引言

立足高等教育数字化转型，深耕卓越工程师培养一线。同济大学土木工程学院《桥梁工程全过程课程设计》智慧课程以人工智能深度赋能为核心，重构工程实践教学体系，打造 “知识贯通、项目驱动、智能赋能” 的智慧教学新范式，为土木类专业数字化教学改革树立标杆。

课程名片：国家级一流 本研贯通的核心实践课

• 学院：土木工程学院

• 课程层次：本科必修、学位课

• 课程类型：实验实践课

• 开课平台：中国大学 MOOC、超星泛雅

• 课程定位：土木工程专业桥梁课群组核心实践课程，是连接本科与研究生培养体系的实践性枢纽课程

• 面向行业转型，融合AI技术，重构教学内容、重建教学资源、重塑教学过程

• 打造项目驱动、知识贯通、智能赋能的智慧教学体系

• 解析设计全链条，提升学生综合设计能力，涵养数字素养和工程系统思维

课程团队：名师引领 结构合理

• 同济大学土木工程学院教学副院长

• 上海市东方学者，国家级教学成果一等奖获得者

• 长期从事土木工程与智能建造专业建设

• 主持国家级一流本科课程

• 沈殷，副教授：负责课程内容更新与线上教学组织

• 管仲国，教授：负责教学班级实施与过程管理

• 郑越，副教授：负责 AI 智能体与任务引擎开发建设

• 倪艳春，副教授：负责全域知识图谱构建与资源整合

• 教学经验丰富，科研能力突出

• 覆盖教学组织、内容建设、AI 技术、资源开发全链条

• 深耕桥梁工程实践教学，成果丰硕

课程亮点：数智融合 全程赋能

以《桥梁工程全过程课程设计》为枢纽，搭建桥梁工程全域知识图谱，将课程拆解为381 个核心知识点，按认知层级完成结构化梳理。横向覆盖设计规范、结构分析、工程制图、施工组织等全专业维度；纵向向上关联15 门本科前置课程约 3000 个知识点，向下衔接3 门研究生后置课程约 1200 个知识点，打破单一课程边界，实现本研知识体系贯通与可视化呈现，帮助学生建立全景工程认知与清晰学习逻辑。

紧扣 “工程教育回归实践” 理念，以真实桥梁从构思到成图的完整流程为脉络，重构教学逻辑与内容，覆盖总体布置、主引桥协同、上下部结构一体化设计等全环节，让学生在真实工程场景中形成整体工程思维。全面融入参数化设计、BIM、数字孪生、生成式设计、智慧化配筋、智能出图等前沿技术，依托智能设计平台升级实践环节，同步传授核心理论、设计方法与行业数字化能力，适配工程领域数字化转型需求。

采用 “项目制为主、任务引擎为支撑” 的教学形式，落实 “一人一题一策” 个性化培养。依托智慧平台将综合设计项目拆解为建模分析、图纸绘制、计算书撰写、方案答辩等连贯任务链，支持教师按学情与能力分层配置任务、智能分发与定向管理；学生按专属任务分阶段自主推进，平台全程追踪学习进度、难点与问题，为教师实时干预、个性化辅导提供数据支撑，显著提升学习投入度与任务完成质量。

针对传统实践课系统性不足的问题，构建 “知识 — 能力 — 素养” 深度融合的培养框架，重点培育系统思维、批判性思维、计算思维三大工程核心思维。系统思维引导学生统筹工程安全、功能、经济等多目标；批判性思维强化方案评估、质疑优化与科学决策能力；计算思维训练学生用现代工具解决复杂工程问题。同时基于学习、互动、成果数据建立过程性 + 发展性评价体系，推动教学评价从结果导向向能力导向转型。

以同济大学土木工程学院课程中心为底座，打造融合多元形态的智能化学习资源生态。资源库包含16 章 471 页 22 万字电子教材、1592 个教学资源（总计 8.47G），上线 10 个课程章节、27 个教学视频、31 个课件及大量行业案例与前沿文献。通过全域知识图谱实现资源语义关联与结构化组织，支持全文检索、按需调取与个性化推荐，为学生探究式自主学习、技能提升提供全方位支撑。

育人成效与未来展望

• 学习模式升级

  依托全域知识图谱与任务引擎，学生从被动接受转为主动探究，能清晰构建知识关联、把握学习路径，自主学习效率与学习投入度明显提高。

• 实践能力强化

  以真实桥梁全过程设计为载体，融合 BIM、数字孪生、智能出图等前沿技术，学生工程设计、图纸绘制、计算分析等综合实践能力显著增强，更贴合行业数字化需求。

• 高阶思维养成

  聚焦系统思维、批判性思维、计算思维培养，学生具备全局统筹、方案比选、优化迭代、科学决策等高阶工程素养，为毕业设计与后续研究筑牢基础。

• 教学效能提升

  AI 智能体矩阵有效分担答疑、校核、辅导等工作，为教师减负增效；过程性数据驱动教学持续改进，实现因材施教与精准施教，推动本研贯通卓越工程师培养。

• 资源与平台普惠

  多源智慧资源库与标准化智慧教学体系上线运行，可为校内多班级、校外学习者提供稳定支撑，扩大优质教学资源覆盖面与受益面。

未来，本课程将持续紧跟教育数字化与工程教育创新理念，迭代优化知识图谱、AI 智能体与任务引擎，不断完善实践类智慧课程教学范式，并面向土木工程及更多工科专业推广应用，为全国高校实践类智慧课程建设提供可复制的同济样本。

以数字化赋能教学创新，以智慧化培育卓越人才。同济大学土木工程学院将继续深化智慧课程建设，不断提升工程教育质量，为国家培养更多高素质复合型工程人才。