“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程思政的教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐

【摘""要】“機(jī)械設(shè)計(jì)”作為機(jī)械類專業(yè)的一門核心課程，不僅要培養(yǎng)學(xué)生正確的設(shè)計(jì)思想，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)一般簡(jiǎn)單通用機(jī)械的設(shè)計(jì)，還要落實(shí)立德樹人的根本任務(wù)。在課程思政教學(xué)改革背景下，文章從教學(xué)目標(biāo)出發(fā)，深入分析和挖掘課程中蘊(yùn)含的思政元素，在教學(xué)方法和教學(xué)評(píng)價(jià)等方面與課程思政全面融合，以期達(dá)到“育人為本，德育為先”的教學(xué)目的?！娟P(guān)鍵詞】“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程;課程思政;教學(xué)設(shè)計(jì);教學(xué)方法;教學(xué)案例一、引言“機(jī)械設(shè)計(jì)”作為機(jī)械類專業(yè)的一門核心課程，主要引導(dǎo)學(xué)生掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的基本理論、基本知識(shí)和基本技能。隨著社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，社會(huì)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)人才的需求也在不斷變化。為了適應(yīng)這些變化，高?！皺C(jī)械設(shè)計(jì)”課程在教學(xué)設(shè)計(jì)上需要不斷進(jìn)行探索和創(chuàng)新。其中，將思政元素融入“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程中，對(duì)于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和社會(huì)責(zé)任感具有重要意義?！皺C(jī)械設(shè)計(jì)”課程應(yīng)從立德樹人角度出發(fā)，以學(xué)生為中心、創(chuàng)新為動(dòng)力、實(shí)踐為基礎(chǔ)、發(fā)展為目標(biāo)、素質(zhì)為導(dǎo)向，全面進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)和課程思政建設(shè)[1-3]。教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)要深入挖掘課程知識(shí)點(diǎn)中蘊(yùn)含的科學(xué)精神、工匠精神、創(chuàng)新精神、文化自信和社會(huì)責(zé)任感等思政元素，并納入教學(xué)大綱中，使課程教學(xué)在傳授知識(shí)、培育能力、提升素質(zhì)的基礎(chǔ)上，于潛移默化中達(dá)到課程思政的目的，促使學(xué)生形成正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀及良好的職業(yè)道德[4-8]。二、“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程教學(xué)目標(biāo)的設(shè)計(jì)充分考慮了“以學(xué)生為中心，以產(chǎn)出為導(dǎo)向”的理念，從知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)和素養(yǎng)目標(biāo)3個(gè)方面入手，多維度、全方面圍繞專業(yè)培養(yǎng)方案的具體要求進(jìn)行規(guī)劃，體現(xiàn)以能力培養(yǎng)為本的基本原則。同時(shí)，貫徹“要堅(jiān)持顯性教育和隱性教育相統(tǒng)一，挖掘其他課程和教學(xué)方式中蘊(yùn)含的思想政治教育資源，實(shí)現(xiàn)全員全程全方位育人”的要求，以立德樹人為根本任務(wù)，深化課程思政建設(shè)。把培養(yǎng)具備共產(chǎn)主義理想信念，能擔(dān)負(fù)起民族復(fù)興偉大重任，具有工匠精神的專業(yè)人才作為教學(xué)目標(biāo)的基本出發(fā)點(diǎn)。1.知識(shí)目標(biāo)：能夠概述機(jī)械設(shè)計(jì)一般方法，以及機(jī)械零件的主要類型、性能、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、應(yīng)用、材料及標(biāo)準(zhǔn);能夠描述常見機(jī)械結(jié)構(gòu)失效的類型和失效機(jī)理;能夠進(jìn)行一般通用機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和校核計(jì)算。2.能力目標(biāo)：能夠應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊(cè)、圖冊(cè)及相關(guān)技術(shù)資料進(jìn)行一般機(jī)械零部件設(shè)計(jì);能夠運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)的一般方法進(jìn)行一般機(jī)械傳動(dòng)裝置和簡(jiǎn)單機(jī)械的設(shè)計(jì)，并進(jìn)行正確的工程表達(dá);能夠分析機(jī)械零件失效的原因并提出改進(jìn)措施;能夠根據(jù)需要設(shè)計(jì)機(jī)械零件的實(shí)驗(yàn)方法。3.素養(yǎng)目標(biāo)：具備執(zhí)著專注、精益求精、一絲不茍、追求卓越的工匠精神，嚴(yán)謹(jǐn)踏實(shí)的科學(xué)素養(yǎng)，不畏困難、勇于開拓的創(chuàng)新精神;具有社會(huì)責(zé)任感、家國(guó)情懷和文化自信，樹立正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀。三、面向課程思政的“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程教學(xué)設(shè)計(jì)“機(jī)械設(shè)計(jì)”是濟(jì)南大學(xué)機(jī)械工程、車輛工程、智能制造等專業(yè)第5學(xué)期開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程。學(xué)生經(jīng)過前4學(xué)期的通識(shí)、基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)，已經(jīng)進(jìn)入專業(yè)課程學(xué)習(xí)和綜合能力培養(yǎng)階段。因此，在教學(xué)設(shè)計(jì)中，將思政元素恰到好處地融入專業(yè)知識(shí)講授中，對(duì)學(xué)生知識(shí)、能力、素質(zhì)等目標(biāo)的達(dá)成至關(guān)重要。課程注重挖掘教學(xué)內(nèi)容中蘊(yùn)含的思政元素，以立德樹人為根本任務(wù)，促進(jìn)學(xué)生正確的人生觀和良好的職業(yè)素養(yǎng)的養(yǎng)成?！皺C(jī)械設(shè)計(jì)”課程思政教學(xué)設(shè)計(jì)的主要出發(fā)點(diǎn)如下。（一）基于我國(guó)機(jī)械裝備核心技術(shù)的薄弱環(huán)節(jié)深入挖掘思政元素?cái)?shù)控機(jī)床、光刻機(jī)等高端機(jī)械裝備是大國(guó)重器，也是各國(guó)核心技術(shù)的重要體現(xiàn)?？萍嫉陌l(fā)展歸根結(jié)底還是以制造業(yè)為基礎(chǔ)，因此，高端裝備的核心零部件對(duì)機(jī)械產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展尤為重要，對(duì)我國(guó)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)具有非凡的戰(zhàn)略意義。例如，軸承雖然是普通的機(jī)械零部件，但具有高精度和高極限轉(zhuǎn)速的高端軸承在風(fēng)電、軍工、數(shù)控機(jī)床、高鐵、航天和船舶等行業(yè)幾乎被國(guó)外軸承巨頭壟斷。我國(guó)作為全球制造大國(guó)，如果不能加強(qiáng)創(chuàng)新、努力拼搏，在高端軸承領(lǐng)域迅速占領(lǐng)一席之地，擁有自己的核心技術(shù)，必然會(huì)受制于人。因此，要引領(lǐng)學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到目前我國(guó)制造業(yè)潛在的核心技術(shù)危機(jī)，進(jìn)而加強(qiáng)基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)識(shí)建設(shè)科技強(qiáng)國(guó)的歷史使命，為實(shí)現(xiàn)我國(guó)高科技核心技術(shù)的自立自強(qiáng)和中華民族偉大復(fù)興的中國(guó)夢(mèng)而奮斗[9-11]。（二）融合專業(yè)案例開展教學(xué)，突出課程思政目標(biāo)通過引入真實(shí)的、具體的專業(yè)案例，引導(dǎo)學(xué)生分析、解決問題，從而提高學(xué)生的專業(yè)知識(shí)應(yīng)用能力和實(shí)踐操作技能。通過引入真實(shí)的案例，學(xué)生可以更好地理解專業(yè)知識(shí)，并在實(shí)踐中提高操作技能，增強(qiáng)綜合素質(zhì)。通過分析真實(shí)的案例，學(xué)生可以更加深入地了解專業(yè)的應(yīng)用前景和發(fā)展趨勢(shì)，從而激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。通過解決真實(shí)的案例問題，學(xué)生可以更加熟練地掌握專業(yè)技能，提高實(shí)踐操作能力。在“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程各知識(shí)點(diǎn)講授時(shí)引入工業(yè)應(yīng)用案例，如工業(yè)產(chǎn)品失效、高鐵防松螺栓、手機(jī)芯片制造設(shè)備、高精度齒輪和高速軸承等，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)和了解我國(guó)工業(yè)發(fā)展的暫時(shí)困境，明確設(shè)計(jì)與制造密不可分的關(guān)系，進(jìn)而認(rèn)識(shí)到在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中科技創(chuàng)新的重要性和必要性，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、精益求精、追求卓越的科學(xué)作風(fēng)，激發(fā)學(xué)生以民族振興為己任的愛國(guó)主義情懷。（三）引入小組項(xiàng)目，彰顯協(xié)作創(chuàng)新精神科學(xué)家單打獨(dú)斗的年代已不復(fù)存在，重大的科技創(chuàng)新活動(dòng)離不開團(tuán)隊(duì)的協(xié)同創(chuàng)新。在“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程的教學(xué)過程中，教師根據(jù)課程內(nèi)容的要求，階段性布置小組項(xiàng)目，五六個(gè)學(xué)生為一個(gè)小組參加項(xiàng)目的調(diào)研、任務(wù)分工、設(shè)計(jì)和實(shí)施等環(huán)節(jié)。學(xué)生通過參與小組項(xiàng)目，培養(yǎng)團(tuán)結(jié)協(xié)作精神和組織管理能力，進(jìn)一步強(qiáng)化協(xié)作創(chuàng)新的理念，學(xué)會(huì)組織和管理團(tuán)隊(duì)的基本技能。（四）鼓勵(lì)學(xué)生大膽進(jìn)行科創(chuàng)實(shí)踐，構(gòu)建協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)依托山東省創(chuàng)新方法平臺(tái)和導(dǎo)師工作室，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與創(chuàng)新方法平臺(tái)的活動(dòng)，同時(shí)吸收優(yōu)秀學(xué)生加入導(dǎo)師工作室，指導(dǎo)學(xué)生積極參與“挑戰(zhàn)杯”全國(guó)大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽、山東省大學(xué)生機(jī)電產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)競(jìng)賽、山東省大學(xué)生智能制造大賽等活動(dòng)，讓學(xué)生能夠在做中學(xué)、學(xué)中做，充分體現(xiàn)“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程理論與實(shí)踐相結(jié)合的特點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作能力、動(dòng)手能力、工匠精神和創(chuàng)新意識(shí)。以《滾動(dòng)軸承》這一章第一節(jié)為例，具體教學(xué)設(shè)計(jì)思路如圖1所示。四、面向課程思政的“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程教學(xué)方法“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程教學(xué)方法充分考慮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，以學(xué)生為中心、以產(chǎn)出為導(dǎo)向，將我國(guó)工業(yè)高端裝備核心技術(shù)的研發(fā)過程作為“案例導(dǎo)入”素材，以行業(yè)痛點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考，激發(fā)學(xué)生積極向上的學(xué)習(xí)態(tài)度，引導(dǎo)學(xué)生明確科技創(chuàng)新的重要性，最大程度發(fā)揮專業(yè)核心課程的價(jià)值滲透和價(jià)值引領(lǐng)作用。課程組采用案例教學(xué)、項(xiàng)目教學(xué)、小組討論等教學(xué)方法，結(jié)合“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程實(shí)踐性較強(qiáng)的特點(diǎn)，積極鼓勵(lì)學(xué)生參與科技創(chuàng)新活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)專業(yè)知識(shí)的實(shí)踐應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生對(duì)課程的學(xué)習(xí)興趣，并能夠在創(chuàng)新實(shí)踐過程中領(lǐng)會(huì)精益求精、一絲不茍的工匠精神;在小組項(xiàng)目中培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作、嚴(yán)謹(jǐn)踏實(shí)、追求卓越的科學(xué)素養(yǎng);在解決復(fù)雜機(jī)械設(shè)計(jì)問題時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生不畏困難、勇于開拓的職業(yè)素養(yǎng);在小組討論中培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感、法律意識(shí)、家國(guó)情懷和文化自信，引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀。通過教學(xué)方法創(chuàng)新，課堂更具親和力、氣氛更活躍，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高效的師生互動(dòng)、生生互動(dòng)，使課程思政于潛移默化中融入學(xué)生的精神世界?；谡n程思政建設(shè)的“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程教學(xué)方法有以下幾種。（一）多媒體教學(xué)法課堂教學(xué)時(shí)，教師通過PPT課件豐富的圖片、動(dòng)畫和視頻素材，結(jié)合在線課程豐富的教學(xué)資源，展示相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)內(nèi)容并融入思政元素，將理論與實(shí)踐緊密結(jié)合，從學(xué)生耳熟能詳?shù)膰?guó)產(chǎn)優(yōu)秀機(jī)械產(chǎn)品出發(fā)，還可引入往屆學(xué)生的科技創(chuàng)新作品三維設(shè)計(jì)模型、動(dòng)畫、實(shí)物視頻等內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生增強(qiáng)專業(yè)認(rèn)同感并明確學(xué)習(xí)方向，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)、工匠精神和國(guó)家自豪感。（二）案例教學(xué)法以光刻機(jī)、盾構(gòu)機(jī)、高鐵、磁懸浮列車及空間站等我國(guó)高端裝備設(shè)計(jì)與制造案例作為課程思政素材，讓學(xué)生了解我國(guó)高科技發(fā)展的最新動(dòng)態(tài)。鼓勵(lì)學(xué)生積極思考，分析目前我國(guó)在制造業(yè)方面存在的短板，進(jìn)一步提高學(xué)生的課堂參與度，既培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，又能夠培養(yǎng)學(xué)生的家國(guó)情懷和科研素養(yǎng)，達(dá)到一舉兩得的目的。（三）體驗(yàn)式教學(xué)法講授國(guó)內(nèi)外機(jī)械產(chǎn)品的創(chuàng)新發(fā)展歷史，創(chuàng)設(shè)情境，通過模擬實(shí)驗(yàn)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、角色扮演等方式，利用仿真環(huán)境、VR環(huán)境、視頻、圖片、動(dòng)畫等素材，引導(dǎo)學(xué)生親身參與和反思，以實(shí)現(xiàn)知識(shí)內(nèi)化和能力發(fā)展;了解科學(xué)家在科技創(chuàng)新方面孜孜以求的科學(xué)精神，介紹科技發(fā)展背后鮮為人知的科研工作歷程，培養(yǎng)學(xué)生求真務(wù)實(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、努力拼搏、勇攀高峰的科學(xué)素養(yǎng)和工匠精神。（四）翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法引導(dǎo)學(xué)生在課外主動(dòng)觀看在線教學(xué)平臺(tái)上的大國(guó)重器、超級(jí)工程等課程思政素材，完成在線過程考核。在學(xué)生完成課外學(xué)習(xí)任務(wù)后，教師在課堂組織討論，引導(dǎo)學(xué)生從專業(yè)的角度出發(fā)，分析這些產(chǎn)品在研發(fā)過程中可能遇到的難題，思考如何解決問題，認(rèn)識(shí)創(chuàng)新設(shè)計(jì)是國(guó)家發(fā)展的基石，并從這些素材中汲取營(yíng)養(yǎng)，從而培養(yǎng)學(xué)生的愛國(guó)情懷，提升學(xué)生的民族自信。（五）項(xiàng)目引導(dǎo)式教學(xué)在課堂教學(xué)和課外活動(dòng)中，采取小組項(xiàng)目的方式引導(dǎo)學(xué)生參與產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)活動(dòng)。教師通過在線平臺(tái)布置多組不同研究課題;學(xué)生按照教師要求分組后，小組成員集體討論并選擇本組課題，成員間團(tuán)結(jié)合作，組織分工，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成小組項(xiàng)目。采用小組項(xiàng)目方式組織學(xué)生進(jìn)行分類項(xiàng)目研究，能夠顯著加強(qiáng)學(xué)生的小組協(xié)作能力，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力和組織管理能力。五、課程思政產(chǎn)出導(dǎo)向的“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程考核評(píng)價(jià)方式在傳統(tǒng)知識(shí)體系評(píng)價(jià)方式的基礎(chǔ)上，充分考慮課程思政的產(chǎn)出導(dǎo)向，融合知識(shí)、能力和素養(yǎng)等方面的考核指標(biāo)，充分體現(xiàn)課程考核評(píng)價(jià)的多元性、復(fù)合性和創(chuàng)新性。1.改變傳統(tǒng)考核方式，增加過程考核占比。將在線學(xué)習(xí)、討論、小組項(xiàng)目、隨堂在線測(cè)試、彈幕、發(fā)言記錄等作為評(píng)價(jià)依據(jù)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和對(duì)專業(yè)的求知欲;結(jié)合專業(yè)相關(guān)的科技時(shí)政熱點(diǎn)進(jìn)行分組研討，讓學(xué)生領(lǐng)會(huì)科技創(chuàng)新對(duì)于民族振興的重要性，增強(qiáng)建設(shè)科技強(qiáng)國(guó)的信念。以形成性評(píng)價(jià)為主的考核方式，不僅能夠全面反映學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，也能夠及時(shí)了解學(xué)生的思想動(dòng)態(tài)，從多維度對(duì)學(xué)生的表現(xiàn)進(jìn)行記錄、描述，以準(zhǔn)確反映學(xué)生的學(xué)習(xí)發(fā)展概況。2.期末考核方式既要關(guān)注知識(shí)技能的理解與應(yīng)用，又要兼顧思想政治教育的成效。設(shè)置考試題型時(shí)，適當(dāng)增加若干主觀題，既能測(cè)試學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的掌握程度，又能考查學(xué)生對(duì)科學(xué)素養(yǎng)、家國(guó)情懷、民族自豪感及文化自信的思考。例如，在“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程考核中可以加入科技發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展的理念，增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。3.在課程設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)等實(shí)踐環(huán)節(jié)中，增加優(yōu)化設(shè)計(jì)、成本核算、人機(jī)工程、環(huán)境保護(hù)等方面的內(nèi)容，加強(qiáng)面向工程應(yīng)用的實(shí)踐能力鍛煉，培養(yǎng)學(xué)生執(zhí)著專注、一絲不茍、追求卓越的工匠精神。六、結(jié)束語“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程作為機(jī)械類專業(yè)的一門核心課程，受眾面較大。課程思政在課程教學(xué)設(shè)計(jì)及實(shí)踐中具有重要的理論價(jià)值和應(yīng)用效果。將思政元素融入“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程是提高學(xué)生綜合素質(zhì)和社會(huì)責(zé)任感的重要途徑之一。通過深入挖掘課程中蘊(yùn)含的思政元素，結(jié)合不同教學(xué)方法開展思想政治教育，可