中国农大新闻网讯 【编者按】今天,人工智能已经成为触手可及的生产力,农业这一古老领域正经历“智慧觉醒”,中国农业大学也正在以“智”为犁,以“数”为壤,带领农业高等教育进行一场深刻的“数智创新”。田间地头,深度学习算法解码土壤与气象密码,具身机器人化身“新农人”精准作业;实验室里,AI加速基因编辑与育种突破,合成数据技术破解农业科研瓶颈;课堂内外,智能体辅助个性化教学,跨学科培养“AI+”的复合人才……
智耕未来,“AI”在农大。本专栏将为您解锁中国农大人工智能创新密码,见证这场静默却壮阔的人工智能变革。
3月26日,打开“智慧树网”中国农业大学《普通昆虫学》课程页面,一组数据映入眼帘:累计选课7063人,选课学校27所,公众学习者所属学校179所,累计互动65560次……,自上线以来,《普通昆虫学》交出了一份成绩优异的答卷。
作为中国农业大学首门数智化课程,2024年5月升级的《普通昆虫学》是以知识图谱为依托,以人工智能为支撑,梳理核心课程知识体系,着力打造面向未来的新形态AI智慧课程,不仅融合了前沿技术与传统学科,更通过“师/生/机”深度交互模式,推动昆虫学教学向智能化、个性化和资源共享化方向转型,为新时代农业人才培养注入新动能。
知识图谱 + AI助教:打造“有温度”的智慧课堂
《普通昆虫学》课程由国家级教学名师、教育部昆虫学课程虚拟教研室负责人、植物保护学院彩万志教授领衔,课程以“4C协同育人体系”为顶层设计理念,即以学生发展为中心(Center),将育人理念(Concept)与教学建设(Construction)结合,全面提升学生的综合能力(Comprehensive ability)。
《普通昆虫学》AI智慧课程自2022年9月启动建设以来,课程团队将多年沉淀的大量优质资源整合,以学生自主学习能力和综合素质培养为中心,以实践与创新能力培养为突破口,将教学内容进一步结构化、体系化、可视化。利用知识图谱,充分融合了文学、文化、艺术等跨学科知识,形成117个知识点,158对知识关系,417个教学资源,完整地呈现了《普通昆虫学》的育人理念、核心脉络与创新特色。
AI智慧课程《普通昆虫学》,以知识图谱的精加工为“骨”,以知识点的多层次建设为“肉”,以AI辅助教学为“脑”。从实际应用、专业需求和知识结构出发,划分知识模块,构建课程知识体系,贯通建设知识层图谱、问题案例层图谱、能力目标层图谱,可视化学习路径,建设私有化大模型,配备课程专属AI助教。
对于学生,AI助教根据课程的特性和需求进行精准的优化和定制,在学习过程中通过“与知识对话”为学生提供更加精准、个性化的学习支持,实现“知昆虫之多,晓昆虫之要;掌虫学之基,握观研之道;穷小虫之理,探科学之妙”的课程目标。对于教师,也可以借助AI优化教案设计,实现“因材施教”的精准教学。
思政与科学交融:200个案例让昆虫学“活”起来
“德为魂,才为本”。《普通昆虫学》课程团队坚持将思政教育深度融入知识体系,形成了以“精、新、巧、通”为主的思政实践特色。
在实践中,《普通昆虫学》以“端正教学态度守初心、编写经典教材具静心、收集教学素材有耐心、完善教学方法能用心、力行教研结合持恒心、设计课程思政会精心”的课程思政“6心”理念,遵循“科学性和思想性、科学与思政内容比例、第一课堂与第二课堂、内容与形式、知识逻辑与教学法要求、世界视野与中国特色”的课程思政设计“六协调”原则,从历史、人物、文化、自然各个角度,精选素材,打造了包含200个案例的数字化思政库。
从《诗经·周南·螽斯》到“大唐虫风”,从“螳臂当车”到昆虫断臂自救;从古代蝗灾治理,到现代科学家破译飞蝗全基因组图谱;从周尧教授“弃笔从戎”投身昆虫研究的家国情怀,到抗美援朝时期刘崇乐院士、陈世骧院士调查细菌战的历史贡献……,这些鲜活的文化掌故、历史故事、学者风采、自然现象,润物而无声,让科学知识承载起价值引领的使命。
“课程即思政,我们希望通过昆虫学传递爱祖国、爱科学、负责任的精神!”彩万志教授如是说。
打破时空的壁垒:18所高校共享“云端昆虫世界”
响应教育部“慕课西行2.0”行动号召,《普通昆虫学》课程已与18所高校实现跨区域同步教学。
2023年11月,《普通昆虫学》“昆虫之美”专题课程在中国农业大学全景教室开讲。贵州大学、云南农业大学、东北农业大学和塔里木大学等院校的数十名学生,跨越千里“零时差”参与课堂,在线与名师互动。
与此同时,十余所兄弟院校的千余师生集中线下观摩学习,领略名师风采,共享优质课程,并创造性地结合当地实际进一步丰富课程内容。还有其他高校师生观看线上直播,直播间气氛热烈,评论区互动频繁,大家纷纷为这堂精彩的课程点赞:“找到了一把打开昆虫世界的金钥匙”。
“本堂课程启发同学们热爱昆虫、研究昆虫、保护昆虫,”贵州大学烟草学院院长杨茂发教授寄语“昆虫之美”专题课:“希望师生们生活更美,同学们学习也更美!”云南农业大学马丽教授评价这堂课,“为青年学子们打开了昆虫世界的大门,在心中种下美的种子!”“要学习名家大师将昆虫学作为终身事业的崇高精神,”东北农业大学植物保护学院院长樊东教授则鼓励同学们,“共同为我国昆虫学研究贡献力量!”
突破地域的界限:数智化助力教育公平与创新
《普通昆虫学》是国家级精品课程、国家级精品资源共享课程、首批国家级线下一流课程、国家级线上一流课程、教育部课程思政示范课程,曾获全国优秀教材一等奖、国家级教学成果二等奖等荣誉,在彩万志教授带领下,刘志琦、宋凡、李虎、刘星月、田里、沈杰、闫硕等教师共同开展的课程数智化转型是新农科建设的重要实践。
“教育公平是社会公平的重要基础,要不断促进教育发展成果更多更公平惠及全体人民,以教育公平促进社会公平正义。”优质教育资源互联共享,是缩小地域教育资源差距,促进教育公平的有效措施之一。
AI智慧课程《普通昆虫学》课程正在实现“从基本均衡向优质均衡”的转变。截至3月26日的数据显示,自2019年上线以来,近两百所高校的7000多名同学从中受益;2024年春夏学期以来,选课人数总计1855人,覆盖60多所学校,问答互动23856人次。现代化的教学手段,让全国各地,尤其是中西部地区、偏远地区的师生们突破条件限制,及时、有效地获得高质量的学习资源。
在智慧树网互动问答板块,彩万志老师提问“学习昆虫分类学的重要性?”云南农业大学骆官雨回答说:“更好的研究昆虫的种类,为保护生物多样性做出贡献。”崔永悦则说:“分类学是植物检疫的基础,并且分类学可为害虫防治提供信息,分类学还是预测预报的依据。”吉林农业科技学院王敏认为:“分类是认识客观事物、也是认识昆虫最基本的方法。”相隔千山万水,国家名师提出的一个小问题,却让同学们有了不同侧面的思考。
昆虫学对我国基础研究、医学和公共卫生、实验材料、生态保护等方面有着重要作用。未来,《普通昆虫学》课程团队将以新形态数智化课程为依托,持续推进教育形态和教学能力改革,促进教育公平与质量提升,为国家创新型人才培养注入新动能。
“中国农业大学始终致力于塑造‘心中有三农、脑中有思路、眼中有绿色、手中有举措’的卓越昆虫学人才。”彩万志教授表示,课程团队将继续深化“人工智能+教育”探索,推动优质资源向中西部倾斜,培养更多符合时代要求的复合型领军人才。
“穷小虫之理,建大事之业。”《普通昆虫学》这门跨越百年的经典课程,正以数智化之翼,引领农业高等教育迈向更广阔的未来。
记者:何志勇
供图:植物保护学院、网络截屏
编辑:马文哲
责编:武慧媛