這是一門機械大類專業(yè)的經典專業(yè)基礎課程
機械原理與機械設計構成了課程內容的一體兩翼
這是一門從理論到實踐的核心過渡課程
課堂教學與課程設計構成了教學方法的一體兩翼
傳統課堂及項目實踐平臺支撐了課程十余年改革探索
秉承以學生為中心、學以致用的教學理念
數智化技術為之插上智慧的翅膀
課程宣傳片
上海交通大學機械與動力工程學院《設計與制造II》課程由郭為忠教授負責組織建設，配套數智化課程由王新昶副教授主導探索和建設，學院十余位資深教師參與授課，是機械大類相關專業(yè)第一門系統培養(yǎng)學生對現代機器建立正確認知、科學分析和原創(chuàng)設計能力的專業(yè)基礎課。
一體兩翼：課程革新的深度探索
《設計與制造II》是機械大類相關專業(yè)必修的專業(yè)基礎課程，是交大機械與動力工程學院“設計與制造”系列課程中承上啟下的核心課程，是對原“機械原理”“機械設計”兩門上海市精品課程的融合與重塑。
經過十余年改革探索，課程建立了產品研發(fā)牽引的課堂－課外“雙主線”項目式教學方法、知識點和能力點承載思政點的“三點合一”融入式課程思政育人方法，通過“三個搬進”和“四個重塑”，引導學生系統建構起對現代機器的整體認知及其方案原創(chuàng)設計的思維和基本能力，為制造強國建設培養(yǎng)后備生力軍。
“三個搬進”和“四個重塑”
然而，課程內容融合和教學方法改革探索過程中也遇到了“知識點多而雜”“課堂教學與項目設計不同步”“學生不會靈活應用課堂理論知識開展項目設計實踐”等新難題。基于傳統課堂及項目實踐平臺，學院將工程實驗人員及企業(yè)導師融入課程教學團隊、“三位一體”指導學生開展課程設計；錢學森班試點“多課程聯動的課程設計”新模式；課程項目選題經歷了從“固定選題”到“全自主選題”到“自主選題與挑戰(zhàn)賽命題相結合”再到“自主選題、挑戰(zhàn)賽命題與產教融合企業(yè)命題相結合”的演變，部分解決了上述問題，支撐了學生創(chuàng)新設計能力與復雜工程問題解決能力的培養(yǎng)。
挑戰(zhàn)賽現場
每年一度的課程設計項目展上涌現出眾多讓校內外老師和行業(yè)專家眼前一亮的優(yōu)秀作品，并在機械原理國際大學生奧林匹克競賽（SIOMMS）、全國機械創(chuàng)新設計大賽等國內外比賽中載譽而歸。
仿生海龜
海蟹仿生機器人
競賽獲獎證書
道術相融：AI賦能的智慧之翼
2024年，全球高等教育進入“智慧教育元年”，AI工具的涌現和發(fā)展為新工科課程持續(xù)變革和個性化教學模式的實現提供了更有力的支撐。
秉承以學生為中心、學以致用的教學理念，依托超星泛雅智慧課程等平臺，課程從“知識－問題－目標－思政”圖譜構建、數智化教材組織、AI賦能課堂及實踐教學等多個角度對課程進行了全方位重構，為課程插上了智慧之翼。
知識圖譜的構建支撐了對課堂教學核心知識點的凝練以及對課堂教學－項目設計教學進度的協同優(yōu)化。
知識圖譜架構（以第二章為例）
經典課程設計作品牽引的問題圖譜為學生提供了清晰的問題解構框架和多元化的思考視角；基于豐富的課程設計項目案例庫的數字人及智能體為課程設計項目指導提供了新的智慧模式；上述功能探索共同推動實現了課程教學中理論與實踐的深度融合。
經典課程設計作品牽引的問題圖譜
數字人及智能體推薦課程設計參考案例
AI工作臺集AI學情分析、AI出題、智能教案生成、視頻內容深度理解等多種工具于一體，全面覆蓋課前準備、課堂授課到課后評估的整個教學流程，為任課教師的個性化備課與教學提供了工具和方法支撐。
課程專屬AI助教及啟發(fā)式學習助手“蘇格拉星”可以為學生在學習過程中提供高度精準和定制化的輔導，包括但不限于智能答疑、資源推薦等。
繼往開來：智慧資源的廣泛共享
2024 年 8 月，《設計與制造 II》初版智慧課程建設完成，并在秋季學期王新昶老師的教學班中成功試用。同時，依托教育部機械工程專業(yè)虛擬教研室平臺，課程面向全國高校機械大類專業(yè)教師公開觀摩，吸引了廣泛關注。
虛擬教研室智慧課程公開觀摩活動
資源庫的持續(xù)完善是數智課程保持活力的源泉，除去在超星泛雅平臺上對于課程資源進行持續(xù)更新外，課程知識圖譜及各類數字化資源也已同步更新至教育部機械工程專業(yè)虛擬教研室平臺；此外，學院與出版社達成合作意向，將以本門課程作為典型案例和核心課程，推動建設并出版設計與制造系列課程數智化教材，為課程資源的對外共享筑牢根基。
虛擬教研室設計與制造系列課程知識圖譜全局顯示圖
交大機械工程專業(yè)在國內肩負著“引領”的使命，不忘初心，憑智慧之翼，將持續(xù)探索從以下三個層面快速推動智慧教學資源及工具的共建共享：
依托教育部機械工程專業(yè)虛擬教研室、超星泛雅智慧課程平臺及數智化教材等多渠道對外推廣，課程大模型－教學資源庫－知識圖譜全方位支撐不同高校個性化課程（群）建設或改革；
支撐不同高校教師針對不同類型學生進行個性化備課；
支撐不同高校有不同需求的學生開展個性化學習。
大鵬一日同風起，扶搖直上九萬里。《設計與制造 II》課程正憑借扎實的專業(yè)知識基礎與前沿的數智化技術兩翼齊飛，助力機械大類的同學們展翅高飛，探索更高、更遠、更廣闊的未來天際。
【原文鏈接】【上海交大新聞網】[AI+教育教學]一體兩翼，道術相融——《設計與制造II》的智慧之翼
