摘要:在高等教育数智化转型浪潮下,岗课赛证深度融合成为实训课程改革重要方向。本文结合北京欧倍尔与晋中学院联合开发《玻璃工程化技术实训课程》真实案例,分享依托知识图谱、虚拟仿真技术搭建材料专业实训课程的建设思路、资源体系以及教学落地成效,为同类高校实践教学改革提供可参考样本。
一、实训课程建设背景:材料专业实践教学现存痛点
随着高校教育信息化不断深化,实践教学改革成为材料类专业建设的重要抓手。传统实训课堂普遍面临场景还原度不足、教学资源分散、个性化指导难以落地、教学评价手段单一等现实难题。
如何对接产业岗位真实能力需求,打通课程内容、技能竞赛、职业能力认证,构建 “岗课赛证” 一体化的人才培养模式,是众多高校专业课教师关注的重点。
基于这一教学现状,北京欧倍尔发挥教育科技技术优势,联合晋中学院材料工程专业教学团队,共同开发《玻璃工程化技术实训》AI 智慧课程。项目融合人工智能、虚拟仿真技术,对传统实训教学模式进行升级,探索理论 + 数字化实践相结合的新型教学模式。
图:《玻璃工程化技术实训》AI 智慧课程
二、课程整体概况:面向玻璃材料方向的综合性数智实训课
本课程聚焦特种玻璃、功能玻璃制备与加工方向,兼顾理论学习与实操训练,目标是培养能够胜任玻璃材料生产加工岗位的复合型专业学生。
课程平台沉淀200 + 多类型教学资源,覆盖理论知识点、课后练习考核、仿真原理讲解、仿真软件实操体验等模块,完整支撑教师授课、学生自主预习、课后巩固全学习流程。 课程章节体系完整,包含玻璃工艺基础、成分设计、成型工艺、浮法玻璃、日用玻璃生产、玻璃深加工等核心教学单元。
三、课程三大核心建设亮点(教师重点关注,提炼核心价值点)
✨亮点 1:多层级图谱体系,解决教学重难点定位难题
课程搭建问题图谱、能力图谱两大核心图谱体系,把抽象教学目标拆解成可落地学习节点:
问题图谱:涵盖 50 + 全局层问题、70 + 概念层问题、60 + 方法层问题;
能力图谱:对应 6 大教学目标,拆解出 40 + 核心能力点、88 项细分能力点。
图谱体系可以帮助授课教师快速定位课程重难点,梳理知识点之间逻辑关联;同时为学生输出清晰可落地的学习路径,改变传统课堂知识点碎片化的问题。
✨亮点 2:多元化数字教学资源包,丰富实训课堂载体
为解决实体实训设备有限、高危 / 高成本工艺难以实操的教学困境,课程配套多形态数字化教学资源:
虚拟仿真软件:浮法平板玻璃生产、3D 日用玻璃瓶加工工厂仿真等,支持在线、离线两种使用模式,实现沉浸式工艺实操训练;
文档教学资料 150 + 份:课件、讲义、习题考核素材,支持 PDF、Word、PPT 多格式,方便教师备课、学生随时查阅;
3D 设备模型资源 20 + 套:退火装置、提料机、混合机等玻璃生产设备三维模型,直观展示设备内部构造与运行原理;
实景与原理图片 50 + 份:玻璃厂区全景、设备原理图、工艺示意图;
交互式实操模块 10 + 套:工艺参数配置、仿真软件操作交互弹窗,强化课堂互动;
教学视频 30 + 个:厂区实景、知识点讲解、仿真操作演示视频,适配碎片化学习。
✨亮点 3:“教学评析” 闭环,全流程实训教学解决方案
依托知识、能力、问题三大图谱底座,课程搭载数据智能内核,打造四大智慧教学场景:
智慧学习场景:各类图谱资源灵活调用,实现教学资源多元化复用;
智慧教学场景:适配玻璃工艺课程,配套 AI 教学辅助工具;
智慧评价场景:AI 技术对答题、考核数据进行智能分析,生成学生个人能力画像;
教学大数据场景:记录课程运行数据,提供课程、资源、能力多维度管理看板。
整套方案打通备课授课、学生学习、考核评价、教学数据分析完整链路,帮助教师简化教学管理工作,提升实训课程整体教学质量。
四、教学落地实践与应用成效
1、线上线下联动的实时评价机制
课程搭建线上线下一体化实时评价体系。教师可以实时查看全班学习进度、知识点掌握情况,动态调整授课节奏;学生可以快速获取学习反馈,明确自身能力短板,实现教学双向迭代优化。
2、课堂实践效果反馈
经过实际课堂应用,该数智化实训课程有效调动学生学习主动性。学生不仅夯实玻璃工艺理论基础,实操能力、工艺问题分析解决能力、创新思维均得到训练。数字化教学模式有效弥补传统实训条件短板,给材料类专业实践教学提供新的实践路径。
《玻璃工程化技术实训课程》是校企协同推进数智化实践教学的典型案例。通过图谱体系建设、多元数字教学资源、全流程教学闭环,为高校材料专业实训课程改革提供可复制的实践样本。未来校企双方将持续深耕产教融合,持续开发更多贴合产业岗位需求的 AI 智慧实训课程,助力高校培养高素质技术技能人才。
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