为探索更具针对性的教学策略、加强对学生的信息素养培养、突出课堂教学与实际应用的紧密结合度，更好地满足学生的学习需求和适应社会发展的要求，中国石油大学（华东）人工智能系开展了构建专属课程AI助教、行业内涵课程知识图谱、一人一堂个性化学习环境系列教学改革探索，应用人工智能技术改革传统教学模式，建设以每名学生为中心的定制化、智能化、特色化课堂，提高学生学习自主性，激发学生学习兴趣，促进学生个性化发展，形成规模化学习生态系统。中国石油大学（华东）“基于生成式大模型的一人一堂课程学习环境构建”项目2024年立项为山东省本科高校教学改革研究项目。

　　打造具有石油特色的专属性内涵课程知识地图。专科类院校的计算机类专业课程往往带有一定的行业特色，中国石油大学（华东）青岛软件学院坚持服务石油工业的战略定位，承担着国产化替代软件突破、高端软件人才培养、产业转型升级的使命。中国石油大学（华东）青岛软件学院针对学生的专业知识基础差异，为实现每名学生课程目标达成，构建具有行业特色的计算机类课程知识图谱和思维导图，打造专属性内涵课程知识地图，为学生构建自己的课程知识体系奠定坚实的基础。

　　为构建行业特色语料库，中国石油大学（华东）青岛软件学院收集了任课教师的教材、课件、教案、石油领域经典案例及行业参考资料，应用大模型从语料库中提取计算机类课程知识、学校主干专业课程知识及隐藏的逻辑关系，通过关联丰富知识点内涵，提升学生的联想能力。基于课程知识库，拓展前沿技术和参考文献作为课外知识点，锻炼学生的拓展性思维。构建思维导图与知识图谱，形成课程知识地图，助力学生系统性学习。在知识图谱中融入石油领域经典应用案例，增强学生知识应用能力，夯实石油领域知识基础。针对每个知识点，设计图文并茂的内容、视频资源和课后习题，通过多模态学习资源增强学生对知识点的多维度认知，提升知识融合与概念内涵理解。

　　实时解答学生疑难问题，加强知识内化。据学校问卷调查统计，超过90%的学生认为教师的专业反馈对学习有良好促进作用，但60%的学生晚上7:00后学习，与教师答疑时间不同步，只能通过网络搜索或通用大模型寻求答案，难以获得精准专业解答。及时专业的解答不仅能满足学生的求知欲，还有利于知识的快速内化。

　　以计算机科学与技术、软件工程、人工智能等专业课程为例，中国石油大学（华东）青岛软件学院将任课教师梳理的课程知识点作为训练数据集，对开源大语言模型进行有监督微调，将行业特色课程知识注入大模型，并依据教师的反馈优化模型生成策略，使其输出更贴合教师偏好，从而形成课程专属AI助教。针对学生提出的问题，在课程知识图谱中进行知识推理，生成专业回复。将AI助教部署到个性化学习环境中，学生与之实时交互，在求知欲强时获得专业解答，加深对知识的理解，融合知识碎片并构建知识体系。

　　推荐个性化学习路径，增强学生学习自主性。石油领域涉及多个专业，学生知识体系和学习进度差异显著，教师难以实时准确评估学生知识点掌握情况，从而无法实施针对性教学。利用学生学习行为数据自动构建知识画像，可精准定位学习状态，为每名学生生成个性化学习路径，促进学生自主学习。

　　学院收集中国石油大学（华东）SPOC平台上视频观看、学习时长、作业完成、章节测试、讨论区留言、与AI助教交互等学习行为数据，提取学生的独特特征，形成学习行为特征向量，评估学生对知识点的掌握程度，分析每名学生遇到的知识难点，定位其知识需求，实施有针对性的指导；动态展示个性化学习图谱，使学生对自己的知识点掌握情况一目了然；应用知识推理技术，根据学习状态和知识难点，为每名学生规划个性化学习路径，实时动态更新，这一过程不仅为学生提供正反馈，提升学习满足感与成就感，还激发了学生的学习动力。

　　一人一堂的个性化课程学习环境，以知识图谱和大模型为底层技术支撑，遵循新建构主义学习理论的原则，融合具有石油特色的专属性内涵课程知识、章节知识点视频、个性化知识图谱、专属课程AI助教、个性化推荐路径、课堂作业、线上测试、线上讨论、知识点搜索、学习者个人错题本、讨论区、前沿知识信息展板等课堂要素，构成了一人一堂的个性化课堂，探索了具有行业应用能力的计算机人才培养路径，形成了具有行业特色的计算机类课程建设模式，已在本校理工科专业面向4521名学生在多个课堂进行应用，提升了学生行业应用和创新能力，该模式被推广至研究型、应用型、技能型大学不同专业基础的学生，获得了师生一致好评。 

　　（刘昕 庞善臣 李莉 李华昱 张立强）