fā)起頻視會(huì)議，將生產(chǎn)一線(xiàn)的‘疑難雜癥’與校內(nèi)師生共同‘把脈問(wèn)診開(kāi)方’?！痹诘刭|(zhì)e站數(shù)字展廳現(xiàn)場(chǎng)推進(jìn)會(huì)上，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人吳仁喜向校內(nèi)師生團(tuán)隊(duì)介紹e站管理系統(tǒng)。
“數(shù)字駕駛艙同時(shí)還匯聚全國(guó)各地e站共建單位的行業(yè)大數(shù)據(jù)，集成學(xué)校課程、師資、圖書(shū)文獻(xiàn)、科技服務(wù)能力圖譜等教育、科技、人才資源，為校外e站共建單位高水平發(fā)展提供強(qiáng)有力的科技支撐和人才支撐?！?/span>
近年來(lái)，學(xué)校不斷拓展實(shí)踐育人的內(nèi)涵、場(chǎng)域、形式、載體，緊密聯(lián)動(dòng)自然資源及相關(guān)行業(yè)基層一線(xiàn)企事業(yè)單位、地方政府、兄弟高校、海外單位等社會(huì)力量建設(shè)“地質(zhì)e站”科產(chǎn)教融合育人共同體，著力推動(dòng)信息化賦能地質(zhì)e站建設(shè)，將“地質(zhì)e站”打造為數(shù)字化賦能多元主體融合育人的應(yīng)用新場(chǎng)景。
學(xué)校通過(guò)信息化手段構(gòu)建由全國(guó)地質(zhì)e站門(mén)戶(hù)網(wǎng)站、智能工作臺(tái)和數(shù)字駕駛艙三大平臺(tái)組成的地質(zhì)e站數(shù)智賦能管理系統(tǒng)，整合校地校企資源，實(shí)現(xiàn)需求對(duì)接、項(xiàng)目發(fā)布、成果共享的線(xiàn)上化。通過(guò)管理系統(tǒng)，學(xué)生可參與行業(yè)實(shí)踐，教師與行業(yè)專(zhuān)家可開(kāi)展聯(lián)合科研，形成“云端+實(shí)地”的協(xié)同育人模式，打破地域限制，擴(kuò)大育人場(chǎng)域。
未來(lái)，學(xué)校將以數(shù)字化為紐帶，持續(xù)深化新時(shí)代立德樹(shù)人工程，將地質(zhì)e站建設(shè)成為科產(chǎn)教融合育人的示范高地，引領(lǐng)師生走向一線(xiàn)、服務(wù)基層，為滿(mǎn)足區(qū)域行業(yè)發(fā)展急需和國(guó)家重大戰(zhàn)略發(fā)展貢獻(xiàn)地大力量。
中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）深度融合“新模式、新評(píng)價(jià)、新資源、新環(huán)境”四大核心要素，重塑教學(xué)流程與場(chǎng)景。探索“新模式”，推動(dòng)混合式教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)等創(chuàng)新教學(xué)方法的廣泛應(yīng)用，促進(jìn)師生互動(dòng)與協(xié)作學(xué)習(xí)；助力“新評(píng)價(jià)”，建立基于數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)過(guò)程跟蹤與多維評(píng)價(jià)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)成效的精準(zhǔn)分析與動(dòng)態(tài)反饋；建設(shè)“新資源”，整合校內(nèi)外優(yōu)質(zhì)課程資源，打造虛實(shí)結(jié)合的教學(xué)資源庫(kù)，滿(mǎn)足學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)需求；打造“新環(huán)境”，構(gòu)建智能化教學(xué)空間與虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，為學(xué)生提供沉浸式、交互式的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。（編輯 焦思勤 審核 尚東光）
鄂公網(wǎng)安備 42011102004169號(hào)
