智慧課程革新：計(jì)算機(jī)學(xué)院開(kāi)啟AI賦能教育新時(shí)代
作者：樊金榮，艾勇，楊波 編輯：孫陽(yáng)光 上傳：祝夢(mèng)歡 審核：柯尊韜 發(fā)布時(shí)間：2025-05-30 瀏覽次數(shù)：
在算力爆發(fā)與AI技術(shù)飛速發(fā)展的浪潮中，信息技術(shù)及相關(guān)學(xué)科教育教學(xué)正迎來(lái)前所未有的變革。為培養(yǎng)兼具理論深度、技術(shù)實(shí)力與創(chuàng)新能力的復(fù)合型人才，計(jì)算機(jī)學(xué)院（人工智能學(xué)院）重磅推出《操作系統(tǒng)原理》《電路原理》《離散結(jié)構(gòu)》三大智慧課程，構(gòu)建“知識(shí)圖譜可視化、AI助教個(gè)性化、實(shí)踐教學(xué)場(chǎng)景化”的全新教學(xué)體系，以技術(shù)力量重塑教育模式，引領(lǐng)計(jì)算機(jī)學(xué)院（人工智能學(xué)院）相關(guān)學(xué)科教育教學(xué)的未來(lái)。
一《操作系統(tǒng)原理》：AI賦能，讓內(nèi)核學(xué)習(xí)更高效
全球教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型正在加速推進(jìn)，計(jì)算機(jī)學(xué)科也面臨著與智能技術(shù)深度融合的挑戰(zhàn)。作為計(jì)算機(jī)課程體系的基石，操作系統(tǒng)原理課程因知識(shí)體系的抽象性和技術(shù)復(fù)雜性長(zhǎng)期成為教學(xué)難點(diǎn)，計(jì)算機(jī)學(xué)院（人工智能學(xué)院）以“AI+操作系統(tǒng)”為切入點(diǎn)，打造《操作系統(tǒng)原理》智慧教學(xué)體系：通過(guò)知識(shí)圖譜的可視化呈現(xiàn)重構(gòu)認(rèn)知框架，依托AI智能助教系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑，借助虛實(shí)結(jié)合的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)強(qiáng)化工程實(shí)踐，著力破解傳統(tǒng)教學(xué)中的“認(rèn)知黑箱”問(wèn)題，最終實(shí)現(xiàn)學(xué)生從知識(shí)理解到創(chuàng)新應(yīng)用的能力躍升。
知識(shí)圖譜：作為計(jì)算機(jī)學(xué)科各專業(yè)的核心必修課，《操作系統(tǒng)原理》是探索計(jì)算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行邏輯的“鑰匙”。《操作系統(tǒng)原理》課程構(gòu)建了進(jìn)程管理、內(nèi)存管理等五大知識(shí)模塊，圍繞考研大綱重構(gòu)設(shè)計(jì)了100＋個(gè)知識(shí)點(diǎn)。借助知識(shí)圖譜，學(xué)生可以厘清知識(shí)間的邏輯關(guān)系，進(jìn)而自定義學(xué)習(xí)路徑，精準(zhǔn)突破重點(diǎn)和難點(diǎn)。
問(wèn)題圖譜：結(jié)合考研真題與課程重難點(diǎn)，構(gòu)建“考研-課程-應(yīng)用”三維問(wèn)題體系，助力學(xué)生高效備考。
目標(biāo)圖譜：構(gòu)建“合作綜合能力-創(chuàng)新能力-應(yīng)用能力-辨析能力”四大模塊，優(yōu)化學(xué)習(xí)路徑，使得學(xué)習(xí)過(guò)程可控化，學(xué)習(xí)目標(biāo)透明化。
AI助教：實(shí)時(shí)問(wèn)答與資源推送：搭載深度思考模型，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)問(wèn)答與資源推送，為學(xué)生提供個(gè)性化輔導(dǎo)，深化知識(shí)理解。
學(xué)情動(dòng)態(tài)評(píng)估：基于課堂互動(dòng)、作業(yè)完成等數(shù)據(jù)，生成“知識(shí)掌握率”分析報(bào)告，讓學(xué)習(xí)效果一目了然。
二《電路原理》：AI點(diǎn)亮教育之光
電的出現(xiàn)是人類文明進(jìn)步的基礎(chǔ)和動(dòng)力，電路理論是相關(guān)技術(shù)的基石，也是信息技術(shù)及相關(guān)學(xué)科發(fā)展的重要基礎(chǔ)。《電路原理》智慧課程以“知識(shí)圖譜體系化、AI助教個(gè)性化、實(shí)驗(yàn)操作虛擬化”為特色，讓抽象理論變得直觀可感。
模塊化知識(shí)圖譜：將課程教學(xué)內(nèi)容按照“零件-部件-系統(tǒng)”的模塊化，逐層深入地重構(gòu)了教學(xué)內(nèi)容。涵蓋電路定律、電路化簡(jiǎn)與分析、交流穩(wěn)態(tài)電路、動(dòng)態(tài)過(guò)程分析等10大模塊，清晰呈現(xiàn)知識(shí)點(diǎn)間的邏輯路徑，幫助學(xué)生構(gòu)建系統(tǒng)化認(rèn)知。通過(guò)樹狀結(jié)構(gòu)（章-節(jié)-知識(shí)點(diǎn)）清晰展示206個(gè)知識(shí)點(diǎn)的邏輯路徑，幫助學(xué)生構(gòu)建系統(tǒng)化認(rèn)知。融入電磁兼容、仿真軟件等工程拓展內(nèi)容，形成“基礎(chǔ)理論-工程應(yīng)用”雙主線結(jié)構(gòu)，支持知識(shí)點(diǎn)拖曳交互與邏輯關(guān)系可視化。
思政圖譜：結(jié)合工程專業(yè)教育認(rèn)證質(zhì)量監(jiān)控機(jī)制，建立“思政目標(biāo)-課程內(nèi)容”矩陣，將宏觀思政目標(biāo)轉(zhuǎn)化為可衡量、可考核的指標(biāo)觀測(cè)點(diǎn)。以學(xué)生線上導(dǎo)學(xué)自測(cè)、小組討論互評(píng)、課程報(bào)告等作為思政目標(biāo)評(píng)價(jià)依據(jù)，將培養(yǎng)社會(huì)主義接班人的教學(xué)使命融入到課程的各個(gè)環(huán)節(jié)中。
問(wèn)題圖譜：在課程實(shí)施中，理論分析和工程應(yīng)用相結(jié)合，理論計(jì)算、仿真軟件和硬件電路實(shí)施，按照工程項(xiàng)目實(shí)施的步驟來(lái)引導(dǎo)學(xué)生樹立工程意識(shí)，嚴(yán)格按照工程執(zhí)行步驟來(lái)解決復(fù)雜工程問(wèn)題。
AI助教“電路小智”：基于DeepSeek-R1-32B模型，突破時(shí)間限制，隨時(shí)解答學(xué)生疑問(wèn)，提供個(gè)性化學(xué)習(xí)支持，實(shí)現(xiàn)了24/7實(shí)時(shí)答疑、實(shí)例解析（如電路仿真步驟指導(dǎo)）及個(gè)性化資源推送。對(duì)電路應(yīng)用的具體問(wèn)題，如“汽車后窗玻璃加熱除霜功能”，“充電樁的平穩(wěn)安全運(yùn)行”，AI智能助手根據(jù)課程環(huán)節(jié)和內(nèi)容，電路小智給出知識(shí)點(diǎn)連接，把理論與實(shí)際應(yīng)用結(jié)合在一起。
多維學(xué)習(xí)評(píng)估：數(shù)字化平臺(tái)實(shí)時(shí)量化學(xué)習(xí)進(jìn)度與效果，支持路徑回溯，助力學(xué)生查漏補(bǔ)缺。實(shí)行小組綜合性考核、成員之間互評(píng)創(chuàng)新型考核、平時(shí)考核與期末綜合考核相結(jié)合的模式，培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)合作精神，充分發(fā)揮過(guò)程管理的作業(yè)，有效解決工程能力考核的難題。AI給學(xué)習(xí)過(guò)程畫像，給出過(guò)程評(píng)價(jià)和引導(dǎo)建議。
三《離散結(jié)構(gòu)》：AI搭建數(shù)學(xué)與計(jì)算的橋梁
離散結(jié)構(gòu)是計(jì)算機(jī)科學(xué)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，其高度抽象與嚴(yán)密邏輯常讓學(xué)生望而卻步。楊波老師領(lǐng)銜打造的《離散結(jié)構(gòu)》智慧課程，以“圖譜串聯(lián)理論、AI激活思維、動(dòng)態(tài)綜合素質(zhì)評(píng)估”為核心，進(jìn)一步引入沉浸式學(xué)習(xí)、跨領(lǐng)域?qū)崙?zhàn)、協(xié)作競(jìng)賽、思政融合和技術(shù)工具五大創(chuàng)新模塊，構(gòu)建更具實(shí)用性、互動(dòng)性與價(jià)值引領(lǐng)的三維學(xué)習(xí)生態(tài)。
知識(shí)圖譜：將數(shù)理邏輯、集合論、關(guān)系與函數(shù)、格論、圖論等核心概念構(gòu)建為可探索的學(xué)習(xí)空間，通過(guò)400+知識(shí)點(diǎn)構(gòu)建完整體系，以邏輯鏈條構(gòu)建學(xué)習(xí)路徑，生成“能力雷達(dá)圖”，為每位學(xué)生定制命題邏輯、關(guān)系理論、圖論等專項(xiàng)“提升包”，并通過(guò)學(xué)習(xí)提醒推送，助力持續(xù)進(jìn)步。
AI助教：支持知識(shí)點(diǎn)速查、實(shí)例解析與算法批閱，幫助學(xué)生突破思維瓶頸。
跨領(lǐng)域?qū)崙?zhàn)任務(wù)：引導(dǎo)學(xué)生基于集合論、關(guān)系模型等教學(xué)內(nèi)容，快速搭建數(shù)學(xué)模型和原型系統(tǒng)；利用最短路徑、生成樹、網(wǎng)絡(luò)流等經(jīng)典算法，讓學(xué)生在物流優(yōu)化、資源調(diào)度等實(shí)際案例中，運(yùn)用離散結(jié)構(gòu)方法解決復(fù)雜問(wèn)題。
課程思政元素的融入：將思想政治教育有機(jī)融入專業(yè)教學(xué)，通過(guò)案例分析和倫理討論等方式潛移默化地傳遞價(jià)值觀。
動(dòng)態(tài)綜合素質(zhì)評(píng)估：構(gòu)建“掌握-實(shí)務(wù)-操作”為學(xué)生使其對(duì)課程學(xué)習(xí)目標(biāo)與學(xué)習(xí)內(nèi)容有整體的把握與認(rèn)識(shí)。
計(jì)算機(jī)學(xué)院（人工智能學(xué)院）三大課程的升級(jí)，不僅是一次教學(xué)工具的迭代，更是一場(chǎng)“從硅片到思維”的教育基因重組。通過(guò)將AI、虛擬現(xiàn)實(shí)與核心理論深度融合，這些課程正在為技術(shù)人才鍛造一把打開(kāi)未來(lái)世界的“萬(wàn)能密鑰”。當(dāng)算法開(kāi)始編譯知識(shí)，當(dāng)電路連接虛擬與現(xiàn)實(shí)，我們已站在下一個(gè)技術(shù)奇點(diǎn)的門前——而這里，正是起點(diǎn)。
