金钥匙！西工大AI教学，有历史，向未来！

人工智能（AI）技术正逐步成为推动社会进步的关键力量之一。国务院总理李强在今年的政府工作报告中提出，要大力推进现代化产业体系建设，加快发展新质生产力。要深化大数据、人工智能等研发应用，开展“人工智能+”行动。人工智能作为引领新一轮科技革命和产业变革的驱动力，已成为驱动新质生产力的重要引擎和来源。

《人工智能导论》封面

长期以来，西北工业大学积极布局人工智能赛道。36年前，由计算机学院何华灿教授主编的《人工智能导论》面世，彼时，人工智能的研究目标还仅仅是提高电子计算机的智力水平，使其变得更加灵巧。随着时代发展以及智能化的普及，人工智能已上升至国家战略层面，并成为未来时代的核心驱动力。西北工业大学持续贯彻落实国家“互联网+”、大数据、教育数字化等重大安排部署，坚持以“总师育人文化”引领人才培养，制定了《西北工业大学“互联网+教育”实施方案》等文件并采取一系列措施推动教育数字化转型和智能升级，构建了教育发展良好生态，人工智能已经深深地融入到学校本科人才培养的各个环节之中，为本科教育教学带来了前所未有的发展机遇。

一流课程推动信息技术与教育教学融合创新。3月4日，由学校数学与统计学院张莹教授团队精心打造的首门基于“课程知识图谱+AI”形式的新形态数字化课程—《微积分》正式在智慧树平台上线并投入教学运行。相较于传统课程，新形态数字化课程使学生的学习路径更加多元化和个性化，评价方式更注重过程性学习数据反馈。同时，可针对不同的班级、不同层次的学生建立相应的课程版本，每个版本课程由教师依据班级情况自主组建知识体系，及时调整教学重难点及教学方法，并利用人工智能技术为学生知识点的学习提供精准的学习资源和强大的自适应练习系统，满足不同学生多元的学习需求。张莹教授的《微积分》AI课程以知识图谱为核心，以结构化形式描述微积分知识点、教学资源、教学活动、测评方式之间的关系，具有知识管理、学习导航、学习评估等功能。该课程还引入了具备强大的文本理解、生成能力和资源检索能力的智能教学助手，可以帮助教师及学生创造更多的学习体验，学生不仅可以与其对话，寻找自己想要了解的内容，还可以基于单个知识点内容或问题进行全网检索，获取智能推荐的有针对性、精准化的学习资源，提升学习效率。2022级电子信息大类的孙明旭同学课后说：“《微积分》AI课程通过个性化学习、智能实时反馈和纠错等方式，提高了我的学习效果和学习兴趣，帮助我更好地理解和掌握微积分的知识和技能。”2022级材料与化工大类的陈佳宁同学说学习后感悟到：“《微积分》AI课程是一个能够帮助我在任何时候复习、巩固所学知识的平台。课程既把每一章繁杂的知识点细化成小知识点，让我更容易获得渐渐学会微积分的成就感，又在每个知识点上配备相应的习题练习，随学随练，练完后还可以通过可视化的数据检验自己每个知识点的掌握程度从而有针对性地去学习，是一个非常适合大一新生用来学习微积分的平台。”

《微积分》AI课程知识图谱、测试题库界面

学校积极推进信息技术与教育教学融合创新，以人工智能赋能“新工科”建设。目前，学校已开设《人工智能导论》、《人工智能程序设计》、《仿生智能材料》、《智能制造技术》等200余门与人工智能+、机器人相关的通识课程、学科专业课程和素质拓展课程，覆盖26个教学单位。“翱翔学堂”智慧教育平台上线了50余门人工智能相关的在线开放课程和视频资源，包括《人工智能法》、《人工智能安全》、《人工智能数学基础》等。同时，《概率论与数理统计》AI课程、《材料科学基础》、《计算机控制》等多门数字化课程依托在线开发平台建设完成，《理论力学》、《迷人的材料世界》、《电磁场与电磁波》等30余门数字化课程正在建设中。

西工大开设的人工智能相关课程教学大纲

今年，学校将在数字化课程建设上持续发力，以打造100门优质数字化课程为目标，启动人工智能技术与素养类课程立项建设和本科优质数字化课程认定工作，鼓励老师们将数字化新技术、新理念、新方法深度融入教育教学，注重在课程设计、教学内容、教学模式、教学方法上的创新，运用知识图谱、人工智能、微视频等新形态数字化技术，建立数字化教学资源库，并达到广泛共享、示范引领的作用。

一流专业奠定人工智能人才培养基础优势。上世纪八十年代，全国第一部《人工智能导论》教材的出版标志着西工大早就在本科阶段超前开设了人工智能、模式识别等课程。2019年，学校首批获得“人工智能”本科专业建设资格，并依托“计算机科学与技术”一级学科开展建设。近年来，人工智能专业面向国家重大战略需求，以学校“三航”特色为依托，以“空天地海”大数据为驱动，重点关注智能感知、大数据智能、图像处理、语音识别等方向，并通过这些方向进一步支持航空、航天、航海、材料、机械、生物医学等具体应用领域的需求。使培养的学生普遍掌握计算机科学领域的基本理论，具有较强地应对解决计算机软硬件、人工智能等领域复杂工程问题的专业能力，对计算机前沿领域如人工智能、大数据和云计算等方面均有深刻理解并能很好地应用于工作实践，能够成长为在人工智能专业及其相关领域具有国际竞争力的“复合型、创新型、引领型”专业人才。

一流教材支撑跨学科人工智能人才培养。早在1988年，学校计算机学院何华灿教授根据十多年在西北工业大学、北京师范大学和电力科学院研究生部为研究生和高年级大学生讲授《人工智能导论》课整理的讲义，编著了《人工智能导论》，由西北工业大学出版社出版。本书原稿于1983年被航空工业部选为统编教材，由航空专业教材编审组编辑出版，内部发行。教材先后被五十多个单位选作教材或主要参考书。

十四五以来，学校规划出版了30余部与人工智能相关的跨学科教材，基本涵盖学校优势学科，如航空、航天、航海、机械制造、发动机、自动化、计算机、物联网、机器人、网络安全等领域，如《智能装配工艺与装备》《智能航空发动机—基础理论与关键技术》《智能物联网导论》《DelFly扑翼飞行器的设计、空气动力学和人工智能技术》《声信号处理与智能分析》及机器人系列教材等。

西工大规划出版的人工智能相关的跨学科教材

一流资源助力人工智能技术更加普及。学校外国语学院以沉浸式外语智慧教育中心为载体开发的基于人工智能沉浸式VR口语训练测试系统，融合大数据、人工智能技术，集教、学、评、研于一体，创设高度仿真的口语、口译及移动小组讨论的实验教学场域，通过智能算法根据学生不同的实际操作触发多种真实语言交流情境，精准化输入和创造性输出，实现学生身临其境的口语学习和操练。同时，AI智能评分及评价系统实时提供学情数据报告，供学生了解当前口语水平、优势及不足，为有效提高口语表达能力精准施策，构建了基于情景交际的语言教学环境、学生语言素养动态评价以及多感官沉浸式学习的全新智慧化教学生态。

基于人工智能沉浸式VR口语训练测试系统界面及场景

计算机学院针对“普适计算‘根技术’知识抽象难于理解，无法有效调动学生课堂学习积极性”这一关键核心问题，打造了场景驱动的嵌入式智能感知虚拟实验室，通过软件定义方法、AIGC人工智能生成及跨平台跨领域的智能交互技术，生成各种室内外泛在嵌入式智能感知应用场景和生动的课堂实验教学道具，突破了现有理论与实践教学分离的传统教育教学模式，激发了学生学习兴趣，提升了学习主动性，增强了课堂实验教学的体验感。

“无人机集群察打场景”下的嵌入式智能感知虚拟仿真实验

一流平台加速智慧教育数字化转型。学校教务部教学运行与服务中心利用云计算、大数据、物联网、移动互联网、人工智能等技术营造智慧学习环境，通过引入智能中控、网络、智慧教学等设备和技术，实现了教学资源的数字化、教学手段的多样化以及教学环境的网络化，解决了教务管理工作繁重、师生管理服务薄弱、教学资源管理困难等工作难点痛点，提升了教学资源动态化管理水平、综合服务能力和教学资源运行效能。

数字化教学运行中心平台

学校还以为师生提供高质量、多元化的知识资源供给、个性化和碎片化的学习空间为目标，打造了“翱翔学堂”智慧教育平台，平台以高质量、多元化教育资源供给为核心，首创“资源中心”、“知识图谱中心”和“教学数据中心”的资源支撑框架，以AI智能能力开放平台为驱动，实现教育资源统一管理、知识图谱多元化应用、个性化知识推荐和以数据驱动的智慧教学评价等功能；平台还利用图像识别、OCR识别等多模态智能分析能力，将海量资源进行知识点级别的内容拆分，构建结构化的知识库体系，为资源供给形式的丰富性和推荐的精准性提供支撑。学习者可智能提取学习资源的内容标签，平台结合用户行为数据生成算法，为学习者生成个性化学习路径，提升学习效果。

“翱翔学堂”智慧教育平台

教育部部长怀进鹏在十四届全国人大二次会议民生主题记者会上提出：“对我们教育系统来说，人工智能是把‘金钥匙’。未来，我们将致力于培养一大批具备数字素养的教师，把人工智能技术深入到教育教学和管理全过程、全环节，来研究它的有效性、适应性，让青年一代更加主动地学，让教师更加创造性地教。要加强人工智能相关学科专业的高层次人才培养，提升科学研究创新能力，加快平台建设。”过去数年，西北工业大学在传统人才培养工作中取得了丰富的成果与经验，未来数年，西北工业大学将继续勇立潮头主动出击，在人工智能的浪潮中提速布局、加速推进。学校将继续贯彻国家教育数字化战略行动，紧扣“强特色、筑高峰”的要求，通过人工智能、大数据等技术应用，不断提升教师数字化教学能力，创新教育教学模式，助推教学质量和效率提升。着力打造“一流专业、一流师资、一流课程、一流教材、一流平台”，不断深化大学生“专业精、系统强、重实践、能担当”的能力锤炼和素养养成，引导教师将“总师育人文化”融入课堂教学，将前沿科研成果转化为创新思路和务实举措，推进第一课堂和第二课堂深度融合，千方百计让学生成长成才，源源不断地为国防军工领域输送“总师型”人才，为新质生产力发展提供人才支撑。

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往 期 精 彩

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出品丨党委宣传部

资料来源丨教务部 信息化管理处 计算机学院 数学与统计学院 外国语学院

文案｜韩寅奔

编辑 | 潘子祺

责编 | 赵珍

审核｜傅茂森 马西平

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