《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程思政教學(xué)案例(一等獎(jiǎng))

《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程思政教學(xué)案例（一等獎(jiǎng)）一、課程和案例的基本情況課程名稱：機(jī)械設(shè)計(jì)授課對(duì)象：機(jī)械類專業(yè)大三本科生課程性質(zhì)：專業(yè)核心必修課課程簡(jiǎn)介：機(jī)械設(shè)計(jì)是以通用零件設(shè)計(jì)為主的設(shè)計(jì)性課程，在培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)的能力、分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力、創(chuàng)新意識(shí)等方面占有重要地位。教學(xué)內(nèi)容涵蓋機(jī)械設(shè)計(jì)常用的強(qiáng)度和摩擦學(xué)基本理論、以及通用機(jī)械零部件（齒輪、軸承、螺栓、軸等）的強(qiáng)度計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法。課程遵循我校人才培養(yǎng)定位和機(jī)械類專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，以立德樹(shù)人為根本，將對(duì)學(xué)生的價(jià)值塑造、知識(shí)傳授和能力培養(yǎng)有機(jī)融合，充分利用MOOC平臺(tái)豐富的教學(xué)資源，采用線上線下、翻轉(zhuǎn)課堂等多種形式的混合教學(xué)模式，以賽促課、科教融合，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，提升學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)的綜合能力和創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)知識(shí)解決復(fù)雜機(jī)械工程問(wèn)題的能力。案例簡(jiǎn)介：案例教學(xué)內(nèi)容是“滾動(dòng)軸承的類型和選擇”，是滾動(dòng)軸承的第一講，為下一講滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算和設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。滾動(dòng)軸承屬于第四篇軸系零部件，處于課程教學(xué)的中后期階段。主要闡述滾動(dòng)軸承的組成、特點(diǎn)、分類、代號(hào)、應(yīng)用和類型選擇原則，以及滾動(dòng)軸承主要元件上的載荷和應(yīng)力分布。本講的學(xué)習(xí)目標(biāo)：知識(shí)傳授：了解滾動(dòng)軸承的組成和特點(diǎn)；準(zhǔn)確識(shí)別常見(jiàn)的滾動(dòng)軸承代號(hào)；掌握滾動(dòng)軸承的類型選擇原則；理解滾動(dòng)軸承主要元件上的載荷和應(yīng)力分布規(guī)律。能力培養(yǎng)：通過(guò)查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)和軸承生產(chǎn)商網(wǎng)站資源等內(nèi)容，根據(jù)工況和設(shè)計(jì)要求正確選擇滾動(dòng)軸承類型，增強(qiáng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力；通過(guò)啟發(fā)式、案例式、線上線下混合式教學(xué)方法，以賽促課，鍛煉學(xué)生的高階思維能力。價(jià)值塑造：學(xué)習(xí)軸承發(fā)展史，提升學(xué)生認(rèn)識(shí)事物發(fā)展的科學(xué)規(guī)律；綜合對(duì)比國(guó)內(nèi)外的高端軸承，結(jié)合當(dāng)前俄烏國(guó)際局勢(shì)和美國(guó)、歐洲等對(duì)俄羅斯的全方位制裁告誡學(xué)生應(yīng)有危機(jī)意識(shí)和使命擔(dān)當(dāng)，同時(shí)介紹高鐵軸承國(guó)產(chǎn)化的研發(fā)過(guò)程，激發(fā)學(xué)生的愛(ài)國(guó)熱情，厚植家國(guó)情懷；高端軸承研制水平的提高是一個(gè)系統(tǒng)工程，必須從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料制備、仿真分析、加工制造和精密裝配等方面進(jìn)行系統(tǒng)的全局考慮，培養(yǎng)學(xué)生的全局意識(shí)和精益求精的工匠精神。

“十四五”規(guī)劃明確指出我國(guó)有必要加速基礎(chǔ)零部件的發(fā)展，加速國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品代替進(jìn)口產(chǎn)品的步伐，而滾動(dòng)軸承正是我國(guó)航空航天、武器裝備、重型機(jī)械等的關(guān)鍵零部件，激發(fā)學(xué)生的專業(yè)興趣，鼓勵(lì)學(xué)生應(yīng)緊跟時(shí)代脈搏，用于擔(dān)當(dāng)，努力奮斗。二、案例蘊(yùn)含的思政元素分析軸承是機(jī)械設(shè)備中不可或缺的核心零部件，被視為工業(yè)裝備的“關(guān)節(jié)”。針對(duì)滾動(dòng)軸承的類型和選擇工程實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，將課程內(nèi)容與我校交通運(yùn)輸專業(yè)特色緊密結(jié)合，將蘊(yùn)含的“科學(xué)精神、進(jìn)取精神、全局意識(shí)、工匠精神、責(zé)任擔(dān)當(dāng)和家國(guó)情懷”等思政元素與課程內(nèi)容及教學(xué)活動(dòng)相融合，將對(duì)學(xué)生的價(jià)值塑造、知識(shí)傳授和能力培養(yǎng)有機(jī)融合。1.學(xué)歷史、體會(huì)科學(xué)精神。中國(guó)是最早發(fā)明軸承的國(guó)家，早在四千多年前的夏商時(shí)期開(kāi)始使用滑動(dòng)軸承。經(jīng)歷了周朝、戰(zhàn)國(guó)、元朝、清朝、民國(guó)、以及新中國(guó)成立后的發(fā)展歷程，應(yīng)鑒古思今，不斷開(kāi)拓創(chuàng)新。通過(guò)展示軸承研發(fā)的科學(xué)規(guī)律，增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感以及探索未知、追求真理的責(zé)任感和使命感。2.看差距、激發(fā)進(jìn)取精神。中國(guó)高鐵是中國(guó)制造的一張名片，但是高鐵軸承一直依賴進(jìn)口。2020年10月洛軸才研發(fā)了高鐵軸承，實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化，每節(jié)車廂可節(jié)約3.2萬(wàn)元。我國(guó)軸承產(chǎn)量雖然排世界第三，但是很多高端軸承還需要進(jìn)口，如何解決卡脖子技術(shù)難題，需要從材料科學(xué)、熱處理技術(shù)、摩擦學(xué)、精密加工和數(shù)控技術(shù)等方面攻克，讓學(xué)生看到差距，激發(fā)進(jìn)取精神，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，同時(shí)抓住機(jī)遇，迎接挑戰(zhàn)，為中國(guó)軸承工業(yè)的輝煌而奮斗。3.講案例、培養(yǎng)全局觀與工匠精神。滾動(dòng)軸承技術(shù)含量很高，包括摩擦學(xué)技術(shù)、材料技術(shù)、機(jī)電一體化技術(shù)和解析技術(shù)四大核心技術(shù)。通過(guò)工程案例，引導(dǎo)學(xué)生理解滾動(dòng)軸承選擇的工程意義，逐步建立分析問(wèn)題的工程觀和全局觀；通過(guò)提問(wèn)和大賽任務(wù)分析，培養(yǎng)學(xué)生在軸承設(shè)計(jì)中嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、精益求精的工匠精神。三、案例教學(xué)整體設(shè)計(jì)（一）教學(xué)設(shè)計(jì)案例教學(xué)緊密結(jié)合機(jī)械工程和車輛工程專業(yè)背景，根據(jù)課程內(nèi)容特點(diǎn)，從軸承發(fā)展史、高端軸承研發(fā)、大學(xué)生工程大賽等方面挖掘思政元素，結(jié)合線上線下混合式多種教學(xué)方法，將專業(yè)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐分析中，建立了“學(xué)、知、行”課程思政總體教學(xué)設(shè)計(jì)模式，如圖1所示，最終達(dá)到“培養(yǎng)學(xué)生科技報(bào)國(guó)的家國(guó)情懷和工匠精神，激發(fā)學(xué)生誠(chéng)樸創(chuàng)新的使命擔(dān)當(dāng)和進(jìn)取精神”的課程思政建設(shè)目標(biāo)。圖1

“學(xué)、知、行”思政總體教學(xué)設(shè)計(jì)圖（二）教學(xué)實(shí)踐本講內(nèi)容首先通過(guò)線上自學(xué)，讓學(xué)生了解基本概念，其次通過(guò)線下課堂綜合運(yùn)用啟發(fā)式和案例式等教學(xué)方法，讓學(xué)生掌握具體知識(shí)，通過(guò)線上線下遞進(jìn)型混合教學(xué)的模式有效打通學(xué)生的知識(shí)脈絡(luò)（圖2）；其次線下設(shè)有提問(wèn)環(huán)節(jié)，通過(guò)圍繞高端軸承的研發(fā)、重力勢(shì)能小車設(shè)計(jì)等，以學(xué)生為中心展開(kāi)討論，引導(dǎo)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的高階思維能力。給學(xué)生講述中國(guó)軸承史，注重培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)；以中國(guó)高鐵軸承國(guó)產(chǎn)化為案例，提升學(xué)生的愛(ài)國(guó)主義情操；結(jié)合軸承元件受載和游隙的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生的精益求精工匠精神；講述高端軸承研發(fā)的瓶頸，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新思想。通過(guò)專業(yè)知識(shí)與思政元素深度融合，實(shí)現(xiàn)價(jià)值性與知識(shí)性的統(tǒng)一，如表1所示。（三）教學(xué)反思本講內(nèi)容介紹了滾動(dòng)軸承的類型和選擇，通過(guò)深入挖掘課程思政元素，將課程思政教育融入到課堂教學(xué)和設(shè)計(jì)中，提升學(xué)生的科學(xué)精神，培養(yǎng)全局觀和工匠精神，激發(fā)學(xué)生的進(jìn)取精神，厚植學(xué)生的家國(guó)情懷。由于本教學(xué)案例涉及滾動(dòng)軸承的概述、分類和代號(hào)、選擇、受載等內(nèi)容，課程教學(xué)方法仍需優(yōu)化，