教育数智化转型正为高校本科教学改革带来新的变化。近年来,学校始终立足办学定位,聚焦传统工科课程提质增效,紧盯行业数智化转型需求,着力破解传统工科教学痛点,推动前沿技术与专业教学深度融合。《钢结构原理》课程改革,以AI精准赋能为抓手,推动教学内容、教学方式和评价体系协同升级,探索形成了富有特色的课程改革实践。
聚焦痛点,找准传统教学“堵点”与转型突破口
《钢结构原理》是我校土木工程专业衔接基础理论与工程实践的核心课程,承担培养学生结构设计、工程分析、规范应用等核心能力的重要任务。在建筑行业加速从“劳动密集型”向“技术密集型”转型的新环境下,企业对土木人才的数智分析、工程实践和团队协作能力提出了更高要求,传统教学模式与行业需求之间的差距也愈发显著。

课程改革以问题为导向,明确改革靶向。一是个性化教学覆盖不足,统一化教学模式难以满足不同基础、不同职业规划学生的成长需求,因材施教的效果还不够充分;二是数智化素养培育缺位,教学内容与智能建造行业前沿衔接不够紧密,学生缺少AI工具应用、数字化工程分析等系统训练;三是理论实践融合不深,课程内容偏重抽象理论和公式推导,二维图纸教学难以让学生建立工程实景认知,知识转化为实践能力的通道不畅。
重构目标,打造“个性化能力进阶”培养路径
围绕以上痛点,课程团队从教学目标入手,重新设计课程路径。依托AI工具精准分析行业发展现状和人才需求,紧扣“校城企”合作理念,从知识、能力、素养三个维度搭建分层递进的“个性化能力进阶”目标体系。

知识目标覆盖课程核心知识点,并结合设计、施工、造价等不同职业视角拓展知识边界,帮助学生形成更有针对性的知识框架;能力目标分为基础、进阶、高阶三个层次,重点强化学生数智分析、数智决策与工程实践能力;素养目标则围绕职业素养、工程伦理等方面细化,推动知识、能力、素养协同提升。与此同时,课程还通过职业角色引导、AI任务引擎激励和项目共同体建设,进一步激发学生学习内驱力,推动学生由“被动学习”向“主动创新”转变。
细化举措,构建AI赋能的立体化教学场景
为推动改革落地见效,课程团队围绕教学全流程,搭建起一套多维智能教学支撑体系。
一是搭建专属智慧学习平台。依托“学银在线”建设课程专属智慧空间,构建可视化AI知识图谱、思政图谱、能力图谱,实现AI个性化学习路径自动推送;配备AI助教24小时实时答疑,打造“答疑+学习+训练”一体化线上赋能模式,方便学生结合自身进度自主学习。

二是研发专属智能教学工具。采用“自主开发+外部引入”模式,打造“结构安全分析”“钢结构学习助手”两款教学智能体,同步引入行业通用AI工具,创新开展“双路径求解对比”教学,引导学生理性使用AI工具,培养批判性思维和数智决策能力。

三是搭建数字化实践教学平台。课程团队自主开发AioB工程数字化平台,整合海量真实工程案例,搭建三维交互结构模型,将抽象的二维图纸转化为具象的三维实体,让学生更直观地感受工程现场,进一步破解理论与实践脱节难题。

四是构建数据驱动评价体系。围绕学习与考核全过程采集多维数据,建立分类分段、多元融合的评价机制,通过计算分析、主题讨论、项目研讨等方式分层考核能力,期末实行“考知识+考能力+考反思”三位一体考评,依托学情数据画像实现精准教学和动态优化。

显现成效,学生能力实现阶梯式提升
随着课程改革持续推进,学校土木人才培养质量实现阶梯式提升。从评价数据和学生创新成果来看,AI赋能教学关键要素一体化建设有效提升了学生课堂参与度和学习积极性,知识、能力、素养三大目标达成度显著提高。学生从基础的计算分析能力,到进阶的问题研讨能力,再到高阶的项目实践与创新能力逐级提升,“个性化能力进阶”的教学目标正逐步实现。与此同时,学生从依赖AI进行分析求解,逐步转向主动训练AI辅助分析计算,团队协作能力、工程实践能力也明显增强,学生对AI赋能教学模式的认可度与课程满意度均达到85%以上。


深化应用,推动改革经验向更多课程延伸
AI赋能《钢结构原理》课程教育教学关键要素一体化建设,是我校推进本科教育教学改革、加快教育数字化转型的生动实践,充分体现了学校深耕复合型人才培养的责任担当。
下一步,学校将从“资源建设、协同育人、成果推广”三个方面持续发力。推进课程优化升级,完善智慧育人生态,加快优质交互性数字教材建设,充实数智化教学资源库;深化“校城企”协同育人,推动更多行业真实案例和科研成果进课堂,不断完善“个性化能力进阶”培养体系;总结推广课程改革经验,带动数智技术向更多专业核心课程延伸应用,持续提升本科教学质量,全力培养更多兼具扎实专业功底、数智能力与创新精神的高素质人才。