本课程知识图谱依托联盟平台(超星泛雅)建设,涵盖理论篇 8 章及实验篇内容。当前图谱总规模包含 522 个知识点,划分为 5 级层级结构,共构建 896 条知识关系(含前置关系 210 条、后置关系 211 条、关联关系 475 条)。
图谱基于课程教学大纲框架逐级展开构建。其中一级节点对应课程章节,共 9 个;二级节点为各章下属的节与模块,共 48 个;三级至五级节点为具体知识点及其细分,共 465 个(三级 133 个、四级 306 个、五级 26 个)。图谱全面覆盖了人工智能概述、Python 程序设计、NumPy、pandas、计算机视觉、智能语音、自然语言处理、生成式大模型等核心模块,并纳入了配套的 6 个实验。
在内容填充阶段,项目结合自建课程知识库(涵盖 110 个小节,包含概念定义与关键要点),并参考主流人工智能学科分类框架进行校正。所有新增子节点均严格控制在课程实际教学范围内(例如:应用领域拆分为智能制造、智能家居等九类;组合数据类型拆分为列表、元组、字典、集合等),未纳入非教学大纲范围的技术节点,确保了图谱与教学实际的高度契合。
知识关系按三种类型构建:前置与后置关系用于界定学习顺序(如第二章 Python 在前,第三章 NumPy、第四章 pandas 在后,章内节、小节均按授课顺序串联);关联关系用于构建横向联系(如机器学习关联深度学习、自然语言处理关联机器翻译等跨知识点联系,并包含父节点与子节点间的层级归属关系)。构建过程遵循"同一对知识点保留单一核心关系"的原则,确保图谱逻辑精简严密。
上述图谱关系构建完成后,其实际应用场景主要体现在三个方面:一是路径导航,学生可按图索骥,清晰掌握整门课程的知识全局位置;二是学情诊断,结合学习数据与 AI 助教问答,可定位未掌握的知识点及正确率较低的习题,直观呈现薄弱环节;三是资源动态更新,视频、习题、教案等资源可精准挂载至具体节点,形成基于图谱的知识点补丁机制,实现课程内容的局部更新。
后续计划从两方面深化图谱建设:一是扩展跨章节、跨课程的延伸关系网络;二是将题库中的 1299 道习题按知识点逐个挂载至图谱节点,构建"知识点—题目"双向索引体系,在学情数据回填后出具薄弱点热力图,支撑精准教学。