标杆案例 | 从“金课筑基”到“数智领航”：北方民族大学《金属材料及热处理》智慧慕课全新上线

来源：市场资讯

（来源：卓越智慧树）

北方民族大学&智慧树

　　在教育数字化战略深入推进、AI重塑教学形态的新时代，传统课程向智慧化、个性化、能力化升级，已成为国家级一流课程迭代进阶的必经之路。北方民族大学蒋亮老师领衔的《金属材料及热处理》课程，深耕机械工程教育一线，立足机械类专业人才培养需求，依托国家级一流课程建设底蕴，携手智慧树网全面建成新一代智慧慕课面向全国开放共享，以 “知识引擎+学科引擎+任务引擎+AI引擎” 四位一体重构教学生态，完成从经典金课到智慧新范式的跨越式升级，成为西部地区工科智慧教学的标杆案例。

★ 固本拓新 ★

传承金课优势，赋能智慧教学革新

　　北方民族大学《金属材料及热处理》是机械类专业核心基石课程，兼具理论性、实践性与工程性。课程负责人蒋亮老师为硕士生导师、国家民委青年教学标兵、省级课程思政教学名师，教育部一流课程评审专家、智慧树特聘专家；荣获全国高校教师教学创新大赛二等奖，主持国家级 / 省部级科研项目多项，主编新形态教材2部，授权发明专利5项，教学与科研成果丰硕。

　　本课程先后获批国家级一流课程、省级课程思政示范课程，入选首批全国高校智慧课程最佳案例、首届数字教育示范标杆案例，教学积淀深厚、示范效应突出，积累了极高的学术声誉与广泛的受众基础。此次智慧慕课升级，在保留金课核心内容与优质资源基础上，全面融入四维图谱、AI助教、学科智能体、实验图谱、工程案例库、新形态教材，实现从 “视频+习题” 传统模式，向 “能力导向、图谱驱动、AI伴学、理实融合” 的新形态跨越。

　　截至目前，课程已稳定运行14学期，面向全国39所高校开放共享，累计选课超5600人，累计互动7200余次，是区域内覆盖面广、认可度高、示范性强的机械类精品智慧课程。

★ 四维耦合 ★

构建数智化教学新空间

　　北方民族大学《金属材料及热处理》智慧慕课以能力图谱、知识图谱、问题图谱、思政图谱为核心引擎，打造 “目标 - 知识 - 问题 - 能力 - 思政” 一体化教学闭环，让教有方向、学有路径、评有依据。

● 能力图谱：

锚定育人航向，对标工程认证

　　课程紧扣工程教育认证标准与新工科人才培养目标，依托专属能力图谱体系，打破传统育人模式，构建基础能力－专业能力－综合创新能力三阶递进、可量化、可评价的完整能力培养框架，精准对接机械类专业人才核心培养需求，实现能力培养与教学过程深度绑定、全程落地。

● 知识图谱：

解构学科逻辑，打造认知地图

　　课程深度梳理363个知识节点，构建可视化知识网络，覆盖金属学基础、热处理原理/工艺、工业用钢、铸铁、有色金属等模块，以树图、环图、网图、个性化图谱多形态呈现，清晰展示先修后续、关联递进，标注重点38处、难点32 处、概念14处、案例38个、思政点43个。

● 问题图谱：

以真实问题驱动，锤炼高阶思维

　　问题链对接高速钢铣刀失效、重载轴类疲劳断裂、汽车曲轴精度控制等工业真实案例，引导学生从 “记住知识” 转向 “解决问题”。围绕课程核心构建三阶问题体系：全局层问题立足产业与工程视角，聚焦行业真实挑战；概念层问题强化工艺设计、失效分析、方案优化等实战能力；方法层问题：夯实理论基础，厘清核心原理与定义。

● 思政图谱：

价值引领润物无声，筑牢立德树人阵地

　　课程将价值塑造、知识传授与能力培养融为一体，依托思政图谱构建起 “历史传承与科技创新、大国工程与集体协作、人物典范与家国情怀、工匠精神与时代担当” 四大思政育人模块，实现课程思政与专业教学的深度融合、有机统一。

★ 实验支撑 ★

三维体系构建

打造全流程实验教学闭环

　　《金属材料及热处理》智慧慕课以实验设计、实验图谱、实验报告为核心，构建 “目标 — 流程 — 评价” 全链条实验教学体系，将工程实践能力培养贯穿课程始终，实现理论与实验教学的深度融合。

1.实验设计

覆盖全类型实验模块

明确能力培养目标

　　围绕机械类专业核心能力，系统设计了15个标准化基础实验，涵盖材料制备、显微观察、性能测试、热处理工艺等关键环节。每个实验均明确知识模块、知识点与课程能力目标的对应关系，实现 “一个实验、一组目标、一套标准” 的精准培养，确保实验教学不偏离人才培养核心方向。

2.实验图谱

可视化拆解流程

实现步骤化、阶段化教学

　　课程依托实验图谱，将每个实验拆解为标准化阶段流程，以可视化方式呈现实验步骤、关键环节与阶段考核要点，让学生清晰掌握实验逻辑与关键操作，有效降低实验风险，提升实验教学效率。

3.实验报告

标准化模板 + 过程化评价

强化工程素养

　　提供标准化实验报告模板，明确实验目的、原理、步骤、数据记录、结果分析、误差讨论等核心模块，引导学生规范撰写实验报告，强化工程思维与科学表达能力。同时，平台支持实验报告的在线提交、批阅与下载，实现实验教学的过程化记录与闭环评价，为教师提供精准的教学反馈数据，推动实验教学质量持续提升。

★ AI深度赋能 ★

从单向授课走向双向智能伴学

　　智慧慕课将AI全面嵌入教学全流程，实现一人一辅、千人千面。

1

专属 AI 助教：7×24 小时智能伴学

　　支持知识点讲解、错题解析、工艺咨询、关联知识推送，学生随时提问、即时答疑，把 “材料工程师导师” 装进口袋。

2

学科特色智能体：精准训练工程思维

　　配备多类专业化特色智能体：

◆ 苏格拉底智能体：引导式提问，训练逻辑思辨

◆ 虚拟考官：模拟面试、考核要点、实战问答

◆ 工艺审计官：检查热处理路线漏洞、优化参数

◆ 标准通：查询GB、JB标准及企业规范

◆ 成本核算师：技术方案的材料成本及工艺能耗分析

3

AI 学情诊断：数据驱动精准教学

　　实时追踪学习轨迹，自动生成知识掌握热力图、能力达成雷达图、薄弱知识点预警，让教师从 “经验判断” 转向 “数据决策”。

4

图谱漫游与个性化路径

　　基于知识图谱为学生智能推荐学习路线，强弱补强、循序渐进，支持跨课程关联学习、自主拓展探究。

★ 示范引领 ★

工科金课数智化升级的

“北方民大方案”

　　作为北方民族大学机械类专业核心课程，《金属材料及热处理》智慧慕课的建设与全国共享，不仅是课程自身的一次数智化升级，更是学校推进新工科课程改革、探索金课建设新路径的重要实践。

　　这种以图谱技术赋能工科课程的建设模式，既解决了传统工科课程知识零散、实践与理论脱节、能力培养难以量化等痛点，也为同类课程的数智化改造提供了清晰路径与实践参考。

　　同时，课程面向全国高校开放共享，为机械类、材料类等相关专业提供了高质量教学资源支持，助力优质教育资源跨区域普惠。课程的建设经验也将为学校其他工科课程的改革升级提供借鉴，推动全校一流课程建设提质增效，持续提升学校新工科人才培养质量与办学水平。

展望未来

　　未来，课程团队将持续深化AI+知识图谱+机械工程教育融合创新，不断迭代案例库、实验体系与智能体功能，推动优质教学资源更广覆盖，为培养更多高素质机械工程人才、服务西部高等教育高质量发展与新机械产业升级持续发力。