华北水利水电大学
基于“一中心三明确五注重”数智赋能机械设计基础智慧课程建设与实践
📌 成果完成人:王迎佳、李立建、秦东晨、张新民、张华、袁丽娟、郭飞、原现杰、谭兆钧 🏛 完成单位:华北水利水电大学,郑州大学,河南理工大学,河南农业大学
🏆 成果总览
成果全称基于"一中心三明确五注重"数智赋能机械设计基础智慧课程建设与实践
依托课程国家级、省级一流本科课程,省级课程思政样板课程
实践周期近十年系统深耕、持续迭代优化
✨ 成果核心内涵
紧扣国家教育数字化战略,坚持**以学生为中心**育人理念,构建完整「一中心三明确五注重」全链条育人体系,深度融合数智技术重构课程内容、课堂模式、评价机制,破解传统工科基础课“知识体系碎片化、知识思政两张皮、评价单一固化、学用严重脱节”等痛点问题,打造新时代高质量工科金课。
📖 成果研究背景与建设概况

2017年全国教育工作会议明确提出加快推进教育信息化建设;2019年《中国教育现代化2035》将信息化时代教育变革列为国家十大战略任务;2022年教育部全面启动国家教育数字化战略行动;2024年全国教育大会进一步强调深入实施教育数字化战略,扩大优质教育资源覆盖面,落实立德树人根本任务。国家政策层层递进,为工科课程数字化教学改革指明了核心方向。

机械设计基础是车辆工程、智能制造、机械设计制造及其自动化等专业**必修核心基础课程**,是连接基础理论与工程实践的关键桥梁,承担着培养学生专业理论素养、工程设计能力、创新实践思维、工程伦理素养的核心使命。随着现代机械工业、智能制造行业高速发展,行业对复合型、创新型工程技术人才需求持续攀升,传统课堂教学模式已无法匹配新时代人才培养要求,课程教学改革迫在眉睫。

本教学团队历经近十年持续探索、实践、迭代、优化,始终坚持立德树人根本任务与“以学生为中心”育人理念,紧扣**明确课程目标、明确育人路径、明确评价方法**三大核心方向,全面推进课程内容重构、课程思政深度融入、教学模式数字化改革、评价机制多维创新、课程目标闭环达成五大建设重点,形成成熟可复制、可推广的「一中心三明确五注重」人才培养改革范式,全面实现数智技术赋能教学全流程、全环节、全要素,课程育人质量实现跨越式提升。

🔍 主要解决的教学问题

课程"章节离散、资源杂泛",思政元素"标签化、生硬化",不利于学生构建系统性知识框架和提升解决工程问题能力,难以支撑学生知识、能力和素养多维度的培养要求。

教学"单向灌输、学用脱节",学生学习主体性弱,不利于培养高阶思维与创新能力,难以满足工科人才培养的现实需求。

评价"方式单一、反馈迟滞、数据匮乏",导致持续改进不精准、不及时、依据不足,难以支撑课程质量的持续提升和动态优化。

🔍 成果解决教学问题的方法

🎯 反向设计聚焦课程建设和思政育人主渠道,统筹实现数智技术与课程教学的全面融合

以 OBE 理念与立德树人根本任务为双重引领,深度融合数智技术推进教学内容结构化重组与持续更新。创建"图谱-资源-数据-反馈"四维一体的机械设计基础课程智慧教学平台,动态解析知识结构,建立"知识-素质-问题-能力"可视化四维图谱,构建与知识图谱深度嵌合的思政资源库,形成"元素精准映射、教学自然融入"的思专结合育人机制。通过数智赋能实现知识传授与价值引领的深度耦合,支撑学生知识、能力与素养的多维协同发展。

⚙️ 正向施工立足课程教学主战场,创新具有专业特色的“数智赋能、问题牵引”模式

依托智慧教学平台,构建"知识图谱导航、真实项目驱动、师生深度互动、虚实场景融合"的智慧课堂环境,推动教学由教师单向传授向师生协同探究转变。课堂以实际工程问题为牵引,组织实施探究式、协作式学习,引导学生主动参与方案设计、仿真验证与迭代优化,在"做中学、思中悟"中系统培养其批判性思维、创新能力与工程实践能力。

📊 持续改进构建“数据驱动、能力导向”的多元综合评价体系,实现多源教学评价与改进措施的精准施策

建立"过程性与终结性并重、基础性和竞争性结合、量化数据与质性评价互补、教师评价与学生互评协同"的多元评价机制,依托平台全过程学习行为数据,评价内容从知识掌握结果延伸至工程思维、创新设计、团队协作等高阶能力的发展过程。构建"学生能力画像",形成"教学实施、数据采集、分析反馈、个性干预、持续优化"的完整数据闭环,为课程精准化改进与持续迭代提供坚实支撑。

💡 三大核心原创创新点
  • 创新点一:重构并夯实“四谱联动、资源融汇、数据驱动、评价反馈”的教学支撑体系
    以能力培养为导向,深度融合数智技术,创新设计实施“四谱联动” 模式,贯通课程知识点、实际问题与核心能力目标,确保全程能力对标, 反向驱动教学内容结构化重塑;融合工程案例、学科前沿与思政元素,构 建“理论、实践、前沿、价值”协同并进的内容体系,夯实能力培养资源 基础;创新并实践“元素锚定、思专结合”的思政精准映射机制,推动价 值塑造与知识传授深度融合。以真实问题为导向重构教学脉络,助力学生 形成可迁移的知识框架与工程能力,并有效提升学生工程伦理、科学精神 和家国情怀。
  • 创新点二:创新并实践“数智赋能、问题牵引”的绿色高效的智慧教学新生态
    构建“数智赋能、问题牵引、绿色高效”的智慧课堂新生态,依托智 慧教学平台打造由知识图谱导航、真实项目驱动、师生深度互动、虚实场 景融合构成的四维学习环境。以真实产业问题为切入点,精心设计探究式、 协作式学习流程,引导学生完整经历“问题、方案、仿真、优化”的工程 实践过程;通过虚实结合的实验环境降低资源消耗和提升教学效能。教师 向学习引导者与共创伙伴转型,推动教学从被动接受转向主动建构,淬炼 学生批判性思维、创新设计能力与解决复杂工程问题的实践素养。
  • 创新点三:建成多源多维数据驱动评价与持续改进闭环机制
    创新建立“数据驱动、能力导向”的综合评价体系。有机融合过程性 与终结性评价、基础性和竞争性评价、量化数据与质性分析、教师评价与 学生互评等多维视角,依托平台全程动态采集学习行为数据。突破单纯知 识考核,重点关注工程思维、创新协作等高阶能力的形成性评价。基于大 数据构建学生能力画像,实现学情精准诊断与个性化支持,推动教学干预 从经验判断走向数据驱动。由此形成“教学、采集、分析、干预、优化” 的完整闭环,为课程教学的精准化迭代与人才培养质量持续提升提供科学 依据。
🏆 优秀教学成果动态展示
优秀教学成果1
优秀教学成果2
优秀教学成果3
优秀教学成果4
优秀教学成果5
优秀教学成果6
优秀教学成果7
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📊 育人成效与推广应用成果数据

📊 课程教学效果好,学生满意度大幅提升

2022年 98.17分 2023年 98.77分 2024年 99.06分

主讲教师连续五年教学质量考评优秀超 20 人次。

🏅 成果支撑本科生创新能力培养

达成度近80% 论文9篇 竞赛奖50+项 大创30+项

指导学生完成高水平论文、获批国家级大创项目,在"高教杯"、机械创新设计大赛等赛事中屡获重要奖项。

👥 团队建设成效显著

教学项目7项 成果获奖15项 教改论文20+篇 特等奖1项

获省课堂创新大赛特等奖、课程思政样板课程认定,省级数字化成果一等奖,形成教师发展与育人互促共进的良性循环。

🌍 形成可复制与具有推广价值的课程创新模式

惠及师生4000+人 一流课程5门 支撑一流专业3项

被学习强国等媒体报道推广,知识图谱构建、AI智慧课堂等方案被多所高校借鉴,覆盖多门课程,形成良好示范效应。

21项
省级及以上教改教研项目
15项
省级及以上教学成果奖励
100+项
学生国家级/省级学科竞赛获奖
3项
国家发明专利授权成果
🌍 成果推广应用范围

本成果在理论和实践上均形成了富有特色的课程创新,具有显著的示范作用。成果主持人受邀在河南省教师培训活动中汇报推广成果,团队教师分别在中国教育报、学习强国、河南教育、河南省教育厅公众号等纸质和网络媒体报道并辐射推广之全国,得到了省内外同行的高度评价和推广应用,起到了良好的辐射作用。本成果开发的“知识图谱构建方法”、“课程思政建设方法”、“课程四大资源库”、“AI智慧课堂实践方案”已被本校、郑州大学、河南理工大学、河南农业大学、河南科技大学等高校的机械原理、机械设计、机械设计基础、机械制图等多门课程借鉴采纳,惠及师生4000余人,获批国家级、省级一流课程5门,强力支撑获批国家级、省级一流本科专业3项,形成了良好的示范效应。

📈 人才培养质量提升成效
✅ 学生工程实践创新能力大幅提升
✅ 研赛创一体化育人成效显著
✅ 学生课程满意度持续稳居95%以上
🏆 学生竞赛获奖证书展示
学生成果1

2024年第十一届全国大学生机械创新设计大赛慧鱼组竞赛三等奖

学生成果2

第十六届"高教杯"全国大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛一等奖

学生成果3

河南省高等教育数字化转型成果一等奖——人工智能赋能机械设计基础课程混合式教学改革

发明专利证书
📁 支撑材料佐证(PDF下载)

教学成果总结报告

教学成果奖申报核心材料,全面展示项目研究背景、实施过程与创新成效

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国家级和省级教学项目、奖励

获得的国家级、省级一流课程认定、教改项目立项与教学成果奖励证书合集

📖 预览PDF

教学成果校外推广应用及效果证明材料

省内外高校推广应用证明、成果鉴定意见、教学效果反馈等佐证材料

📖 预览PDF

教育教学类论文、论著

团队发表的高水平教学改革论文、正式出版教材及教学研究论著清单

📖 预览PDF

其他奖励及荣誉

团队教师获得的教学技能竞赛、荣誉称号、课程思政奖项等其他成果

📖 预览PDF

省级及以上新闻媒体报道

中国教育报、学习强国、河南省教育厅等主流媒体专题报道与宣传推广

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