来源:市场资讯

(来源:卓越智慧树)

河北大学 x 智慧树

结构化学是化学、材料化学等专业的专业基础课,也是硬核核心课程。量子理论、分子轨道、晶体结构等内容抽象深奥,传统课堂学生理解门槛较高。河北大学依托化学及材料化学一流专业雄厚教研实力,携手智慧树平台打造《结构化学101》智慧课程,依托多层级可视化知识图谱、专属“SCAhbu-HMO”和“键理侦探”等 AI 智能体、科研案例资源库、学情数据预警体系四大核心特色,将抽象微观化学理论可视化呈现、分层化解构、智能化传授,构建 “图谱导学、AI 答疑、案例辅学、数据督学” 四位一体的完整智慧教学闭环。

多维可视化知识图谱

拆解抽象微观化学体系

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课程构建了多模态融合知识图谱,系统覆盖主要的十个教学模块:绪论、量子力学基础、原子结构、化学键、双原子分子、分子对称性和点群、多原子分子结构、晶体结构基础、金属晶体、离子晶体以及次级键及超分子结构化学等。围绕全教学单元,分层梳理为 52 个重点、26 个难点、27 个思政点、20 个科研拓展案例,形成“知识—能力—价值”三位一体的图谱架构。

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图谱对全部知识点完成多维属性标签分类,依据布鲁姆认知目标分类,将知识点划分为概念性知识、事实性知识、元认知知识、实操实验模块,每个节点挂载配套课件资源、动画演示、习题自测、拓展文献资源。针对分子对称性和点群、金属密堆积、分子轨道等抽象难点,图谱配套可视化 3D 结构素材,把难以想象的对称操作、晶体构型、成键机理直观呈现。学生可自由漫游图谱,按需跳转知识点、查看配套动画,自主梳理微观化学完整逻辑脉络,大幅降低抽象理论学习门槛。

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两大专业 AI 智能体

精准攻克化学重难点

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课程打造两款学科专属定制 AI 智能体,各司其职覆盖教学答疑、可视化实训两大场景:

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键理侦探智能答疑体:聚焦价键理论、分子轨道、晶体对称性全系列难点,支持公式推导、概念辨析、习题分步讲解。学生可直接提问 H₂分子成键原理、VB 法与 MO 法对比、金属密堆积结构等复杂问题,AI 分步推理演算,拆解抽象化学逻辑,替代教师重复性答疑,24 小时全天候解答微观化学疑问。

SCAhbu-HMO教学智能体:专为休克尔分子轨道理论设计教学定制,针对共轭体系及其行列式求解、能级计算等教学难点,提供交互式推演与可视化辅助,帮助学生直观理解离域π键的形成与分子轨道能级分布,辅助打造沉浸式微观化学课堂。

两款智能体相互配合,学生自主答疑、教师高效备课双向减负,实现人机协同教学。

科研实景案例库

打通理论与前沿科研壁垒

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课程搭建专属智能科研案例库,收录氮气分子轨道、金属单质晶型、合金结构等一线科研实例,全部依托真实科研数据、实验现象拆解理论。以 N₂分子稳定三键案例为例,结合空气组分、化学反应特性,讲解分子轨道理论优势,打破课本理论与实际科研的割裂状态。

案例库同步配套自主探究任务,引导学生结合前沿材料、催化领域科研成果拓展思考,让学生理解结构化学在新材料、催化、能源领域核心应用,夯实科研思维,助力后续专业课、毕业设计学习。

以图谱为眼,洞察万千分子构造;以智能为器,破解结构化学迷思。 河北大学《结构化学101》智慧课程,深度融合知识图谱与AI智能体,将微观结构的认知门槛从“抽象推演”降至“直观感知”,实现硬核基础课的智慧化转型与效能跃升。