課程思政視域下機(jī)械類一流本科課程建設(shè)探索

□郭士銳 李曉磊 崔英浩 程軍紅

2022年10月，習(xí)近平總書記在中國(guó)共產(chǎn)黨第二十次全國(guó)代表大會(huì)上作報(bào)告，黨的二十大報(bào)告第一次將教育、科技、人才作為一個(gè)整體并獨(dú)立設(shè)置板塊進(jìn)行統(tǒng)籌謀劃、系統(tǒng)部署，體現(xiàn)了黨和國(guó)家對(duì)高等教育和人才培養(yǎng)的高度重視。課程思政與一流課程緊密聯(lián)系，《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》文件中指出將課程思政建設(shè)成效納入一流課程建設(shè)、專業(yè)認(rèn)證高校教學(xué)績(jī)效考核等評(píng)價(jià)考核中[1]。因此，本文將從機(jī)械類課程建設(shè)實(shí)踐出發(fā)，探索課程思政與專業(yè)課程的融合機(jī)制與案例。

一、教學(xué)現(xiàn)狀

“課程思政”通常涉及“顯性思政”及“隱性思政”兩個(gè)概念?！帮@性思政”通常指高校思想政治理論課，而“隱性思政”其實(shí)質(zhì)是一種課程教學(xué)理念的更新，將專業(yè)課程學(xué)習(xí)的各個(gè)環(huán)節(jié)潛移默化融入思想政治教育理念，實(shí)現(xiàn)“課程融思政，潤(rùn)物細(xì)無聲”[2]。以《機(jī)械原理》課程為例，該課程為基礎(chǔ)課和專業(yè)課建立了橋梁紐帶，屬于專業(yè)基礎(chǔ)課，也是機(jī)械類考研專業(yè)課，在機(jī)械類課程體系中占有十分重要的地位。該課程主要內(nèi)容涉及機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析、運(yùn)動(dòng)分析、動(dòng)力學(xué)分析、以及常用機(jī)構(gòu)的工作特性分析和綜合方法等，課程內(nèi)容抽象且知識(shí)點(diǎn)多，且與工程實(shí)際聯(lián)系緊密。因此，怎樣將思政潤(rùn)物細(xì)無聲地融入機(jī)械類課程的教學(xué)中顯得尤其重要[3]。在引入課程思政過程中，《機(jī)械原理》專業(yè)課程的“課程思政”往往容易進(jìn)入“顯性思政”模式，不易將專業(yè)知識(shí)傳授、學(xué)生能力提升與思政元素有機(jī)融合，“思政”元素與知識(shí)體系結(jié)合生硬、結(jié)合突兀，無法發(fā)揮出完全的價(jià)值引領(lǐng)功能[4]。

因此，《機(jī)械原理》“課程思政”目前主要存在的問題是：如何細(xì)化“隱性思政”，從而實(shí)現(xiàn)由“思政課程”到“課程思政”的轉(zhuǎn)變，最終使《機(jī)械原理》專業(yè)課程成為機(jī)械類專業(yè)思政教育的主陣地，構(gòu)建起全員、全程、全課程育人的新格局，發(fā)揮全方位育人的重要作用。

二、制定育人目標(biāo)

對(duì)《機(jī)械原理》課程進(jìn)行“課程融思政，潤(rùn)物細(xì)無聲”式的課程思政教學(xué)改革，能夠培養(yǎng)學(xué)生深化社會(huì)主義核心價(jià)值觀和增強(qiáng)愛國(guó)主義精神，形成科學(xué)的思維方式和唯物主義價(jià)值觀，激發(fā)探索和創(chuàng)新精神，增強(qiáng)應(yīng)變和科學(xué)研究能力。通過社會(huì)主義核心價(jià)值觀教育，弘揚(yáng)中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，增強(qiáng)學(xué)生服務(wù)國(guó)家服務(wù)人民的社會(huì)責(zé)任感，鼓勵(lì)學(xué)生為民族復(fù)興以及人類命運(yùn)共同體的建立而奮斗。因此，制定以下三個(gè)育人目標(biāo)：一是把握“新工科”人才的核心素養(yǎng)，強(qiáng)化工科學(xué)生的家國(guó)情懷、全球視野和生態(tài)意識(shí)，培養(yǎng)設(shè)計(jì)思維、工程思維、批判性思維和數(shù)字化思維，加強(qiáng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、跨學(xué)科交叉融合，對(duì)終身學(xué)習(xí)有正確的認(rèn)識(shí)，養(yǎng)成終生學(xué)習(xí)的好習(xí)慣[5]。二是培養(yǎng)學(xué)生對(duì)機(jī)構(gòu)選型及設(shè)計(jì)能力，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)于機(jī)械運(yùn)動(dòng)原理的分析能力。理解作為工程設(shè)計(jì)師應(yīng)具有社會(huì)責(zé)任感，能夠在工程實(shí)踐中理解并遵守工程職業(yè)道德和規(guī)范，履行責(zé)任[6]。三是要注重強(qiáng)化學(xué)生工程倫理教育，理解工程師的職業(yè)性質(zhì)與責(zé)任。通過科學(xué)家案例培養(yǎng)學(xué)生精益求精、務(wù)實(shí)求真的大國(guó)工匠精神，激發(fā)學(xué)生科技報(bào)國(guó)的家國(guó)情懷和使命擔(dān)當(dāng)[7]。

三、課程思政案例設(shè)計(jì)與實(shí)施

(一)設(shè)計(jì)思路。針對(duì)以上《機(jī)械原理》課程思政教學(xué)改革中存在的問題，在新的課程教學(xué)大綱中制定兩條思想政治教育主線。

1.引入新問題、新內(nèi)容、新思考、新領(lǐng)域與“新工科”內(nèi)容。如何在教學(xué)過程中將實(shí)際生活中的思政元素比較緊密地結(jié)合課程是當(dāng)下教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)思考的主要問題。隨著新冠疫情在世界的持續(xù)蔓延，多個(gè)包括美國(guó)、意大利等疫情重災(zāi)區(qū)已經(jīng)出現(xiàn)了衛(wèi)生醫(yī)療用品緊缺的問題，口罩、呼吸機(jī)以及用于檢測(cè)的鼻拭子和咽拭子等必備用品已經(jīng)供不應(yīng)求。因此為課程教學(xué)引入新內(nèi)容、新問題、新內(nèi)容、新思考、新領(lǐng)域、新業(yè)態(tài)、新科學(xué)問題一一與“新工科”結(jié)合。

2.“工匠精神”作為主線貫穿整個(gè)課堂的教學(xué)活動(dòng)。教育部等八部門印發(fā)的《關(guān)于加快構(gòu)建高校思想政治工作體系的意見》中提出，全面推進(jìn)所有學(xué)科課程思政建設(shè)[8]。因此為課程教學(xué)引入“工匠精神”作為主線貫穿整個(gè)課堂的教學(xué)活動(dòng)。

(二)具體舉措。一是由面鋪開引入思政專題。例如由知識(shí)點(diǎn)輪系引入盾構(gòu)機(jī)刀盤減速器的設(shè)計(jì)原理，聯(lián)系盾構(gòu)機(jī)在河南鄭州中鐵裝備集團(tuán)關(guān)于“中國(guó)制造”大國(guó)重器中的工匠精神專題；由輪系的傳動(dòng)比引入機(jī)械手表的例子，聯(lián)系表中之王陀飛輪關(guān)鍵精密機(jī)械傳動(dòng)介紹中國(guó)陀飛輪之父，引申學(xué)生對(duì)中國(guó)制造到中國(guó)創(chuàng)造的理解；另外根據(jù)社會(huì)熱點(diǎn)結(jié)合新工科代入3D打印增材制造助力抗擊新冠疫情保衛(wèi)戰(zhàn)等系列專題。二是由點(diǎn)引申思政元素。例如概念講解的同時(shí)引入四個(gè)認(rèn)同(對(duì)祖國(guó)的認(rèn)同，對(duì)中華民族的認(rèn)同，對(duì)中華文化的認(rèn)同，對(duì)社會(huì)主義道路的認(rèn)同)等思政元素。

課程組基于OBE(Outcomes-based Education)即學(xué)習(xí)產(chǎn)出為導(dǎo)向的教學(xué)理念，根據(jù)專業(yè)認(rèn)證畢業(yè)要求，分解指標(biāo)點(diǎn)，支撐課程及系數(shù)的達(dá)成度計(jì)算，教學(xué)目標(biāo)從知識(shí)、能力、創(chuàng)新三方面制定課程教學(xué)目標(biāo)，以培養(yǎng)學(xué)生工程意識(shí)、提高工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維能力為出發(fā)點(diǎn)。課程依托河南省一流本科課程建設(shè)，授課形式采用現(xiàn)代教育技術(shù)應(yīng)用方案，利用線上線下混合式的方法進(jìn)行教學(xué)，課堂中適當(dāng)進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課程。在線下課堂教學(xué)中增加思政案例教學(xué)，利用網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)平臺(tái)將課程思政從課內(nèi)延伸到課外。課堂采用PDCA(Plan計(jì)劃、Do執(zhí)行、Check檢查和Act處理)的方式進(jìn)行推進(jìn)的教學(xué)模式強(qiáng)化課程思政效果，如圖1所示，即計(jì)劃，制定教學(xué)目標(biāo)；做，課堂實(shí)施思政教學(xué)；檢查，查看課程思政建設(shè)效果；行動(dòng)，總結(jié)案例，持續(xù)改進(jìn)。

圖1 課堂推薦步驟

(三)思政映射與融入點(diǎn)。根據(jù)新的課程教學(xué)大綱中制定的兩條思想政治教育主線，結(jié)合授課內(nèi)容，《機(jī)械原理》教學(xué)內(nèi)容思政映射與融入點(diǎn)，如表1所示。

表1 教學(xué)內(nèi)容思政映射與融入點(diǎn)

其中以序號(hào)4為例，課程以輪系的功能為切入點(diǎn)，其中實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)緊湊的大功率傳動(dòng)是輪系的一大功能，該知識(shí)點(diǎn)經(jīng)過查取文獻(xiàn)以盾構(gòu)機(jī)為實(shí)例，首先介紹了盾構(gòu)機(jī)的工作原理及其發(fā)展，引入盾構(gòu)機(jī)刀盤工作轉(zhuǎn)速低、輸出扭矩大，其盾構(gòu)機(jī)刀盤驅(qū)動(dòng)主減速器正是運(yùn)用了三級(jí)2K-H行星傳動(dòng)串聯(lián)的型式，如圖2所示。

圖2 盾構(gòu)機(jī)刀盤及刀盤驅(qū)動(dòng)主減速器機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖

以盾構(gòu)機(jī)刀盤驅(qū)動(dòng)主減速器內(nèi)部的輪系案例為切入，介紹在周轉(zhuǎn)輪系中，多采用多個(gè)行星輪的結(jié)構(gòu)形式，各行星輪均勻地分布在中心輪四周，載荷由多對(duì)齒輪承受，可大大提高承載能力；又因多個(gè)行星輪均勻分布，可使因行星輪公轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心慣性力和各齒廓嚙合處嚙合處的徑向分力得以平衡，可大大改善受力狀況。此外，采用內(nèi)嚙合又有效地利用了空間，加之其輸入軸與輸出軸共軸線，故可減小徑向尺寸。因此輪系可在結(jié)構(gòu)緊湊的條件下，實(shí)現(xiàn)大功率傳動(dòng)。

圖3 線上對(duì)應(yīng)案例專題——盾構(gòu)機(jī)背后的故事

通過案例的引入，讓學(xué)生對(duì)盾構(gòu)機(jī)的原理有所了解并產(chǎn)生興趣，對(duì)應(yīng)學(xué)習(xí)在河南鄭州本地的大國(guó)工匠視頻之“一段關(guān)于中鐵工程裝備集團(tuán)有限公司員工李剛的故事”，并開展評(píng)論讓學(xué)生自由討論，理解作為工程師應(yīng)具有的責(zé)任感，最后引入往屆在中鐵工程裝備集團(tuán)有限公司工作的畢業(yè)生日常，讓思政教育在學(xué)生心中升華，踏夢(mèng)前行。

(四)考核方式。課程思政融合過程性考核，需要采取更加靈活多樣的考核方式。其中利用思政專題作業(yè)展示，讓更多的學(xué)生獲得了傳統(tǒng)文化再教育，理解大國(guó)重器，了解科技前沿——激光3D打印，學(xué)習(xí)匠人精神。課程成績(jī)修改原有平時(shí)成績(jī)總占比30%，期末考試占比70%的考核方式，現(xiàn)課程成績(jī)分布構(gòu)成如圖4所示，由在線學(xué)習(xí)成績(jī)、課堂討論于實(shí)驗(yàn)、階段性測(cè)試以及期末考試組成，其中平時(shí)成績(jī)總占比達(dá)50%，期末考試占比50%。平時(shí)成績(jī)中階段性測(cè)試占比20%，在線學(xué)習(xí)主要包括視頻觀看、隨堂討論活躍度、單元測(cè)試以及作業(yè)完成度，分別占比3%、7%和15%，線上學(xué)習(xí)成績(jī)?nèi)谌胝n程思政的考核模式包括思政感想、小組討論等主觀性測(cè)試。相比較于傳統(tǒng)教學(xué)，線上視頻和線下課堂混合式教學(xué)的開展取得了明顯的效果，學(xué)生在課堂上的互動(dòng)指數(shù)較之以前課堂明顯提高，通過對(duì)學(xué)生近3年來的學(xué)習(xí)成績(jī)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，不及格率大幅度下降，優(yōu)秀率得到了提升，機(jī)械設(shè)計(jì)以及創(chuàng)新大賽等得分以及獎(jiǎng)勵(lì)均得到一定程度的提高，同學(xué)們也普遍對(duì)課程反應(yīng)良好，提高學(xué)生的積極性和學(xué)習(xí)熱情，在新的評(píng)教系統(tǒng)中可以看到課程的任課老師得到學(xué)生一致好評(píng)和認(rèn)可，在同類課程的教學(xué)中將具有一定的影響力和較強(qiáng)的示范性。

圖4 課程的成績(jī)分布構(gòu)成

四、結(jié)語

推行機(jī)械類專業(yè)課程思政教學(xué)改革是將思政教育有機(jī)融入專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)之中，在課程內(nèi)容相應(yīng)的章節(jié)穿插適當(dāng)?shù)碾[形思政，能將機(jī)械專業(yè)課的思政元素做到潤(rùn)物無聲、春風(fēng)化雨，既活躍了課堂氣氛，又?jǐn)U充了知識(shí)視野，并在潛移默化中將課程教學(xué)內(nèi)容深化，留給學(xué)生反思，鞏固思政教育效果。