为落实国家教育数字化战略行动,通过知识图谱和人工智能技术的深度融合,推动课程建设和课堂教学模式创新,高标准构建智能课程体系,学校启动了人工智能赋能课程与课堂教学改革项目立项建设工作。《高等数学》课程团队勇立潮头,全力探索,率先建成并上线将知识图谱与生成式人工智能深度融合的智慧课程,新学期全面投入使用。

据了解,2024年度,学校试点立项建设了41门知识图谱课程、13门人工智能通识类选修课、38门人工智能+专业课程、6门数字教材项目,77个人工智能赋能课堂教学改革项目。本年度将结合DeepSeek的本地化部署,充分利用知识图谱和人工智能技术,打造“人工智能+”课程体系,创新教育教学模式,为师生提供智慧化、个性化教学场景及技术与资源平台。

《高等数学》智慧课程负责人为我院冯永平教授,团队成员有邓明香、陈刚毅、柯丽珊、胡林超等老师(课程访问网址:https://changjiang.yuketang.cn/ai-workspace/ai-result-display/21/resource-map)。该智慧课程基于AI大模型及既有资源,建成了“一组知识碎片库、一款数字人、一个 AI 工具箱、一套智能体、一张知识图谱”,可24小时智能助教、助学、助管、助研,通过技术赋能,为全校公共基础课程建设及课堂教学创新注入了强劲动力。

课程具有以下鲜明特点:

集成“五位一体”资源体系:

一组知识碎片库:梳理上传 391 个各类课程文件,解析音视频时长 29.2小时,解析字符 2863.43K,构建包含课程关键知识点、习题、案例等知识碎片库,为学生提供精准、高效的学习资源。

一款数字人:定制课程团队多位教师数字人形象,结合PPT+讲稿讲解知识点,不受时间和地点限制,实现随时随地教学,为学生带来全新的学习体验。

一个AI工具箱:涵盖教、学、练、评、测等不同的AI指令工具,精准对接教师教学需求与学生学习习惯,提升教学效果。

一套智能体:构建知识检测员、知识小精灵等不同的智能体系统,为学生提供 24 小时虚拟角色的一对一答疑解惑,可以在学生学习过程中自动推送合适的知识碎片,满足学生更加个性化的学习。

一张知识图谱:系统根据课程内容搭建了完整的知识、能力、问题三种不同类型图谱,清晰呈现知识点内在联系与逻辑结构,引导学生个性化学习路径规划与导航,提高学习效率与效果。

全程赋能课堂教学提质:

智能助教

智能备课助手:教师可快速生成详尽的教学大纲、教学设计与课件内容等,备课助手可根据课程需要灵活定制指令进行调整,确保教学内容完整连贯,提高备课效率与质量。

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AI讲伴:辅助教师知识讲解,教师在课堂授课中通过语音提问,AI 讲伴能及时回答并总结课堂内容,同时可通过发送AI指令,帮助教师在课堂中发布个性化的学习任务。

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一键出题:教师一键生成多种类型习题并插入题库,每道习题附带答案和详细解析,方便学生练习与教师批改,提高教学效率与质量。

资源检索:教师在备课时可快速检索多种资源,包括内外部的公开资源,提升备课效率。

智能助学

24小时智能学伴:学生在学习过程中遇到问题,可以随时向智能学伴提问,智能学伴会及时给出详细的解答和学习建议,帮助学生更好地理解知识。

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知识图谱:可让学生直观了解高等数学的知识体系,根据学习情况与兴趣偏好选择个性化学习路径,提高学习效率与效果。

PPT “不懂” 就问:学生对 PPT 内容有疑问,点击 “不懂” 按钮,AI 学伴立即弹出详细讲解与解答,帮助学生理解与掌握知识。

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学习资料检索:学生在学习过程中,可以通过学习资料检索功能,获取相关的教材、参考书籍、学术论文、案例分析等,拓宽知识面,加深对课程知识的理解和应用。

智能助管

应用洞察:实时掌握学生借助AI的学习情况,包括高频问题、问题类型、指令分析、使用趋势等,为教学决策提供依据。教师可以通过应用洞察功能,实时了解学生利用AI的整体学习动机和学情情况。

运行明细:可详细记录学生个体与AI的问答情况,追踪学生的AI辅助课程的学习过程。教师据此了解AI课程的受欢迎程度与运用效果,优化课程设计,提高课程质量。

学生画像:构建详细的学生画像,包括综合表现、学习活动、学习趋势、学习风格等。教师可深入了解学生特点与需求,提供个性化教学服务与学习指导,促进学生全面发展。

教学报告:系统会定期生成教学报告,全面总结评价课程教学情况。教师据此总结教学经验,发现教学问题与不足,为教学改进提供参考。

智能助研

教师在利用 AI 教学过程中,形成了独特的教学应用范式与方法论。通过对这些范式和方法论的凝练与研究,可进一步帮助教师优化教学设计和教学策略。

课程利用大量资料形成课程增强知识库,在进行 RAG 增强回答后,AI 问答准确率大幅提高。师生普遍反映 AI 学伴回答问题迅速且准确,能及时解决课程中的疑难问题,深受学生欢迎和好评。课程上线后使用量持续攀升,学生在课程平台上的学习时长、作业完成次数、提问次数等数据增长态势良好。智能备课助手、一键出题等功能大幅提升了教师备课与出题效率,学生在智能学伴辅助下学习效率大幅提高,课堂参与度显著提升。