为帮助学生在众多的知识内容中选择恰当的学习资源，满足自身个性化学习需求，湖南工学院土木与建筑工程学院紧跟时代步伐，辩证地提出了“定规”学习路径，提供个性化路径选择与资源供给，充分利用线上优质资源，构建学校、数智平台、行业企业“三位一体”的应用型人才个性化培养模式，开展应用型人才个性化培养的教学创新实践。

　　以知识图谱为根基

　　创建知识“新体系”

　　在理论教学方面，从知识点出发，以知识单元为单位，通过课程线串联，构建了一种以能力面递进为逻辑的教学模式。对标人才能力需求，通过数据挖掘与算法优化，实现知识单元的有机融合与重构。基于智慧树平台海量的课程资源库，建构课程知识图谱、课程群知识图谱，形成能力目标导向的学习路径。在实践教学方面，将自主开发的3D动画以及与品茗科技股份有限公司（以下简称“品茗科技”）等企业合作开发的3D场景，按照工程类别、知识点与能力面建构虚拟现实知识图谱，“按图索骥”进行个性化学习。在知识图谱的基础上，配备人工智能助教，全天候不间断地陪伴学生学习，提供知识问答、知识总结、智能出题、图书和期刊推荐等教师职能服务。

　　3年来，学院坚持“以能力目标建构知识图谱，以知识图谱‘定规’学习路径，以人工智能助教辅助个性化学习”的思路，开展课程、课程群的建设，探索人工智能时代改革课堂教学新形式，以建成“工程材料表征技术”“力学与结构课程群”“智能建造课程群”等12门课程的知识图谱。以“力学与结构课程群知识图谱”为例，该图谱涵盖力学、混凝土结构、钢结构等课程群的知识图谱，229条知识关系谱线关联650个知识点，破除了结构力学与混凝土结构、钢结构、建筑结构抗震等专业课程间的知识壁垒。同时，该知识图谱从智慧树平台海量的教学资源中，关联出近1000个“力学与结构课程群”学习资源、2700多道试题以及大量的学术资源。“土木工程专业力学与结构”获评2023年度智慧树网“AI教学创新奖”，被多所地方高校推广应用。

　　以虚拟现实为抓手

　　打造教学“真环境”

　　由于土木工程项目具有长期性、阶段性、现场性、区域性等特点，为增强教学的针对性，学院采用“增强现实（AR）+虚拟现实（VR）”，建立沉浸式的教学环境。2020年，学院立项土木类专业虚拟仿真实验教学平台建设，由“材料与力学虚拟实验、结构与施工仿真实验、BIM智能建造虚拟仿真”三大模块组成。5年来，学生开展土木工程建筑材料虚拟实验、工程结构低周往复荷载虚拟仿真实验项目、工程测量虚拟项目等50余项，参加虚拟仿真实验学生达到3000余人次。

　　对于概念抽象的结构类课程、应用场景丰富的施工类课程，学院采取两种方法来增强教学的实践性和互动性。一是通过建设工程3D模型库、3D场景漫游库，实现课堂教学与工程场景时空交互。这种时空交互不仅增强了学生对抽象概念的理解，也提高了学生对实际工程场景的认识。二是联通品茗智慧工地监管平台数据库，通过平台实现线上掌握建造场景与要素管理情况，以虚拟现实延展时空秩序，促进专业教学与工程应用深度融合。这种虚拟现实技术的应用，扩展了教学的时空秩序，使得专业教学与工程应用之间的界限变得模糊，实现了深度融合。该数据库现有施工工法视频时长超1000分钟、典型案例100余项。基于该数据库，学院积极探索学以致用的实践模式，训练学生专业技能。

　　以项目流程为指导

　　实现毕业设计“自主化”

　　为满足不同层次、不同方向毕业生的需求，学院联合智慧树平台、北京盈建科软件股份有限公司（以下简称“盈建科”）、品茗科技等公司，基于项目流程建构土木类专业毕业设计人工智能个性化智能指导系统，学院负责毕业设计人工智能个性化智能指导系统纲领架构及部分个性化资源的建设，盈建科、品茗科技等提供数智化教学资源，智慧树平台负责平台支撑。该系统以项目设计流程为标准链，建成各类设计全节点知识图谱，知识图谱关联智慧树相关教学资源、盈建科结构分析软件、品茗科技施工组织、造价分析与智能建造等工具软件的教学视频，累计关联相关教学资源1500余个。毕业生在进行毕业设计的过程中，遇到知识困难可以在系统中进行点学，同时智慧树平台配有人工智能助教，可以回答学生的提问，一年来累计学生访问量达到2000余人次，真正践行了自主化因材施教的教育理念。

　　经过多年的改革实践，湖南工学院土木与建筑工程学院在“定规”学习路径、个性化路径选择与资源供给方面作出了有益探索，取得一定成效。未来，学院将围绕专业核心能力构建全方位的知识图谱、完善毕业设计人工智能指导系统，联合关联企业丰富实验实践教学场景，应用好人工智能教学助手，实施个性化人才培养，为行业输出高素质应用型人才。

　　（游春华 郭范波 王启云 董腾）