图1  数理筑基、思政赋能、多维同育的创新型人才培养体系

本成果的主要内容如下。

1. 提出并践行了“专业需求牵引、知能耦合递进”的多维协同育人理念。构建“专业需求—数理基础—实验实践—创新能力”的系统映射，搭建贯通四年的数理课程链条，引导学生在真实情境中持续“回溯—调用—升华”数理基础，使数理教育由同质化通识课跃升为面向专业发展的创新能力底层引擎。

图2 “专业需求牵引、知能耦合递进”多维协同育人理念

2. 建立并打造了“图谱联动筑基、三阶聚力赋能”的数理课程体系。面向专业需求构建知识图谱，精准对接专业培养与数理支撑，明晰知识支撑点与教学路径；在此基础上构建“通识基础—专业拓展—创新应用”三阶课程体系，并依托慕课等建设以知识图谱为核心的多模态教学资源。

图3  以知识图谱为核心的多模态教学资源

3. 构建并实施了“四维画像识短、因材精准施策”的全过程评价机制。利用“北科学堂”智能体替代传统人工记录与分散采集，实现全过程数据的自动采集与分析，生成四维画像，精准识别短板并推送个性化资源，促进数理能力的智能化全过程评价与因材施教。

图4 “四维画像识短、因材精准施策”的全过程评价机制

4. 开创并实践了“理工融合立德、一体铸魂树人”的课程思政新路径。构建数理知识、专业问题、价值元素与教学活动的深度融通机制，实现科学精神、理性思维、工程伦理与家国情怀的长效浸润与概念内化，使价值引领自然嵌入知识学习和能力培养全过程。

图5 “理工融合立德、一体铸魂树人”的课程思政新路径

本成果的创新之处主要有三。

一是“靶向育人新理念”。以专业需求为牵引，数理基础为支撑，完成了数理课程由“统一供给”向“专业需求驱动”的转变。依托北科学堂平台，搭建“专业需求—数理基础—实验实践—创新能力”的系统映射，利用知识图谱精准定位各专业的关键数理支撑点，并同步建设专业情境案例库，引导学生在专业场景中回溯、调用、升华数理基础知识。

二是“四年贯通培养模式”。实现了数理课程由“前置学习”向“全程砺能”的转变，打破数理课程“低年级学完即止、高年级用时不会”的断链困局，构建覆盖四个学年的数理能力递进培养路径。同步建设覆盖全学段的案例库与数字资源平台，围绕关键知识点与核心能力实现纵向贯通、梯度递进的持续赋能培养模式。

三是“全过程评价育人格局”。依托北科学堂汇聚教学全过程数据，建立包含知识掌握、学习行为与学习能力的综合评价标准，联通知识图谱、问题图谱和能力图谱开展智能诊断，精准识别学生短板与能力差异，生成动态学习画像，将单一知识评价升级为多维能力评价；依据画像面向个体推送资源、任务与路径，通过数据分析反哺课程内容与考核改革，形成“诊断—支持—反馈—改进”的评价闭环。