教学督导表扬的优秀本科课堂|第2期

2025/12/15 11:40:49 点击：

在数智化教育背景下，人才培养方式逐步从“单纯的知识传授”向“思维训练和能力培养为主”转变，课堂教学随之逐渐由传统讲授方式向智能化启发式、探究式、互动式等多样化的教学方式发展。教师们通过运用各种智能教学工具和相关资源，结合行业特色，设计更加生动、有趣且富有挑战性的教学活动，激发学生自主探究和深度学习的兴趣，帮助并引导学生增强创新意识、批判精神和终身学习的能力。

本期我们推荐的优秀课堂是一门跨专业的专业限选课，通过电子产品制造业与智能工厂相结合的实际案例，激发学生对“智能制造”的探索兴趣。课程旨在培养学生理解和掌握智能制造体系及其技术内涵，为学生今后的就业和职业拓展奠定基础。

课程名称：智能制造

授课教师姓名：黄香平讲师/工程师（电子工程学院）

授课时间：2025学年秋季学期

一、课程信息

1. 教材内容信息：

课程名称：智能制造

所在章节：第四章：智能工厂/第1节：智能工厂及其关键技术

授课对象：应用型本科/电子信息工程专业

教学学时：1学时（45min）

专业定位：智能工厂通过集成电子信息工程中的智能传感器、高速通信网络与边缘计算技术，实现生产全流程的实时感知、数据驱动决策与自主优化控制。

2. 思政元素：

1) 家国情怀与使命担当：

(1) 突破“卡脖子”技术的使命担当；

(2) 智能工厂在“中国制造 2025”、“十四五”规划中的定位；

(3) 我国智能工厂发展对实体经济的支撑作用。

2) 工匠精神与安全意识：

(1) 精益求精的数字化传承；

(2) 工业互联网时代的防线构建；

(3) 工匠型人才在智能产线调试、优化中的核心作用。

3) 科技创新与自立自强：

(1) 国产工业软件、智能装备的研发历程；

(2) 企业自主建设智能工厂的典型案例，如中国智能制造的典范：小米汽车工厂；

(3) 智能工厂全流程质量管控体系。

二、学情分析

1. 教材内容分析

本节课是关于智能工厂的内容。电子信息工程专业基础理论与工程技术是智能工厂建设的“核心引擎”，从底层硬件设计到上层系统集成，从单机智能化到全流程数字化，都需要该专业的理论和技术支撑，由此推动制造业向高端化、智能化、绿色化转型。教材通过优化课程体系、深化产教融合、进一步培养学生跨学科学习与工程应用能力。

2. 学生特征分析

本节课授课对象是应用型本科／电子信息工程专业学生。前面的章节内容学习中，学生掌握和理解了智能制造及其内涵，对智能制造有一定的理解。本章节中学生需要学习智能工厂及其关键技术，主要从“数字化、网络化、智能化”三方面阐述智能工厂的关键技术，并结合专业知识剖析与专业密切相关的技术原理和应用。由于该领域涉及跨专业的知识，因此学生在学习中存在“理解概念但却不理解相应技术原理及应用”的情况。因此，在实际授课过程中，通过“案例讲授+视频展示”相结合，将“智能工厂”的全貌展示给学生，激发学生的学习兴趣。

三、教学目标

1. 知识与技能

(1) 明确智能工厂与智能制造的关系以及智能工厂的内涵；

(2) 从数字化、网络化、智能化三方面阐述智能工厂的关键技术，并结合专业知识剖析与专业密切相关的技术原理和应用。

2. 能力与素养

(1) 能够阐述智能工厂在智能制造中的地位，介绍智能工厂的基本特征，并针对电子产品制造业，说明智能工厂的发展历程；

(2) 能够结合专业知识，解释新一代信息技术为智能工厂带来的机遇与挑战；

(3) 具备自学和知识整理能力，能够完成智能工厂关键技术的学习和整理；

(4) 沟通交流能力，能够主动且清晰地表达对问题的深度思考。

3. 情感与价值观

(1) 爱国情怀：通过对比中外智能工厂发展历程，凸显我国从 “制造大国” 向 “制造强国” 转型的历史必然性，强化学生的产业使命感；

(2) 自立自强：强调“卡脖子”问题和美国对中国的芯片封锁，提出“自立自强”的工匠精神；

(3) 专业认同：通过电子产品制造业与智能工厂的结合，激发对智能制造的探索兴趣。

四、教学设计思路

在课前、课中、课后匹配了丰富的教学案例：

课前预习与前测环节：学生通过“智慧树”平台进行《智能制造》课程中“智能工厂”章节的线上学习，并完成简单的测试题（以选择题、判断题为主）；学生到校企智能制造生产基地进行调研，完成学习任务。

课中环节：采用主题讨论导入、内容讲授、对比分析、互动问答、案例教学等方式完成课程内容的讲授。

课后环节：查阅文献，完成“学习通”平台上布置的作业。

五、教学策略分析

1. 教学策略方法

(1) 主题讨论导入法

课前，要求学生完成简单知识的自学，如完成线上课程视频的学习和简单的习题（如选择题、判断题），学生上课前就已经对“智能工厂”有一定的理解。授课前，教师通过发布主题讨论，让学生通过三个词描述“智能工厂”，教师进行点评，进而引出课程思政：树立“服务制造强国”的历史使命感，并明确学习目的。

(2) 对比分析法

引导学生注意区分不同类型的制造业，明确本课程面向的是“电子产品制造业”。根据离散型制造业的特点，将电子产品制造业进行对标比较。让学生回顾在校内智能制造工厂调研实践的经历，由此引发讨论，让学生充分发表观点，并以“分板”环节作为切入点，确定电子产品制造业的类型为离散型，加深对智能制造内涵的理解。

(3) 案例教学法

在授课过程中通过案例教学，进一步促进学生对智能工厂的理解，这对相关概念的认识更具直观性。通过“小米汽车工厂”进行案例教学，并列举一系列与之相关的现实事例进行讲解，在引发学生兴趣的同时，促进学生对教学内容的理解和掌握。

2. 教学手段

1) 课堂讲授

对重点和难点问题通过概念讲授、对比分析、案例介绍来说明问题，注重课堂氛围的控制及学生学习兴趣的培养。

2) 多媒体辅助

利用多媒体课件（PPT）进行视频、动画展示，将重要知识点动态、生动形象地展示给学生。

3) 板书

本节课在重要概念的讲授过程中，结合授课内容的重点和难点，利用板书对授课内容中的关键字词进行强调和对比分析，进一步促进了学生对相关知识的理解。

4) 信息化教学

利用“学习通”教学平台，借助AI工具评价学生课堂表现、布置课后思考题，并完成下节课的预习，对学生课后学习情况进行有效追踪。

六、教学实施

1. 教学过程设计

阶段	教学内容	活动设计意图	思政/专业元素
一、主题讨论，导入课程（2分钟）	课程导入（主题讨论导入）	完成简单知识的自学；教师点评引出课程思政：树立“服务制造强国”的历史使命感，明确学习目的。	课程思政：爱国情怀、服务制造强国
二、学习目标重难点（1分钟）	1、重点 (1)智能工厂的内涵； (2)传统ICT技术、新一代信息技术在智能工厂发展中的作用，即智能工厂关键技术。 2、难点结合专业知识深度解读新一代信息技术为智能工厂带来的机遇与挑战。	明确本节目标：掌握智能工厂的内涵，理解智能工厂关键技术。板书+PPT动态展示	明确专业的关联方向
三、内容精讲对比分析（15分钟）	讲授（启发式教学）：智能工厂概念剖析	引导学生注意区分不同类型的制造业，明确本课程面向的是“电子产品制造业”。
	思辨：流程型制造业与离散型制造业的区别离散型制造业特点：产品结构层次明晰、产品工艺流程复杂、生产计划管理要求高。	根据离散型制造业的特点，将电子产品制造业进行对标比较。
	投票（思辨）：	投票之前回顾学生在校内智能制造工厂调研实践经历。 ——引发讨论：工厂是流水作业，是否应该是流程型呢？（学习通提交，AI批改并生成错题报告）学生充分发表观点，加深对智能制造内涵的理解。以“分板”环节作为切入点，确定电子产品制造业的类型为离散型。	训练学生表达能力与思辨能力。
四、内容讲授对比分析（4分钟）	讲授：离散型智能工厂的发展历程	引导学生了解信息技术在制造业发展历程中起到的巨大推动作用，激发学生对专业的认同感。
五、内容精讲知识应用（15分钟）	讲授：智能工厂的关键技术（结合案例） 1、数字化：以“集成电路应用”为例	创新思维启发：毕业设计课题方向、智能工厂创新应用。	课程思政：强调“卡脖子”问题和美国对中国的芯片封锁，提出“自立自强”的工程师精神。
	2、网络化：以“5G+工业互联网”为例	此案例是 5G“改变社会”的真实写照。案例“某电子信息企业基于5G打造柔性生产系统”从效率、人工、成本等方面充分展现出“5G+工业互联网”带来的新变革。
	3、智能化：以“智能技术在产品设计、生产、管理和服务全周期的应用”为例。（1）研发设计环节充分利用“数据+知识+AI”组合模式的新型研发范式驱动产业变革创新，主要形成创成式设计、材料/药品智能研发、快速仿真、生产工艺创新优化等代表场景。（2）生产制造环节是工业智能应用场景最多的领域，主要包括工业流程优化、智能质量管理、设备资产管理优化、智能排产、智能安全识别、能耗与排放优化等代表场景。（3）经营管理环节往往面临计算复杂度较低、但影响因素较多的应用领域，常利用知识工程技术与传统机器学习技术实现智能应用，主要包括智能管理决策、智能财务管理、供应链优化等主要场景。（4）服务与商业模式环节主要包括智能产品、设备智能运维服务等下游场景，最终实现价值空间拓展与商业模式创新。	激发创新思维和学习动力：智能化技术为为制造业技术创新路径、生产模式、产业形态等带来全方位升级变革。

六、案例介绍 创新提高（5分钟）

教师介绍智能工厂典型案例：

1、小米汽车超级工厂

当小米汽车工厂达到满产状态后，每76秒就能生产出一辆崭新的小米SU7汽车——巨大产能的背后是智能制造领域的快速发展。

2、京东方灯塔工厂

灯塔工厂（世界上最先进的工厂）是具有榜样意义的“数字化制造”和“全球化4.0”示范者，代表当今全球制造业领域智能制造和数字化最高水平。

结合视频内容，展现“智能工厂”。

课程思政：

科技前沿、专业认同、社会责任。

七、知识总结 课后思考（3分钟）

课后思考：

1、细致阅读智能制造中“数字化网络化智能化技术”相关文献资料，从本专业出发思考专业在新型工业化进程中能够做什么贡献？

2、登录学习通平台完成相关课后习题。

总结智能工厂的内涵和关键技术。

闭环思维、课后专业延伸

课程思政：

所学专业在国家发展中的使命与责任。

2. 教学评价

评价项目	评价指标	等级标准（权重）分				评价方式
评价项目	评价指标	优秀（10）	良好（8）	一般（5）	较差（3）	评价方式
知识与技能	智能工厂的内涵	能准确给出	需提示后才能给出	缺漏较多	错误较多	学习通课后测试（含图文题）
知识与技能	智能工厂关键技术	阐述数字化、网络化、智能化三方面逻辑清晰	阐述数字化、网络化、智能化三方面逻辑较清晰	阐述数字化、网络化、智能化三方面有缺漏	未提交作业	随堂练习（拍照上传）
能力与素养	团队协作效能	分工表明确，成员贡献度差异≤10%	有分工但个别环节衔接不畅	依赖组长完成主要任务	出现推诿或任务遗漏	小组互评表（学习通匿名互评）
能力与素养	跨学科任务完成度	报告从效率、人工、成本等方面充分展现出5G+工业互联网带来的新变革的关联分析	完成基础分析但跨学科关联较弱	仅罗列知识点未整合	未结合电子信息工程专业	“5G +工业互联网” 小组报告（学习通提交）
情感与价值观	科技强国与使命担当	结合“小米汽车智能工厂”，阐述科技前沿与使命担当的双重价值	能表达对科技发展的使命担当但深度不足	内容空洞或偏离主题	出现错误价值观	“科技强国、使命担当” 主题讨论（学习通发帖）
	工匠精神与安全意识理念	准确阐明“精益求精” 、 “安全意识”理念	基本表述“精益求精” 、 “安全意识”其中之一	内容偏离主题	未能发现相关理念	“智能工厂精益求精与安全意识理念” 主题讨论（学习通发帖）
	专业认同	主动下载拓展资料、积极完成拓展报告	下载部分拓展资料、按时完成拓展报告	未下载拓展资料、按时完成拓展报告	未完成拓展报告	学情报告（AI 活跃度统计）

七、教学反思

1. 教学效果对比分析

1）优势亮点：

(1) 思政融合自然：通过强调“卡脖子”问题和美国对中国的芯片封锁，实现 “知识传授 + 价值塑造” 无缝衔接，爱国情感正向表达率达 78%，显著高于传统讲授模式。

(2) 信息化增效显著：AI 自动批改覆盖率 90%，学情报告生成效率提升 60%，实时反馈使课堂纠错率提高 40%。

2）薄弱环节：

(1) 阐述智能工程关键技术能力不足：优秀率仅 32%，学生对 “数字化、网络化、智能化”在智能制造中的应用环节理解较弱。仍有30%同学只能给出“数字化、网络化、智能化”这3个概念。

(2) 跨学科迁移能力薄弱：电子信息工程关联任务中，仅 35% 学生完成深度整合，50%停留在 “5G +工业互联网” 的专业名词上的简单堆砌。

(3) 思政讨论深度欠缺：22% 的学生在 “科技强国、使命担当” 讨论内容空洞，37% 的学生在工匠精神与安全意识上，没有结合实际的场景进行分析讨论。

2. 数据驱动的改进路径

薄弱环节	改进措施	预期目标（1学期后）	追踪工具
智能工厂关键技术	案例教学，引入“数字化、网络化、智能化”内容，并增加视频展示环节，启发创新思维。	对 “数字化、网络化、智能化”在智能制造中的应用环节理解提升至70%以上。	学习通小组任务进度追踪
思政讨论深度	布置“双主题”作业(科技创新+自立自强)。	深度讨论占比提升至60%以上。	AI情感分析
团队协作不均衡	实施“角色轮换制”并引入过程性分工评价	小组互评标准差≤1.5的比例提升至80%。	学习通小组任务进度追踪

任课教师简介：

黄香平，理学硕士，讲师，2010年毕业于中南大学物理学专业，现为taptap点点电脑电子工程学院专任教师，主要讲授《智能制造》、《数据结构》、《Python程序设计与数据分析》、《C语言程序设计》、《数字电子技术基础》、《大学物理》、《大学物理实验》等课程，曾获第六届taptap点点电脑教学创新大赛（理工组）一等奖。

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