清华大学材料学院-AI智慧课程

华栖云围绕清华大学材料学院《材料科学基础》课程建设AI智慧课程平台，将课程内容、知识图谱、教学资源和课程建设数据集中到统一课程空间，同时支持教师将已有PPT转化为数字人课程，为专业课程内容生产、知识呈现、资源组织和持续完善提供支撑。

项目客户及案例简介：

该项目服务于清华大学材料学院。《材料科学基础》是面向材料类专业本科生开设的核心专业基础课程，主要讲授晶体结构、晶体缺陷、扩散、相图、相变以及材料形变与强化等内容，帮助学生理解材料成分、结构、工艺与性能之间的内在关系。

围绕专业知识体系建设、工程问题分析和创新人才培养，华栖云以《材料科学基础》的实际教学内容和教师已有课件为基础，建设集数字人课程制作、课程内容管理、知识图谱、资源地图和建设数据展示于一体的AI智慧课程平台。项目既呈现完整的专业课程体系，也为教师提供更加灵活的数字课程制作方式，推动人工智能技术融入课程内容生产与资源建设过程。

建设内容：

1. 面向专业教学的AI智慧课程平台

平台以《材料科学基础》课程为载体，集中呈现课程概述、教学内容、课程目标、教师团队和建设成果。目前课程按照5章、8节组织教学内容，已梳理99个知识点和8个重难点，使课程结构、教学重点和建设情况得到统一展示。

2. PPT驱动的数字人课程制作工具

教师可将日常教学中使用的PPT转化为数字人课程，在保留原有课件结构和教学内容的基础上，形成带有数字人讲解的课程资源。教师能够继续使用自己熟悉的课件开展数字内容制作，减少重新组织课程和完整实景录制的准备工作，也方便根据教学需要更新课件与讲授内容。

3. 结构化呈现的课程知识图谱

项目围绕《材料科学基础》的课程结构梳理专业知识点，并通过知识图谱呈现知识之间的联系。学生可以从课程章节进入具体内容，也可以通过图谱了解知识点在整个课程体系中的位置，建立更加完整的材料科学知识框架。

4. 课程资源地图与建设数据空间

平台将课程文档等资源与章节、知识点和教学内容进行关联，并通过资源地图集中呈现资源分布。目前课程已汇聚24份文档资源，同时设置课堂数据总览和课程建设成果模块，对章节、知识点、重难点和资源数量等信息进行统一统计。

项目成果及价值：

1. 形成结构清晰的AI智慧课程

项目将《材料科学基础》的课程背景、课程目标、章节内容、知识点、重难点和教学资源纳入统一平台，使课程建设成果得到集中呈现。教师和学生可以从课程内容、知识图谱和资源地图等不同入口了解课程，提升专业知识体系的可读性和可用性。

2. 让教师已有PPT转化为数字课程资源

数字人课程制作使教师能够直接利用已有PPT生产课程内容，保留原有教学设计和知识结构，并通过数字人完成讲解呈现。教师不必完全依赖实景拍摄，也能持续补充线上课程内容，教学课件由课堂展示材料进一步转化为可重复使用的数字课程资源。

3. 推动专业知识与教学资源关联应用

知识图谱梳理课程知识关系，资源地图呈现相关教学材料，使课程文档能够围绕章节、知识点和教学目标进行组织。教师可根据课程建设需要持续补充内容，学生也能从知识结构出发查找相应资源。

4. 服务材料专业人才培养

《材料科学基础》连接基础科学知识与后续专业课程。AI智慧课程通过系统梳理材料成分、结构、工艺与性能之间的关系，帮助学生建立材料科学的整体认知，为其分析材料设计、制备和应用中的实际问题打下基础。

5. 为专业课程持续建设提供数字基础

项目将课程内容制作、知识组织、资源管理和建设数据纳入统一平台。随着教师持续更新PPT、数字人课程和相关资源，课程内容能够不断积累和完善，为更多AI教学应用进入专业课程预留空间。

项目优势及亮点：

1. 从教师熟悉的PPT进入数字课程制作

数字人课程制作以教师已有PPT为基础，保留了教师原有的课程设计和内容结构。教师无需改变日常备课习惯，即可将课件进一步转化为数字课程内容，使AI工具真正进入教师能够感知和使用的课程建设环节。

2. 围绕真实专业课程开展建设

项目以《材料科学基础》的实际教学内容为基础，将AI智慧课程能力与课程章节、知识点、重难点和资源体系相结合，使平台建设紧贴材料专业教学需求。

3. 课程内容与知识体系协同呈现

数字人课程负责丰富课程内容形态，知识图谱负责呈现专业知识关系，资源地图负责组织教学材料。不同内容在统一课程空间内相互关联，形成从课程制作到知识呈现、资源使用的完整体系。

4. 课程建设成果可视化呈现

课程章节、知识点、重难点和资源数据集中展示，使教师能够直观了解课程内容与资源建设情况，为持续补充和完善课程提供依据。