一、建设背景与总体思路

基于土木工程新工科发展及教育数字化背景，结合信息技术整合校内外资源，针对课程从传统教学模式向智慧课程建设发展的痛点与难点，打造“钢结构设计原理”四维度知识图谱，构建一个全面、系统、动态且具有高度实用性的知识体系，实现“三建设一应用”的预期目标——思政元素建设、课程知识点架构建设、多元化教学资源的数字化融合建设智慧教学功能的应用。培养能够适应复杂工程环境、解决复杂实际工程问题的专业人才。

二、智慧教学资源建设

（1）“四维”课程知识图谱构建

“钢结构设计原理”课程知识图谱包含能力图谱、项目图谱、知识图谱和教学资源这四个维度。不仅能帮助学生掌握课程的基础理论知识，还系统地提升了学生利用知识解决问题等能力。

 

 

 

 

（2）知识点关系可视化呈现

课程知识图谱能够具体、直观地呈现课程内不同知识点的逻辑结构关系和教学语义关系。这为学生开展学科知识的探索与漫游提供了便利，同时还能为学生生成知识点学习画像和学习路径，助力学生开展个性化学习。在实际应用中，学生可以根据自己的学习进度和兴趣，在知识图谱中自由探索相关知识点，发现不同知识点之间的内在联系，拓宽了学习视野，提高了学习的主动性和积极性。

 

（3） 单个知识点画像和资源可视化建设

课程知识图谱的建设成果得到了直观呈现，包括知识点画像、知识点学习路径、知识点详细信息等。同时，将课堂录像、电子书籍等各类教学资料进行结构化、碎片化处理，并关联至每个知识点，极大地促进了各类资源的高效应用。例如，学生在学习某个具体知识点时，可以方便地获取与之相关的课堂录像片段、电子书籍章节等资源，加深对知识点的理解和掌握。

 

（4）知识图谱管理和可视化平台搭建

协同构建系统：打造了“钢结构设计原理”课程知识图谱的协同构建系统。实现了课程整体知识体系的动态管理与维护。教师可以通过该系统及时更新和完善课程内容，确保知识图谱的准确性和时效性。

可视化系统：知识图谱可视化系统从专业和课程整体的角度出发，直观呈现专业课程体系内所有知识点的重要程度、知识点之间的联系、知识点的自动聚类以及对毕业要求的支撑度等。学生可以借助该系统理清知识点的逻辑脉络，建立课程整体的知识体系，实现个性化学习，显著提升学习效率。

 

三、教学运行与实施成效

（1） 混合式教学模式实践

学生通过预习知识点完成基础知识学习，平台跟踪观看完成度。

 

课后通过话题讨论，检查学生对所学内容的融会贯通的能力。

 

（2）运行数据（截至目前）

 

 

（3）特色教学创新

课程思政融合：通过中外钢结构发展对比、国产大型工程案例，增强专业自豪感。

 

四、改进方向

（1）需进一步完善教学资源的关联度，提升利用率。如：短视频的建设、教学大纲的修订，包含围绕智慧课程增加相应的教学方法、过程、评价体系等内容。

（2）思政元素建设还需加强。持续挖掘“红色科大”育人资源，完善课程思政案例库，形成科大精神篇、校友成就篇、时代人物篇和综合素养篇，形成“点线面体”立体化课程思政育人方案贯穿教学全过程。

（3）推进深化校企合作进程，引入实时工程数据案例。

五、结语

本智慧课程通过数字化重构教学内容、智能化支持学习过程、可视化破解教学难点，初步形成了具有工科特色的智慧教学模式。下一步将重点强化“虚实结合”的实践环节，培养更多能适应现代钢结构行业发展的高素质专业人才。