標桿案例 | 從“金課筑基”到“數智領航”：北方民族大學《金屬材料及熱處理》智慧慕課全新上線

來源：市場資訊

（來源：卓越智慧樹）

北方民族大學&智慧樹

　　在教育數字化戰略深入推進、AI重塑教學形態的新時代，傳統課程向智慧化、個性化、能力化升級，已成為國家級一流課程迭代進階的必經之路。北方民族大學蔣亮老師領銜的《金屬材料及熱處理》課程，深耕機械工程教育一線，立足機械類專業人才培養需求，依托國家級一流課程建設底蘊，攜手智慧樹網全面建成新一代智慧慕課面向全國開放共享，以 “知識引擎+學科引擎+任務引擎+AI引擎” 四位一體重構教學生態，完成從經典金課到智慧新范式的跨越式升級，成為西部地區工科智慧教學的標桿案例。

★ 固本拓新 ★

傳承金課優勢，賦能智慧教學革新

　　北方民族大學《金屬材料及熱處理》是機械類專業核心基石課程，兼具理論性、實踐性與工程性。課程負責人蔣亮老師為碩士生導師、國家民委青年教學標兵、省級課程思政教學名師，教育部一流課程評審專家、智慧樹特聘專家；榮獲全國高校教師教學創新大賽二等獎，主持國家級 / 省部級科研項目多項，主編新形態教材2部，授權發明專利5項，教學與科研成果豐碩。

　　本課程先后獲批國家級一流課程、省級課程思政示范課程，入選首批全國高校智慧課程最佳案例、首屆數字教育示范標桿案例，教學積淀深厚、示范效應突出，積累了極高的學術聲譽與廣泛的受眾基礎。此次智慧慕課升級，在保留金課核心內容與優質資源基礎上，全面融入四維圖譜、AI助教、學科智能體、實驗圖譜、工程案例庫、新形態教材，實現從 “視頻+習題” 傳統模式，向 “能力導向、圖譜驅動、AI伴學、理實融合” 的新形態跨越。

　　截至目前，課程已穩定運行14學期，面向全國39所高校開放共享，累計選課超5600人，累計互動7200余次，是區域內覆蓋面廣、認可度高、示范性強的機械類精品智慧課程。

★ 四維耦合 ★

構建數智化教學新空間

　　北方民族大學《金屬材料及熱處理》智慧慕課以能力圖譜、知識圖譜、問題圖譜、思政圖譜為核心引擎，打造 “目標 - 知識 - 問題 - 能力 - 思政” 一體化教學閉環，讓教有方向、學有路徑、評有依據。

● 能力圖譜：

錨定育人航向，對標工程認證

　　課程緊扣工程教育認證標準與新工科人才培養目標，依托專屬能力圖譜體系，打破傳統育人模式，構建基礎能力－專業能力－綜合創新能力三階遞進、可量化、可評價的完整能力培養框架，精準對接機械類專業人才核心培養需求，實現能力培養與教學過程深度綁定、全程落地。

● 知識圖譜：

解構學科邏輯，打造認知地圖

　　課程深度梳理363個知識節點，構建可視化知識網絡，覆蓋金屬學基礎、熱處理原理/工藝、工業用鋼、鑄鐵、有色金屬等模塊，以樹圖、環圖、網圖、個性化圖譜多形態呈現，清晰展示先修后續、關聯遞進，標注重點38處、難點32 處、概念14處、案例38個、思政點43個。

● 問題圖譜：

以真實問題驅動，錘煉高階思維

　　問題鏈對接高速鋼銑刀失效、重載軸類疲勞斷裂、汽車曲軸精度控制等工業真實案例，引導學生從 “記住知識” 轉向 “解決問題”。圍繞課程核心構建三階問題體系：全局層問題立足產業與工程視角，聚焦行業真實挑戰；概念層問題強化工藝設計、失效分析、方案優化等實戰能力；方法層問題：夯實理論基礎，厘清核心原理與定義。

● 思政圖譜：

價值引領潤物無聲，筑牢立德樹人陣地

　　課程將價值塑造、知識傳授與能力培養融為一體，依托思政圖譜構建起 “歷史傳承與科技創新、大國工程與集體協作、人物典范與家國情懷、工匠精神與時代擔當” 四大思政育人模塊，實現課程思政與專業教學的深度融合、有機統一。

★ 實驗支撐 ★

三維體系構建

打造全流程實驗教學閉環

　　《金屬材料及熱處理》智慧慕課以實驗設計、實驗圖譜、實驗報告為核心，構建 “目標 — 流程 — 評價” 全鏈條實驗教學體系，將工程實踐能力培養貫穿課程始終，實現理論與實驗教學的深度融合。

1.實驗設計

覆蓋全類型實驗模塊

明確能力培養目標

　　圍繞機械類專業核心能力，系統設計了15個標準化基礎實驗，涵蓋材料制備、顯微觀察、性能測試、熱處理工藝等關鍵環節。每個實驗均明確知識模塊、知識點與課程能力目標的對應關系，實現 “一個實驗、一組目標、一套標準” 的精準培養，確保實驗教學不偏離人才培養核心方向。

2.實驗圖譜

可視化拆解流程

實現步驟化、階段化教學

　　課程依托實驗圖譜，將每個實驗拆解為標準化階段流程，以可視化方式呈現實驗步驟、關鍵環節與階段考核要點，讓學生清晰掌握實驗邏輯與關鍵操作，有效降低實驗風險，提升實驗教學效率。

3.實驗報告

標準化模板 + 過程化評價

強化工程素養

　　提供標準化實驗報告模板，明確實驗目的、原理、步驟、數據記錄、結果分析、誤差討論等核心模塊，引導學生規范撰寫實驗報告，強化工程思維與科學表達能力。同時，平臺支持實驗報告的在線提交、批閱與下載，實現實驗教學的過程化記錄與閉環評價，為教師提供精準的教學反饋數據，推動實驗教學質量持續提升。

★ AI深度賦能 ★

從單向授課走向雙向智能伴學

　　智慧慕課將AI全面嵌入教學全流程，實現一人一輔、千人千面。

1

專屬 AI 助教：7×24 小時智能伴學

　　支持知識點講解、錯題解析、工藝咨詢、關聯知識推送，學生隨時提問、即時答疑，把 “材料工程師導師” 裝進口袋。

2

學科特色智能體：精準訓練工程思維

　　配備多類專業化特色智能體：

◆ 蘇格拉底智能體：引導式提問，訓練邏輯思辨

◆ 虛擬考官：模擬面試、考核要點、實戰問答

◆ 工藝審計官：檢查熱處理路線漏洞、優化參數

◆ 標準通：查詢GB、JB標準及企業規范

◆ 成本核算師：技術方案的材料成本及工藝能耗分析

3

AI 學情診斷：數據驅動精準教學

　　實時追蹤學習軌跡，自動生成知識掌握熱力圖、能力達成雷達圖、薄弱知識點預警，讓教師從 “經驗判斷” 轉向 “數據決策”。

4

圖譜漫游與個性化路徑

　　基于知識圖譜為學生智能推薦學習路線，強弱補強、循序漸進，支持跨課程關聯學習、自主拓展探究。

★ 示范引領 ★

工科金課數智化升級的

“北方民大方案”

　　作為北方民族大學機械類專業核心課程，《金屬材料及熱處理》智慧慕課的建設與全國共享，不僅是課程自身的一次數智化升級，更是學校推進新工科課程改革、探索金課建設新路徑的重要實踐。

　　這種以圖譜技術賦能工科課程的建設模式，既解決了傳統工科課程知識零散、實踐與理論脫節、能力培養難以量化等痛點，也為同類課程的數智化改造提供了清晰路徑與實踐參考。

　　同時，課程面向全國高校開放共享，為機械類、材料類等相關專業提供了高質量教學資源支持，助力優質教育資源跨區域普惠。課程的建設經驗也將為學校其他工科課程的改革升級提供借鑒，推動全校一流課程建設提質增效，持續提升學校新工科人才培養質量與辦學水平。

展望未來

　　未來，課程團隊將持續深化AI+知識圖譜+機械工程教育融合創新，不斷迭代案例庫、實驗體系與智能體功能，推動優質教學資源更廣覆蓋，為培養更多高素質機械工程人才、服務西部高等教育高質量發展與新機械產業升級持續發力。