為全面落實國家教育數(shù)字化戰(zhàn)略行動，推動人工智能技術(shù)與高等教育教學的深度融合，提升本科課程建設(shè)質(zhì)量與課堂教學水平，計算機科學與網(wǎng)絡(luò)工程學院吳昱老師團隊結(jié)合多年的教學實踐經(jīng)驗，精心打造了《編譯原理》智慧課程，課程團隊包括湯茂斌、何锫、馮元勇、陳康民、田燦等老師。

作為計算機專業(yè)出身的課程老師，在智慧課程的建設(shè)上果然非比尋常。不僅使人工智能技術(shù)為我所用，更是開拓創(chuàng)新，突破“AI自動出題”在推理計算等綜合主觀題評測上的痛點，研發(fā)智能管控解題過程的線上答題系統(tǒng)。通過專業(yè)賦能，讓智慧課程更加智慧！

課程介紹

《編譯原理》是計算機專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課程，處于計算機科學知識體系的核心位置，連接了計算機軟件的理論知識和實際應(yīng)用，包括了詞法分析、語法分析、語義分析與中間代碼生成等教學內(nèi)容。本課程所涵蓋的知識和技能，是計算機專業(yè)學生深入理解計算機系統(tǒng)運行機制、掌握軟件開發(fā)核心技術(shù)的關(guān)鍵。

為了全面提升教學質(zhì)量，課程團隊不斷探索創(chuàng)新，開展了多期融合智能識別技術(shù)與自動模塊化分解技術(shù)的編譯原理探索性實驗教學，共同研發(fā)了智能管控解題過程的線上綜合主觀題答題系統(tǒng)，智能輔助引導學生完成各項畫圖、建表等復雜答題步驟，真正實現(xiàn)了整個答題過程的線上自動評閱，同時能精準檢測到學生具體出錯的位置并給出參考建議。2025年年初該系統(tǒng)正式掛載在智慧樹平臺供學生使用。經(jīng)過升級后的AI智慧課程，貫通了“教—學—練—評—研”的“全鏈智教”智慧教育閉環(huán)，設(shè)計了五重護航的智慧學習系統(tǒng)，為專業(yè)核心課程建設(shè)及課堂教學創(chuàng)新注入了新能量。

（課程網(wǎng)址：https://wisdomh5.zhihuishu.com/course/resources/1769555193613127680?mapVersion=0）

圖1 《編譯原理》智慧課程

1、教：智創(chuàng)工坊——智備中樞AI生成數(shù)字講堂

智能備課中樞——智創(chuàng)工坊平臺配備全場景AI工具箱，涵蓋AI生成教案、智能出題、教學設(shè)計優(yōu)化等實用功能，為教師提供便捷的“一鍵式”教學資源與策略推薦，顯著提升備課的效率與質(zhì)量。

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運用大模型技術(shù)，對課程的內(nèi)部資料庫（包含視頻、圖譜、教材、題庫等）以及通過檢索爬取的外部資料進行自動梳理整合，同時借助AI搜索推薦知乎、百度百科、CSDN博客等知名網(wǎng)站上與編譯知識點相關(guān)的補充說明。將編譯過程各階段模塊細化，以微小知識點為單位重新整合內(nèi)外資源，并通過數(shù)字講堂對具體概念、理論方法及應(yīng)用進行講解。這一舉措不僅使學生能夠突破時間與空間的限制進行學習，還打破了資源壁壘。

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此外，教師組織的線上線下、課上課下教學活動，如通知公告、單元練習、簽到點名等，均可通過平臺生成對應(yīng)二維碼，方便師生查看與布置。

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2、學：碎片化學習云庫——智能關(guān)聯(lián)的多模態(tài)資源+24h智慧學伴

在學生學習端，智慧平臺打造了碎片化學習云庫，為課程學習提供智能關(guān)聯(lián)的多模態(tài)資源及24小時智慧學伴。學生通過課程首頁的“知識點卡片”，能快速了解自身學習進度、知識點掌握程度以及課程重難點。從“知識點學習空間”進入，學生可獲取各知識模塊完整學習資源，包括配套視頻、練習題、關(guān)聯(lián)教材文本、PPT及外部拓展等多模態(tài)資源；也可從各類課程圖譜頁面進入，課程圖譜以樹狀、環(huán)形、網(wǎng)狀等多種形態(tài)展示編譯課程中各知識節(jié)點間的包含、遞進、依賴或共生關(guān)系，學生點擊圖譜節(jié)點即可查看對應(yīng)知識點學習資源。

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在學習任務(wù)方面，平臺從知識點掌握度和學習進度兩個維度對學生提出要求，并依據(jù)學生已學知識點掌握情況，智能規(guī)劃個性化學習路徑，強化對已學及未學但相關(guān)聯(lián)知識點的鞏固提升。

同時，課程配備基于deepseek大語言模型的AI助教作為全時交互學伴，在學習過程中為學生提供24小時AI問答服務(wù)。在各知識點的“AI教研室”，學生與教師互動討論問題時，可引入AI助教答案，開展討論式學習并獲得學習行為引導。

3、練：智能訓練營——課后精準測評+智能管控綜合答題系統(tǒng)

課程團隊在智慧平臺自建題庫中儲備260余道客觀題，滿足學生日常檢測知識點掌握情況的需求?！罢n后復習”模塊中的“掌握度分析”方便學生快速定位學習薄弱的知識點，結(jié)合頁面?zhèn)€性化推送的關(guān)聯(lián)資源自主學習，提升知識點掌握度?！氨∪鯗y試題”自動歸納學生在知識點學習或作業(yè)測試中的錯題，學生可在PC端或小程序端多次復習錯題。

圖8

本課程經(jīng)常涉及專業(yè)圖表分析、設(shè)計和繪制的教學。囿于“AI自動出題”功能難以實現(xiàn)推理計算等綜合主觀題的智能化評測，課程團隊和本課程的優(yōu)秀學員們開拓創(chuàng)新，共同研發(fā)智能管控綜合大題答題系統(tǒng)。圖9和圖10中展示了詞法分析和語法分析示例答題過程，學生可在系統(tǒng)上按要求輸入任何待分析的正規(guī)式或文法、輸入串等，只有在上一步回答正確的情況下才能進入下一步，在每步回答時系統(tǒng)給出不同引導信息輔助學生分析已知條件，并設(shè)置了每步回答多次修正機會，實現(xiàn)了完全意義上的智能線上作答和自動過程監(jiān)督的“新智慧式”評測。尤其是LL(1)、LR(0)和SLR(1)三種語法分析模塊，系統(tǒng)在答題評測后會給出詳細的分析表展示，以及語法分析示例中棧模擬計算機內(nèi)部存儲的過程細節(jié)。

圖9

圖10

4、評：學情診斷雷達——動態(tài)學情觀測+預(yù)警分析

智慧平臺基于學生學習行為數(shù)據(jù)生成學生畫像進行風險評估，實時推送預(yù)警信息，定期輸出學習進度報告與掌握度分析。同時“教學觀測”模塊還可通過掌握學生與AI交互的使用數(shù)據(jù)進行分析，協(xié)助教師總結(jié)教學經(jīng)驗、發(fā)現(xiàn)教學問題，實時調(diào)整教學決策從而優(yōu)化課程教學活動安排、提高課程教學質(zhì)量。學生端的“成績分析”模塊可快速了解個人學習基本數(shù)據(jù)，便于更好地開展后續(xù)學習(如圖11所示)。

圖11

5、研：知識邏輯星圖——知識、能力和問題的三維關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)建構(gòu)

本課程具有理論性強、實踐環(huán)節(jié)復雜等特點，教學上存在一定的難度。智慧平臺依據(jù)課程內(nèi)容構(gòu)建了知識圖譜、能力圖譜、問題圖譜三維可視化關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)(圖12)，動態(tài)關(guān)聯(lián)教學資源與學習路徑，支撐教研決策與課程優(yōu)化。此外，學生可通過知識點學習后來到問題圖譜，在應(yīng)用層面上查看知識點與問題的內(nèi)在聯(lián)系，并通過習題鞏固知識點的掌握程度，提升課程教學效果。

圖12

通過PPT插件，知識圖譜中的各項內(nèi)容均可智能關(guān)聯(lián)線下課堂的課件，教師可采取知識點聯(lián)動學習、資源聯(lián)動學習等多種方式(圖13)以新的形態(tài)將線上平臺和線下課堂進行融合貫通，實現(xiàn)真正意義上的線下線下相輔相成的混合教學。

圖13

課程總結(jié)

《編譯原理》智慧課程，設(shè)計了“五重護航”智慧學習框架，貫通了“全鏈智教”智慧教育閉環(huán)，搭建了“智能管控”綜合答題系統(tǒng)。這是我校計算機專業(yè)課程教學改革創(chuàng)新的一次生動實踐，更是人工智能與人類智慧深度融合共生共榮的一次積極探索。