原標(biāo)題：融入AI技術(shù) 打造個性化學(xué)習(xí)環(huán)境

來源：中國教育報

原標(biāo)題：融入AI技術(shù) 打造個性化學(xué)習(xí)環(huán)境

來源：中國教育報

為探索更具針對性的教學(xué)策略、加強對學(xué)生的信息素養(yǎng)培養(yǎng)、突出課堂教學(xué)與實際應(yīng)用的緊密結(jié)合度，更好地滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和適應(yīng)社會發(fā)展的要求，中國石油大學(xué)（華東）人工智能系開展了構(gòu)建專屬課程AI助教、行業(yè)內(nèi)涵課程知識圖譜、一人一堂個性化學(xué)習(xí)環(huán)境系列教學(xué)改革探索，應(yīng)用人工智能技術(shù)改革傳統(tǒng)教學(xué)模式，建設(shè)以每名學(xué)生為中心的定制化、智能化、特色化課堂，提高學(xué)生學(xué)習(xí)自主性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，促進學(xué)生個性化發(fā)展，形成規(guī)模化學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)。中國石油大學(xué)（華東）“基于生成式大模型的一人一堂課程學(xué)習(xí)環(huán)境構(gòu)建”項目2024年立項為山東省本科高校教學(xué)改革研究項目。

打造具有石油特色的專屬性內(nèi)涵課程知識地圖。專科類院校的計算機類專業(yè)課程往往帶有一定的行業(yè)特色，中國石油大學(xué)（華東）青島軟件學(xué)院堅持服務(wù)石油工業(yè)的戰(zhàn)略定位，承擔(dān)著國產(chǎn)化替代軟件突破、高端軟件人才培養(yǎng)、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的使命。中國石油大學(xué)（華東）青島軟件學(xué)院針對學(xué)生的專業(yè)知識基礎(chǔ)差異，為實現(xiàn)每名學(xué)生課程目標(biāo)達(dá)成，構(gòu)建具有行業(yè)特色的計算機類課程知識圖譜和思維導(dǎo)圖，打造專屬性內(nèi)涵課程知識地圖，為學(xué)生構(gòu)建自己的課程知識體系奠定堅實的基礎(chǔ)。

為構(gòu)建行業(yè)特色語料庫，中國石油大學(xué)（華東）青島軟件學(xué)院收集了任課教師的教材、課件、教案、石油領(lǐng)域經(jīng)典案例及行業(yè)參考資料，應(yīng)用大模型從語料庫中提取計算機類課程知識、學(xué)校主干專業(yè)課程知識及隱藏的邏輯關(guān)系，通過關(guān)聯(lián)豐富知識點內(nèi)涵，提升學(xué)生的聯(lián)想能力。基于課程知識庫，拓展前沿技術(shù)和參考文獻(xiàn)作為課外知識點，鍛煉學(xué)生的拓展性思維。構(gòu)建思維導(dǎo)圖與知識圖譜，形成課程知識地圖，助力學(xué)生系統(tǒng)性學(xué)習(xí)。在知識圖譜中融入石油領(lǐng)域經(jīng)典應(yīng)用案例，增強學(xué)生知識應(yīng)用能力，夯實石油領(lǐng)域知識基礎(chǔ)。針對每個知識點，設(shè)計圖文并茂的內(nèi)容、視頻資源和課后習(xí)題，通過多模態(tài)學(xué)習(xí)資源增強學(xué)生對知識點的多維度認(rèn)知，提升知識融合與概念內(nèi)涵理解。

實時解答學(xué)生疑難問題，加強知識內(nèi)化。據(jù)學(xué)校問卷調(diào)查統(tǒng)計，超過90%的學(xué)生認(rèn)為教師的專業(yè)反饋對學(xué)習(xí)有良好促進作用，但60%的學(xué)生晚上7:00后學(xué)習(xí)，與教師答疑時間不同步，只能通過網(wǎng)絡(luò)搜索或通用大模型尋求答案，難以獲得精準(zhǔn)專業(yè)解答。及時專業(yè)的解答不僅能滿足學(xué)生的求知欲，還有利于知識的快速內(nèi)化。

以計算機科學(xué)與技術(shù)、軟件工程、人工智能等專業(yè)課程為例，中國石油大學(xué)（華東）青島軟件學(xué)院將任課教師梳理的課程知識點作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)集，對開源大語言模型進行有監(jiān)督微調(diào)，將行業(yè)特色課程知識注入大模型，并依據(jù)教師的反饋優(yōu)化模型生成策略，使其輸出更貼合教師偏好，從而形成課程專屬AI助教。針對學(xué)生提出的問題，在課程知識圖譜中進行知識推理，生成專業(yè)回復(fù)。將AI助教部署到個性化學(xué)習(xí)環(huán)境中，學(xué)生與之實時交互，在求知欲強時獲得專業(yè)解答，加深對知識的理解，融合知識碎片并構(gòu)建知識體系。

推薦個性化學(xué)習(xí)路徑，增強學(xué)生學(xué)習(xí)自主性。石油領(lǐng)域涉及多個專業(yè)，學(xué)生知識體系和學(xué)習(xí)進度差異顯著，教師難以實時準(zhǔn)確評估學(xué)生知識點掌握情況，從而無法實施針對性教學(xué)。利用學(xué)生學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)自動構(gòu)建知識畫像，可精準(zhǔn)定位學(xué)習(xí)狀態(tài)，為每名學(xué)生生成個性化學(xué)習(xí)路徑，促進學(xué)生自主學(xué)習(xí)。

學(xué)院收集中國石油大學(xué)（華東）SPOC平臺上視頻觀看、學(xué)習(xí)時長、作業(yè)完成、章節(jié)測試、討論區(qū)留言、與AI助教交互等學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)，提取學(xué)生的獨特特征，形成學(xué)習(xí)行為特征向量，評估學(xué)生對知識點的掌握程度，分析每名學(xué)生遇到的知識難點，定位其知識需求，實施有針對性的指導(dǎo)；動態(tài)展示個性化學(xué)習(xí)圖譜，使學(xué)生對自己的知識點掌握情況一目了然；應(yīng)用知識推理技術(shù)，根據(jù)學(xué)習(xí)狀態(tài)和知識難點，為每名學(xué)生規(guī)劃個性化學(xué)習(xí)路徑，實時動態(tài)更新，這一過程不僅為學(xué)生提供正反饋，提升學(xué)習(xí)滿足感與成就感，還激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)動力。

一人一堂的個性化課程學(xué)習(xí)環(huán)境，以知識圖譜和大模型為底層技術(shù)支撐，遵循新建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的原則，融合具有石油特色的專屬性內(nèi)涵課程知識、章節(jié)知識點視頻、個性化知識圖譜、專屬課程AI助教、個性化推薦路徑、課堂作業(yè)、線上測試、線上討論、知識點搜索、學(xué)習(xí)者個人錯題本、討論區(qū)、前沿知識信息展板等課堂要素，構(gòu)成了一人一堂的個性化課堂，探索了具有行業(yè)應(yīng)用能力的計算機人才培養(yǎng)路徑，形成了具有行業(yè)特色的計算機類課程建設(shè)模式，已在本校理工科專業(yè)面向4521名學(xué)生在多個課堂進行應(yīng)用，提升了學(xué)生行業(yè)應(yīng)用和創(chuàng)新能力，該模式被推廣至研究型、應(yīng)用型、技能型大學(xué)不同專業(yè)基礎(chǔ)的學(xué)生，獲得了師生一致好評。

（劉昕 龐善臣 李莉 李華昱 張立強）

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