数智融合与自适应进化：新工科背景下《生物分离工程》智慧课程生态的构建与实证

张兴明¹ 冀金龙² 李横江¹ 雷诗涵¹ 高紫菱¹ 张小菊¹

1 武昌首义学院，湖北武汉，430064；

2 武汉贝纳科技有限公司，湖北武汉，430064；

摘要：在“新工科”建设向纵深推进的背景下，生物制造产业技术的指数级迭代与传统工程教育资源相对静止之间的结构性矛盾日益凸显。作为连接上游发酵工艺与终端产品的核心枢纽，《生物分离工程》课程面临着知识供给滞后、学情需求异质化及工程实训“离身化”的现实困境。本研究基于OBE（成果导向教育）理念与数智赋能策略，重构了课程的本体论与方法论，提出并实践了一种具备“感知—决策—反馈”闭环能力的智慧课程新范式。该范式通过解构线性教学大纲，构建了“原理—场景—逻辑”多维映射的动态知识拓扑网络，实现了教学资源的结构化重组；引入智能代理系统，建立了涵盖“精准诊断—路径规划—即时干预”的自适应学习机制；突破物理边界，借助虚实融合技术实现多场域的深度耦合，并基于全周期伴随式数据流重塑了增值性评价模型。实证研究表明，该智慧生态有效消弭了知识迭代的“时间鸿沟”，精准回应了学习者的差异化需求，显著增强了其解决复杂工程问题的系统思维与创新能力，为工科课程的数字化转型提供了具有推广价值的实证样本。

关键词：智慧教育生态；生物分离工程；知识图谱；自适应学习；数智融合；教育数字化

参考文献

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