【编者按：为积极响应国家教育数字化转型战略，扎实推进新时代高素质专业化教师队伍建设，学校启动“四化协同”教师教学发展跃升行动，为教师专业成长持续注入动能。现特别推出“西南大学教学骨干教师成长记”专栏，持续聚焦深耕教学一线的骨干力量，分享他们在教学创新实践中的成长收获与蜕变经验，希望为全校教师提供可借鉴、可实践的教学思路。期待更多教师主动关注教学创新、投身教学改革，在交流互鉴中共同提升教学能力。专栏后续精彩内容将持续更新，敬请全校师生关注】

AI赋能热学教学 初心引领师生成长

7年前，我入职西大，成为一名教师。对于教育，内心充满期待、敬畏与忐忑。期待，源于教育所承载的无尽可能——我盼望学生不仅能掌握知识、理解学科本质，更能学会独立思考、明辨是非，成长为精神丰盈、人格健全的人；敬畏，源于深知教育的力量与其过程的不可逆，它让我们始终保持谦卑，谨言慎行；忐忑，则来自对“何为好的教育”的持续叩问——在这个教育技术与理念飞速更迭的时代，什么是变的，什么是不变的？我们该坚守什么，又该创新什么？带着如此复杂的心情，我踏上了教育之路。

一、教育初心与教学困境

我所讲授的是物理师范专业的热学课程，作为物理学的基础课程，热学是后续热力学与统计物理、固体物理等课程的重要前置。在教学过程中，我发现三个突出问题。一是知识碎片化，不同于力学、电磁学有从基本定律出发的清晰演绎主线，热学知识体系由多层次、多研究方法交织而成，同一物理量需多角度理解且分散，宏观与微观研究方法割裂，应用领域分散；二是重知识轻模型，学生多着力记忆概念、公式与定律，忽视了构建和理解背后统一深刻的物理思想与模型框架；三是忽略科学史，热学发展史是充满矛盾争议的思想革命史诗，教材讲授顺序与历史进程出入大，教师常常直接给出“正确”结论，剥夺了学生体会探究历程、培养批判性思维的机会。如何解决这些问题？AI技术的发展让我逐渐看到了改变的契机。

二、AI赋能的多维创新实践探索

2025年上半年，我参加了学校教师教学发展中心组织的一系列AI技术培训，包括Deepseek技术解析与应用、智能体创建、超星平台与雨课堂平台使用等。在不断摸索中，初步构建了AI赋能的“科学史+问题链”双驱教学理念。

1.“思想辩论场”式教学与“双线叙事”知识架构

课程设计如编织小说，我设置了“历史线”与“理论线”两条叙事脉络。历史线以科学发现的编年史为主线，充满戏剧性——例如通过卡诺、焦耳、克劳修斯之间的科学争论，引导学生理解热力学第二定律与熵概念的建立过程。这一过程旨在激发学习兴趣、培养批判性思维与模型构建能力，并在概念拓展中加强学生将热学知识应用于实际生活与前沿科技的能力。理论线则聚焦现代理论的逻辑体系，强调严谨性。在科学史的基础上，有机融入现代概念的提炼与数学表达，完善知识体系，形成多维架构。两条线索相互对照，让学生明白每一个“完美”结论，都源于昨日一次次“不完美”的探索，从而深刻理解科学的本质。

2.构建知识导航仪

在知识点之间建立内在逻辑联系，每个节点附相关的学习视频与练习题。视频由基于我本人照片合成的AI数字人录制，学生在预习与复习时，可边观看视频，边通过界面右侧的智能学伴提问，及时解决疑难。每个知识点如同地图上的坐标，AI数字人则成为专属的导航语音。

3.智能体“数字导师团”

利用多个智能体，我为学生组建了一个由科学大师构成的“专属数字导师团”。学生不再面对单一的学习助手，而是可以选择与“克劳修斯”对话以理清热力学，或向“玻尔兹曼”请教统计物理的疑难。这种设计实现了高度个性化且富有权威感的辅导体验，使AI数字人不再是冰冷工具，而成为穿越时空的科学“导游”。当“玻尔兹曼数字人”亲述其为统计力学奋斗的一生，甚至解释理论背后的历史争议时，历史人物便“活”了起来，这样的沉浸式对话让知识传递兼具故事性与情感温度。

4.微观宇宙观测站

我通过AI代码构建了一个能让学生直接“看见”微观宇宙的“观测站”。学生可像操控超级显微镜一样，实时观察气体分子因温度升高而加剧的运动与碰撞，追踪分子运动轨迹，目睹“微观态”数目如何剧增。他们还能亲手“赋予”或“剥夺”分子动能，亲眼见证宏观“熵”值随之动态变化，从而理解玻尔兹曼公式S = k logΩ不再是抽象的数学表达，而是对微观宇宙“混乱度”的实时度量。

5.“慢推导”板书——课堂的思维呼吸

在AI高速处理信息的时代，板书“慢推导”保留了一份不可替代的仪式感。一步步在黑板上推演公式，创造与学生思维同步的“呼吸空间”。这一过程中，学生注意力高度集中，思考轨迹得以凸显。它既是对抗知识碎片化的方式，也是培养深度思考的重要途径。

6.“AI问诊”与“教学处方”

雨课堂记录的AI交互数据如同学生的“学习体检报告”，能够敏锐“诊断”出班级共性的知识薄弱点与个别学生的理解障碍，尤其是那些因AI回答而“卡住”或暴露的不完善之处。基于“问诊”结果，教师可开出精准“教学处方”，将问题对形式录入课堂模型，或在课堂上集中讲解，实现针对性教学干预。

7.“授AI以渔”的批判性作业

作业核心从“寻找标准答案”转向“如何聪明地利用并监管AI”。鼓励学生使用AI辅助学习，但要求提交标注AI贡献并附上批判性修正的作业报告。此举旨在训练一种关键的现代能力：不做AI的被动接收者，而成为其主动管理者、审阅者与合作者。

三、研修启示与教育展望

教学是一场永无止境的学习旅程，今年夏天，在学校教师教育发展中心的带领下，我很荣幸参与了西南大学香港高校的教学研修项目，在香港大学、香港科技大学、香港科学园以及多家产学研融合的智能实验室与高科技企业的参观学习中，收获丰硕，看到了AI和产教研的多种融合方式，也了解到了企业和社会对于人才的真正需求，为我们的教学方式的革新提出了更多的挑战和机遇。教育不是一场独角戏，应该是一场学校、企业、社会共同参与的“交响乐”，和企业对接，打破学校的围墙，构建一个多方参与、能量与资源双向流动的生态系统。用企业的真实项目孵化适配人才，培养出既能胜任岗位、更能创造工作甚至定义未来的个体——这或许，正是我们应对未来不确定性最根本、也最有效的教育策略。

在教育这条路上，我始终自认是一名新人。学生的每一个困惑，总能帮我照见教学中待探索的空白，让我始终保持对教学本质的持续叩问，看似漫长的探索之路，实则充盈着前行的期待。我愿坚守育人初心、深耕教学本质的 “不变”，同时紧跟理念革新、技术赋能的 “变”，在持续自我迭代中，与学生双向奔赴、共同成长。