媒体材院 | 深耕国之重器领域 数智赋能育才新篇——重型燃气轮机材料类人才培养数字教学资源建设成果经验分享

重型燃气轮机是能源动力领域“皇冠上的明珠”，是关乎国家能源安全与高端装备制造实力的国之重器。随着我国重型燃气轮机产业自主化进程加速，领域内专业人才极度紧缺、高校对应教学资源体系匮乏的痛点日益凸显，成为制约产业创新发展的关键瓶颈。北京科技大学王浩团队牵头，联合北京航空航天大学、中国重燃等多所高校与行业龙头企业，锚定国家战略急需，聚焦重型燃气轮机领域材料类人才培养核心需求，在知谱空间平台的全链路支撑下，从知识图谱构建、新型教材建设、智慧课程开发、实践教学创新等多维度协同发力，建成了一系列体系化优质数字教学资源，探索出AI赋能的教学资源建设新路径，为我国重型燃气轮机领域人才培养提供了可复制、可推广的实践范本。

国家重型燃气轮机领域高端人才缺口巨大，但国内高校尚未设立专门的燃气轮机专业，适配领域需求的教学资源极度匮乏，跨学科、工程化的人才培养体系尚未成型，严重制约了领域人才供给。 团队基于这一核心痛点，摒弃零散化、碎片化的资源建设思路，以虚拟教研室为核心载体，以数字教学资源体系建设为抓手，明确了“建资源、立体系、创模式、广辐射”的全流程实施路径，将资源建设的每一个环节，都牢牢锚定在国家重型燃气轮机产业的实际用人需求上，从源头确保成果的实用性、针对性与系统性，为后续各项工作的落地筑牢了根基。

围绕领域人才培养的全流程需求，团队构建了“知识图谱筑基、教材课程赋能、虚拟仿真补位”的全链条数字教学资源体系，所有核心成果均在知谱空间平台实现共建共享，全面覆盖不同层次高校的教学需求。

以知识图谱为核心，搭建可视化知识体系。团队建成了“工程材料基础”课程与燃气轮机材料与制造工艺领域两大核心知识图谱，其中“工程材料基础”课程知识图谱涵盖73个知识单元、773个知识点，完整梳理了学科知识脉络，破解了材料类课程知识点繁杂、逻辑关联弱、易出现知识盲区的教学难题，为智慧教学搭建了清晰的核心骨架。

以教材课程为抓手，完善教学内容体系。团队联合高校与行业一线专家，主编出版《燃气轮机材料基础》《工程材料学》等融媒体新型教材，多部教材入选教育部战略性新兴领域“十四五”规划教材、教指委“十四五”规划教材，1部获评中国冶金教育学会优秀教材。同时深耕课程建设，《材料科学基础》等5门课程获评国家级一流本科课程。

以虚拟仿真为突破，补齐实践教学短板。针对材料类课程实践环节高成本、高风险、难重复、场景受限的行业痛点，团队开发了“金属材料成分、工艺、组织和性能一体化设计虚拟仿真实验”，打造分模块、阶梯式的实践能力培养体系，实现了从基础理论到科研创新的全流程能力培养。该课程获评国家级一流本科课程，上线后已被全国29个省市162所高校、76门课程引用，累计服务师生13945人次，有效弥补了高校实践教学资源不足的短板。

优质资源的价值，在于落地应用与模式创新。团队突破传统教学的思维定式，创建了“基于知识图谱和虚拟仿真的智慧教学新模式”，将课程知识图谱、虚拟仿真实验、翻转课堂三者有机融合，探索出了新工科理念下AI赋能的数字教学新路径。

依托知谱空间平台的数字化能力，团队围绕知识图谱的核心知识点，整合课件、试题、视频、专题PPT等各类优质教学资源，实现了教学资源与知识体系的深度绑定；借助平台的学情分析能力，精准把握学生学习进度与知识薄弱点，落地个性化、精准化的线上线下混合式教学。这种模式打破了传统教学的时空限制，把可视化的知识体系、沉浸式的实践体验、个性化的学习指导融为一体，显著提升了教学效果，为材料类专业教学改革提供了可复制的全新范式。

重型燃气轮机领域具有多专业深度融合的行业特性，跨域协同是资源建设与人才培养的核心支撑。团队依托教育部重点领域燃气轮机材料课程虚拟教研室，打破高校、地域、专业、校企之间的壁垒，构建了协同育人的新型基层教学组织。

虚拟教研室最初由国内18所知名高校材料、能源动力类专业教师，以及中国重燃、中船七零三所等5家行业龙头企业的专家共同组建，经过多年建设，如今已吸引45所高校92名专业教师深度参与，形成了“校企联动、跨域协同、共建共享”的育人共同体。团队通过知谱空间平台，实现了所有建设成果的全量开放与共享，累计上线80个课件、760道试题、19个视频、61个专题PPT等优质资源，让建设成果惠及更多高校与师生。

为进一步扩大成果示范效应，团队先后举办线上线下教学研讨会、名师讲座20余次，累计参与人数超800人；连续承办多届燃气轮机学术合作、产业发展与人才培养论坛，2025年主办的“虚拟赋能·数智驱动·协同育才”教学创新研讨会，吸引了近100所高校和企业、260余人参会；在中央党校《学习时报》发表行业研究文章，在知谱空间平台发布“燃气轮机材料与制造工艺”通识课与领域前沿研究进展内容，不仅在高校人才培养中实现了广泛应用，更在行业内形成了强大的辐射效应。

未来，我们将持续深耕重点领域教学资源建设，不断完善数字教学资源体系，深化智慧教学模式创新，依托知谱空间平台进一步扩大成果辐射范围，与全国高校、行业企业携手同行，为我国高端装备制造领域的人才培养与产业自主创新，贡献更多力量与智慧。