见习记者：余皓晴 通讯员：亢孟军
一张由千余个节点、六百余条链路编织而成的专业能力图谱缓缓铺展，每一个闪烁的节点背后，是一门课程、一项能力、一段学习旅程的具体刻印。以AI助教的形式与学生互动，系统不仅会针对问题给出答案，还能够在图谱中“定位”知识点，并推送与之关联的前序知识和进阶路径。
专业能力图谱包含1000多个知识节点与600多个知识链接
这场以“专业能力图谱”为核心、以数智工具为驱动的教育变革，正发生在武汉大学资源与环境科学学院地理信息科学（GIS）的专业教学中，探索与时代同频、与行业共振的人才培养新路。
直面痛点，深挖需求定方向
70年前，武汉测量制图学院设立地图制图专业，开创我国现代地图学教育先河。70年来，学科建设的外部环境已悄然变化，行业技术迭代加速奔涌，国家空间治理现代化的需求不断攀升……以资源与环境科学学院教授杜清运为首的教学团队清醒识变，敏锐捕捉到了这些变化背后的深层挑战。
“GeoAI、大模型、数字孪生……这些词汇频繁出现在行业招聘信息里，但在我们的课堂里还没有系统讲授。”杜清运精准点出一大现实问题。前沿技术融入不足，新兴方向授课零散，教学团队忧心学生运用人工智能手段解决地理空间问题的能力。
课程之间的“孤岛效应”与培养体系的更新迟滞，也是不容回避的重要问题。在资源与环境科学学院教学副院长何建华教授看来，地理信息系统原理、空间分析、空间智能计算等专业核心课程如同孤立的山头，各有其峰，却缺乏贯通的山脊。“学生学完这门学那门，却不知道两门课程之间的关系，何谈建立系统的专业知识网络，进而把握专业全局。”
与此同时，教学团队深知授课内容与行业需求存在时间差，新技术、新应用无法及时落地课堂，难以灵活响应复合型人才培养的多样化需求。
教师在实践教学中指导学生应用图谱开展学习探索
改革构想应运而生，从“知己”着手。教学团队系统梳理近十年毕业生的在校成绩、科研竞赛经历与职业发展轨迹，建立起一套“学情-教学-就业”全周期追踪机制。
“所得数据让我们第一次真正看清，培养体系里哪些地方真正有效，哪些地方需要重构。”教学团队成员、资源与环境科学学院教授苏世亮举例，部分课程的成绩与毕业生的职业能力表现之间存在差距，一些看似边缘的实践环节，却让学生就业后持久受益。
基于这份源自真实数据的“诊断报告”，教学团队制定以“专业能力图谱”为核心的数智建设顶层方案，从知识体系重构、课程体系优化、教学模式创新、评价体系改革等多个维度系统绘制“路线图”。
图谱筑基，打造课程“新三样”
教学团队以11门专业核心课程为对象，在传统教材、课件和慕课的基础上，全面重构包含数智化教学大纲、课程图谱与AI辅助资源库的课程“新三样”。
“如果说数智化教学大纲是这套体系的‘基准标尺’，”杜清运介绍，“那么课程图谱就是‘骨架’，AI辅助资源库就是‘动力引擎’。”
让教学目标不再停留于模糊的定性描述，而是转向可量化、可追踪、可评价，这是数智化教学大纲的核心目标。大纲将每门课程的教学目标与具体的能力节点精准挂钩。教师备课时，大纲清晰标注每个知识点所对应的能力，以及该能力在整个专业培养体系中的位置与权重。
学生在专业能力图谱辅助下开展课程实践与分享
课程图谱包含知识图谱和能力图谱两个层次，利用自然语言处理技术，系统挖掘11门课程之间的逻辑关联。1000多个知识节点，600多个知识链接，目前的专业能力图谱将原本分散的知识点整合为一张结构化的专业知识网络。
“整个知识体系一下子活了！”地理信息科学专业大三学生蔡锐敏在使用图谱后感受到学习效果的显著变化。“以前学‘空间插值’，只知道这是空间分析课中的一个章节。如今借助图谱，我能清楚看到它跟遥感课中的‘地表温度反演’有关联，跟GIS原理课中的‘矢量转栅格’有前后承接关系。”
AI辅助资源库则集成了算法实验环境与专业智能问答助手，为学生提供丰富的实验场景和素材，同时支持全天候答疑与个性化学习资源推荐，让学习不再受时间和空间的限制。
教学团队建设多门在线课程
为进一步夯实数智化教学根基、拓宽优质教学覆盖面，教学团队依托“新三样”建设在线课程。截至目前，已建成13门精品慕课，涵盖地理信息系统原理、地图学、空间分析等专业核心板块，累计访问量超过150万次，优质教学资源从珞珈山辐射至全国各地。
闭环迭代，数智改革获实效
“数智改革不是一次性工程，而是一场持续迭代的生态建设。”杜清运对此有清醒的认识，带领教学团队从图谱沉淀的数据出发，建立“评价-分析-改进”闭环管理机制，实现授课重点与实验设计的实时调整。
当理论、方法与技术更新时，教师可以在图谱中快速定位关联节点，动态更新相关内容，而无需等待教材修订的漫长周期。这种敏捷响应的能力，让培养体系得以与行业需求保持基本同频。
“学生所学与行业前沿之间的时差被大大缩短。”地图学课程负责人、资源与环境科学学院教授杨敏如今利用图谱，在一个学期内就能完成关键知识节点的更新。
学生基于案例库开展科研训练成果汇报
除了响应已知变化，围绕图谱的教学机制还具备迎接未知挑战的韧性。杜清运指出，“专业能力图谱提供了一个结构化的‘知识底座’，不是依赖某位教师的个人经验，而是形成了可传承、可复用的制度性积累。”
改革最终还是要看育人答卷。近三年，学生的创新学分总数连续位居全校第一，获得国际和国家级各类竞赛（一等奖及以上）96项，捧得“创青春”“挑战杯”“互联网+”等赛事金奖、美国制图与地理信息学会Arthur Robinson大奖、英国制图协会最佳3D地图奖等荣誉归“珈”。这些成绩的背后，是专业能力图谱支撑下的培养生态日趋成熟。
学生基于案例库开展科研训练和竞赛讨论
GIS教学团队希望，学生不停留于掌握一套工具或一批算法，而是持续锻炼自身在复杂空间问题面前独立思考、主动探索的能力，在技术迭代面前，能够快速定位、自我更新；在行业前沿面前，有底气参与、有能力引领。
