為響應(yīng)國(guó)家教育數(shù)字化戰(zhàn)略，深度融合人工智能技術(shù)與教育教學(xué)，廣州大學(xué)機(jī)械與電氣工程學(xué)院柳晶晶副院長(zhǎng)團(tuán)隊(duì)以《電工電子學(xué)》課程為實(shí)踐載體，構(gòu)建了“AI+知識(shí)圖譜（KG）賦能”的智慧課程體系，以“系統(tǒng)化知識(shí)構(gòu)建、精準(zhǔn)化能力培養(yǎng)、隱性化思政育人”為核心目標(biāo)，通過多元圖譜體系與智能技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了從知識(shí)傳授到素養(yǎng)提升的全方位突破，開創(chuàng)了工科基礎(chǔ)課程教學(xué)的新范式。

一、課程定位：連接基礎(chǔ)與專業(yè)的“工程橋梁”

《電工電子學(xué)》是工科非電類專業(yè)的核心基礎(chǔ)課，承擔(dān)著培養(yǎng)工程思維與技術(shù)創(chuàng)新能力的雙重使命。課程內(nèi)容橫跨“電工技術(shù)”與“電子技術(shù)”兩大模塊：前者聚焦電路分析、電機(jī)原理與電力系統(tǒng)基礎(chǔ)，夯實(shí)學(xué)生對(duì)電氣工程底層邏輯的理解；后者涵蓋模擬電路、數(shù)字電路與電子設(shè)計(jì)，為學(xué)生參與智能硬件開發(fā)、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)等實(shí)踐項(xiàng)目奠定基礎(chǔ)。

在傳統(tǒng)教學(xué)中，學(xué)生常因知識(shí)點(diǎn)零散、理論與實(shí)踐脫節(jié)而陷入“學(xué)難致用”的困境。為此，課程團(tuán)隊(duì)以“系統(tǒng)性、應(yīng)用性、創(chuàng)新性”為導(dǎo)向，重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容，融入智能技術(shù)，將課程打造為“理論—實(shí)踐—思政”三位一體的智慧學(xué)習(xí)平臺(tái)。通過AI驅(qū)動(dòng)的個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑、可視化知識(shí)圖譜和沉浸式工程案例，學(xué)生不僅能掌握電路分析與電子設(shè)計(jì)的核心技能，更能培養(yǎng)解決復(fù)雜工程問題的綜合素養(yǎng)，真正實(shí)現(xiàn)從“學(xué)”到“用”的跨越。

《電工電子學(xué)》課程門戶

二、多元圖譜體系：讓知識(shí)“看得見”，讓能力“可量化”

課程團(tuán)隊(duì)首創(chuàng)“四維圖譜”系統(tǒng)（知識(shí)圖譜、問題圖譜、能力圖譜、思政視圖），打通知識(shí)脈絡(luò)、問題攻關(guān)、能力提升與價(jià)值引領(lǐng)的全鏈條，形成“學(xué)—問—能—德”協(xié)同發(fā)展的育人閉環(huán)。

1.知識(shí)圖譜：碎片化知識(shí)的“系統(tǒng)導(dǎo)航”

通過知識(shí)圖譜串聯(lián)300+知識(shí)點(diǎn)，構(gòu)建層級(jí)分明的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。學(xué)生可自由切換“章節(jié)學(xué)習(xí)”與“圖譜漫游”模式，既能循序漸進(jìn)夯實(shí)基礎(chǔ)，又能從全局視角理解知識(shí)點(diǎn)間的關(guān)聯(lián)，例如通過圖譜快速定位“三相電路”與“電機(jī)驅(qū)動(dòng)”的銜接邏輯，破解傳統(tǒng)教學(xué)中“只見樹木不見森林”的難題。

知識(shí)圖譜

2.問題圖譜：攻克痛點(diǎn)的“實(shí)戰(zhàn)指南”

針對(duì)學(xué)生反饋的40+高頻難題（如“戴維南定理的應(yīng)用”“反饋電路穩(wěn)定性分析”），團(tuán)隊(duì)提煉出“問題樹”，將復(fù)雜問題拆解為階梯式子問題，并匹配典型工程案例。問題圖譜不僅提供解題思路，更嵌入虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)K，學(xué)生可隨時(shí)通過仿真驗(yàn)證方案，在實(shí)踐中深化理論認(rèn)知。

問題圖譜

3.能力圖譜：從“學(xué)會(huì)”到“會(huì)學(xué)”的能力躍遷

課程提出四大能力目標(biāo)，并通過能力圖譜量化學(xué)習(xí)路徑。例如，“電路分析”章節(jié)對(duì)應(yīng)“解決工程問題的能力”，系統(tǒng)會(huì)追蹤學(xué)生從基爾霍夫定律應(yīng)用到復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)解題的全過程，生成能力雷達(dá)圖；針對(duì)薄弱環(huán)節(jié)，自動(dòng)推送專項(xiàng)訓(xùn)練，幫助學(xué)生有的放矢提升技能。

能力圖譜

4.思政視圖：專業(yè)學(xué)習(xí)與價(jià)值引領(lǐng)的“雙向融合”

課程深挖“中國(guó)智造”“雙碳戰(zhàn)略”“工程師倫理”等思政元素，設(shè)計(jì)“一課一案例”思政模塊。思政視圖還與“人民大思政資源庫(kù)”互聯(lián)，學(xué)生可一鍵跳轉(zhuǎn)至行業(yè)領(lǐng)軍人物訪談、大國(guó)工匠紀(jì)錄片等資源，讓價(jià)值觀塑造“潤(rùn)物無聲”。

思政視圖

思政視圖鏈接人民大思政資源庫(kù)

三、AI賦能教學(xué)：個(gè)性化學(xué)習(xí)與精準(zhǔn)化評(píng)估的雙重革命

課程以AI技術(shù)為引擎，構(gòu)建“學(xué)—教—評(píng)”智能閉環(huán)，實(shí)現(xiàn)從“千人一面”到“千人千面”的轉(zhuǎn)變。

1.AI助教：打造“懂你”的學(xué)習(xí)伙伴

學(xué)生登錄系統(tǒng)后，AI助教即刻啟動(dòng)智能診斷：通過前置測(cè)試分析知識(shí)盲區(qū)，結(jié)合學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)，動(dòng)態(tài)生成個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑。例如，對(duì)“半導(dǎo)體器件”掌握不足的學(xué)生，系統(tǒng)優(yōu)先推薦PN結(jié)原理動(dòng)畫與二極管應(yīng)用實(shí)驗(yàn)；而對(duì)“邏輯電路”興趣濃厚者，可解鎖FPGA編程進(jìn)階資源。

學(xué)生學(xué)習(xí)視圖

2.資源生成：從“人工備課”到“AI智創(chuàng)”

教師利用AI工具臺(tái)，可快速整合慕課視頻、學(xué)術(shù)論文、行業(yè)報(bào)告等多模態(tài)資源。例如，輸入“電機(jī)控制最新技術(shù)”，AI自動(dòng)檢索近三年頂會(huì)論文，提取關(guān)鍵算法并生成PPT課件；針對(duì)學(xué)生作業(yè)中的共性問題（如三相功率計(jì)算錯(cuò)誤），AI一鍵生成錯(cuò)題解析視頻，提升輔導(dǎo)效率。

AI工具助力生成教學(xué)資源

3.精準(zhǔn)評(píng)估：數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)優(yōu)化

系統(tǒng)通過知識(shí)圖譜掌握度熱力圖、AI問答交互日志、虛擬實(shí)驗(yàn)完成度等數(shù)據(jù)，多維度評(píng)估學(xué)習(xí)效果。教師可實(shí)時(shí)查看“班級(jí)能力矩陣”，及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略；期末，系統(tǒng)還能生成學(xué)情分析報(bào)告，對(duì)比往屆數(shù)據(jù)，為課程持續(xù)改進(jìn)提供科學(xué)依據(jù)。

AI助手使用情況統(tǒng)計(jì)

知識(shí)圖譜掌握度統(tǒng)計(jì)

課件、作業(yè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

結(jié)語(yǔ)

廣州大學(xué)《電工電子學(xué)》智慧課程，以“圖譜為脈、AI為翼”，重新定義了工科基礎(chǔ)課的教學(xué)形態(tài)。在這里，知識(shí)不再是枯燥的公式，而是躍然屏上的立體網(wǎng)絡(luò)；學(xué)習(xí)不再是單向灌輸，而是充滿探索樂趣的智能交互；教育不僅是傳授技能，更是塑造心懷家國(guó)的未來工程師。這一創(chuàng)新實(shí)踐，正為高等工程教育的數(shù)字化變革提供“廣大方案”。

歡迎關(guān)注【廣大教務(wù)】公眾號(hào)，獲取更多課程創(chuàng)新動(dòng)態(tài)。