《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程思政教學(xué)實(shí)踐探索

陳國(guó)美　杜春寬

摘 要：《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》是機(jī)械類等相關(guān)專業(yè)培養(yǎng)高素質(zhì)技術(shù)技能人才的核心專業(yè)基礎(chǔ)課程，具有較強(qiáng)的綜合性、理論性和實(shí)踐性。本文將思政育人元素合理融入課程教學(xué)中，促進(jìn)思政教育與《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程教學(xué)的深度融合，實(shí)現(xiàn)立德樹人的根本任務(wù)。通過課程思政教育，培養(yǎng)學(xué)生敬業(yè)奉獻(xiàn)的工程師職業(yè)素養(yǎng)、精益求精的大國(guó)工匠精神，激發(fā)科技報(bào)國(guó)的使命擔(dān)當(dāng)，滿足制造業(yè)轉(zhuǎn)型所需的高素質(zhì)技術(shù)技能一線人才。

關(guān)鍵詞：課程思政 機(jī)械設(shè)計(jì) 教學(xué)實(shí)踐

1 引言

《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》是機(jī)械類等相關(guān)專業(yè)培養(yǎng)高素質(zhì)技術(shù)技能人才的核心專業(yè)基礎(chǔ)課程，在專業(yè)教學(xué)中具有承上啟下的作用[1-2]。傳統(tǒng)課程教學(xué)過程中注重專業(yè)知識(shí)的講授，讓學(xué)生懂力學(xué)、掌握常用傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、會(huì)選用常用零部件，具備機(jī)械裝備初步設(shè)計(jì)能力[3-4]。然而如何在課程中融入思政元素，激發(fā)學(xué)生的愛國(guó)情懷和科技興國(guó)的擔(dān)當(dāng)，實(shí)現(xiàn)立德樹人根本任務(wù)[5]，培養(yǎng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型所需的高素質(zhì)技術(shù)技能一線人才，是高職院校亟待探索并解決的問題。本文以《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課堂教學(xué)為例，進(jìn)行了課程思政教學(xué)實(shí)踐探索。

2 課程思政課堂教學(xué)總體思路

秉承“課程承載思政”和“思政寓于課程”的理念，結(jié)合機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)“創(chuàng)新設(shè)計(jì)與制造服務(wù)”人才培養(yǎng)特色，明確課程思政的內(nèi)容和要求，不斷優(yōu)化課程設(shè)置，深挖課程思政內(nèi)容元素，將其貫穿于課程的教學(xué)大綱、授課計(jì)劃、教案設(shè)計(jì)、教學(xué)方法等各個(gè)方面。

根據(jù)課程內(nèi)容特點(diǎn)，結(jié)合素質(zhì)要求，在教學(xué)設(shè)計(jì)過程中，把大國(guó)重器、大國(guó)工程、大國(guó)工匠等內(nèi)容融入到教學(xué)過程、課程內(nèi)容、和課堂互動(dòng)中。通過大國(guó)工程和大國(guó)工匠，增強(qiáng)國(guó)家認(rèn)同感、民族自豪感，也了解本課程在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中地位和重要性，提升學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和責(zé)任使命感。教學(xué)實(shí)踐中引入項(xiàng)目化的思政教學(xué)案例，讓學(xué)生有參與大國(guó)重器的感受，認(rèn)同專業(yè)、重視專業(yè)、學(xué)好專業(yè)，培養(yǎng)學(xué)生工匠精神和責(zé)任意識(shí)。

通過課程思政教育，實(shí)現(xiàn)價(jià)值塑造、知識(shí)傳授和能力培養(yǎng)緊密融合，價(jià)值塑造促進(jìn)學(xué)生工匠精神、創(chuàng)新素質(zhì)提高，知識(shí)傳授豐富學(xué)生視野、明悟核心價(jià)值觀和歷史責(zé)任擔(dān)當(dāng)，能夠促進(jìn)學(xué)生工匠精神的養(yǎng)成和為國(guó)家發(fā)展做貢獻(xiàn)的信心。

3 課程思政教學(xué)模式

本課程采用模塊化的教學(xué)思路，遵循學(xué)生認(rèn)知規(guī)律及工程實(shí)踐應(yīng)用特點(diǎn)，將課程內(nèi)容設(shè)計(jì)為四個(gè)模塊，主要包括工程力學(xué)基礎(chǔ)、平面連桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用、常用機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的應(yīng)用、常用零部件選型和應(yīng)用。各模塊選取與《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程內(nèi)容切合度高的思政案例設(shè)計(jì)課程內(nèi)容，分析工程實(shí)踐應(yīng)用中的常見問題，引導(dǎo)學(xué)生提出解決工程實(shí)際問題的方案，培養(yǎng)學(xué)生的工匠精神和家國(guó)情懷。采用“學(xué)、做、驗(yàn)”的理實(shí)一體化教學(xué)模式（見圖1），融入課程思政理念，在專業(yè)教師的指導(dǎo)下，學(xué)生以項(xiàng)目小組為單位，按照“任務(wù)引入-探究學(xué)習(xí)-實(shí)踐演練-任務(wù)拓展”的教學(xué)流程來(lái)組織教學(xué)實(shí)踐。

打破課堂的時(shí)間和空間限制，“課前-課中-課后”三階段，“線上-線下”兩維度實(shí)施教學(xué)過程，引導(dǎo)學(xué)生全員全程參與，確保完成教學(xué)目標(biāo)（見圖2）。

4 課程思政教學(xué)實(shí)踐

課程教學(xué)實(shí)踐中，將思政元素融入到教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)設(shè)計(jì)中，使思政教育和專業(yè)知識(shí)教育有效融合實(shí)現(xiàn)立德樹人的根本任務(wù)。本文以平面連桿機(jī)構(gòu)單元重點(diǎn)內(nèi)容中死點(diǎn)的教學(xué)為例，將大飛機(jī)C919的起落架作為典型案例進(jìn)行講解，實(shí)現(xiàn)大國(guó)重器與教學(xué)內(nèi)容的無(wú)縫對(duì)接，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，既掌握知識(shí)，又進(jìn)行了思政教育。

4.1 教學(xué)目標(biāo)

素質(zhì)目標(biāo)：激發(fā)學(xué)生民族自豪感，提升學(xué)生報(bào)效祖國(guó)的信念；培養(yǎng)工程師嚴(yán)謹(jǐn)理性和分析推導(dǎo)的思維能力。

知識(shí)目標(biāo)：理解機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角、壓力角和死點(diǎn)位置；掌握死點(diǎn)位置存在條件。

能力目標(biāo)：能夠?qū)C(jī)構(gòu)的傳力特性進(jìn)行分析；能夠分析判斷機(jī)構(gòu)是否存在死點(diǎn)。

4.2 學(xué)情分析

知識(shí)基礎(chǔ)：學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了平面連桿機(jī)構(gòu)類型和運(yùn)動(dòng)特性。

能力基礎(chǔ)：學(xué)生已對(duì)機(jī)構(gòu)極限位置和極位夾角有了初步的認(rèn)識(shí)，并分析機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性。

行為習(xí)慣：機(jī)構(gòu)的傳力特性更為抽象復(fù)雜，學(xué)生需具備分析和解決復(fù)雜問題的能力。

4.3 教學(xué)重難點(diǎn)

教學(xué)重點(diǎn)：機(jī)構(gòu)壓力角和傳動(dòng)角的概念；死點(diǎn)位置的概念和傳動(dòng)特點(diǎn)。

教學(xué)難點(diǎn)：機(jī)構(gòu)死點(diǎn)位置的判定。

教學(xué)中通過操作交互動(dòng)畫、構(gòu)建和分析機(jī)構(gòu)模型，解決教學(xué)難點(diǎn)。利用機(jī)構(gòu)模型、交互動(dòng)畫和運(yùn)動(dòng)仿真，突破教學(xué)難點(diǎn)。

4.4 教學(xué)設(shè)計(jì)

（1）分組協(xié)作+課程實(shí)踐：分小組對(duì)所機(jī)構(gòu)死點(diǎn)位置進(jìn)行分析判斷;通過小組任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真仔細(xì)、精益求精的工匠精神，也培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力；

（2）學(xué)生通過交互動(dòng)畫操作和實(shí)物模型構(gòu)建，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及感性認(rèn)識(shí)；

（3）為適應(yīng)線上線下、講練結(jié)合的混合式教學(xué)模式，安排在智慧教室進(jìn)行教和學(xué)，以充分利用信息技術(shù)和資源，如利用投屏分屏進(jìn)行互動(dòng)及評(píng)價(jià)；

（4）繼續(xù)采用小組分工合作和探究式的學(xué)習(xí)方法，并延伸至課前與課后；

4.5 教學(xué)資源

課程借助線上教學(xué)和MOOC平臺(tái)資源，課前發(fā)布知識(shí)點(diǎn)和思政教育視頻，課中進(jìn)行課堂互動(dòng)、上傳任務(wù)單并互動(dòng)點(diǎn)評(píng)，課后進(jìn)行相關(guān)知識(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí)鞏固，以及提交作業(yè)并進(jìn)行互動(dòng)答疑。基于教學(xué)內(nèi)容需要進(jìn)行空間想象，教學(xué)過程中采用微視頻、動(dòng)畫、三維仿真等教學(xué)手段，讓學(xué)生直觀感受死點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)特性設(shè)計(jì)要領(lǐng)。教學(xué)表現(xiàn)形式更加形象化、多樣化、互動(dòng)化和可視化。激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，拓展學(xué)習(xí)空間，強(qiáng)化訓(xùn)練，啟迪學(xué)生思維。

4.6 課前準(zhǔn)備

課前準(zhǔn)備階段，教師布置任務(wù)、情境解析；學(xué)生自學(xué)探究、體會(huì)交流。教師在課程平臺(tái)發(fā)布資料和任務(wù)，線上與學(xué)生交流互動(dòng)，學(xué)生登錄學(xué)習(xí)平臺(tái)在線學(xué)習(xí)，完成預(yù)習(xí)任務(wù)，教師分析由平臺(tái)反饋的學(xué)習(xí)情況，有針對(duì)性地整理歸納，調(diào)整教學(xué)策略。

教師活動(dòng)：在學(xué)習(xí)平臺(tái)上發(fā)布課前預(yù)習(xí)任務(wù)；整理預(yù)習(xí)中的共性問題；統(tǒng)計(jì)分析測(cè)試情況；根據(jù)測(cè)試情況制定課程策略，鞏固薄弱知識(shí)點(diǎn)。

學(xué)生活動(dòng)：小組分工，完成不同類型機(jī)構(gòu)死點(diǎn)判定及位置分析；領(lǐng)取任務(wù)：在課程平臺(tái)上領(lǐng)取預(yù)習(xí)任務(wù)要求；復(fù)習(xí)回顧機(jī)構(gòu)類型；學(xué)習(xí)微課：《平面連桿機(jī)構(gòu)的壓力角和傳動(dòng)角》、《平面連桿機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置》；完成任務(wù)并上傳平臺(tái)。

4.7 課中實(shí)踐

課中實(shí)踐階段，教師組織指導(dǎo)、評(píng)價(jià)總結(jié)；學(xué)生小組學(xué)習(xí)、實(shí)踐合作。課堂上針對(duì)學(xué)生的反饋和重難點(diǎn)進(jìn)行講解，運(yùn)用“舉例——分析問題——講解知識(shí)點(diǎn)”的教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生理解課程知識(shí)。學(xué)生按照“制定方案——完成任務(wù)——任務(wù)匯報(bào)——小組互評(píng)”依次進(jìn)行方案實(shí)施，在做中學(xué)，用辯證的方式完成任務(wù)。整個(gè)過程以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，同時(shí)將大國(guó)重器、工匠精神融入到整個(gè)教學(xué)過程中。

（1）任務(wù)導(dǎo)入

教師活動(dòng)：對(duì)課前預(yù)習(xí)反饋中的問題進(jìn)行解答，引出新內(nèi)容。

學(xué)生活動(dòng)：分組匯報(bào)：不同類型機(jī)構(gòu)死點(diǎn)判定及位置分析。

（2）學(xué)習(xí)新知

通過交互動(dòng)畫的演示操作，小組討論分析，理解壓力角和傳動(dòng)角的概念，并會(huì)對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行傳力特性分析。解決教學(xué)重點(diǎn)。

教師活動(dòng)：組織學(xué)生操作曲柄搖桿機(jī)構(gòu)交互動(dòng)畫，分析機(jī)構(gòu)的壓力角和傳動(dòng)角；組織學(xué)生分析機(jī)構(gòu)的最小傳動(dòng)角；組織學(xué)生互評(píng)并點(diǎn)評(píng)。

學(xué)生活動(dòng)：手動(dòng)操作交互動(dòng)畫，理解壓力角和傳動(dòng)角的概念；根據(jù)交互動(dòng)畫，分組討論不同機(jī)構(gòu)的最小傳動(dòng)角，并標(biāo)出極限位置的最小傳動(dòng)角；小組匯報(bào)并互評(píng)。

（3）解析原理

通過模型的構(gòu)建及分析，理解死點(diǎn)的概念和產(chǎn)生原因，解決教學(xué)重點(diǎn)。

教師活動(dòng)：播放縫紉機(jī)動(dòng)畫進(jìn)行案例分析，引出死點(diǎn)；組織學(xué)生對(duì)縫紉機(jī)的機(jī)構(gòu)模型進(jìn)行傳力特性分析，理解機(jī)構(gòu)死點(diǎn)產(chǎn)生的原因；布置在線測(cè)試。

學(xué)生活動(dòng)：用四桿機(jī)構(gòu)搭建縫紉機(jī)機(jī)構(gòu)模型；查找踏板極限位置，并對(duì)其進(jìn)行傳力特性分析，理解死點(diǎn)的概念和產(chǎn)生原因；在線回答生活中存在死點(diǎn)的機(jī)構(gòu)。

（4）實(shí)物演練

通過引入大國(guó)重器C919，激發(fā)學(xué)生愛國(guó)情懷；通過分組構(gòu)建及分析不同類型的四桿機(jī)構(gòu)，找出死點(diǎn)存在條件，并會(huì)對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行判定。

教師活動(dòng)：通過講解死點(diǎn)在飛機(jī)起落架應(yīng)用，引出大國(guó)重器C919，并播放首飛視頻，激發(fā)學(xué)生的愛國(guó)情懷；由飛機(jī)起落架引出死點(diǎn)，并分析死點(diǎn)位置；組織學(xué)生構(gòu)建不同類型機(jī)構(gòu)模型，分析死點(diǎn)位置特點(diǎn)，歸納總結(jié)死點(diǎn)存在條件；組織學(xué)生根據(jù)死點(diǎn)存在條件分析判定不同演化機(jī)構(gòu)死點(diǎn)；組織點(diǎn)評(píng)。

學(xué)生活動(dòng)：分析飛機(jī)起落架死點(diǎn)位置；分組用四桿機(jī)構(gòu)搭建不同類型的機(jī)構(gòu)模型，并借助三維仿真和交互動(dòng)畫查找極限位置，并對(duì)其進(jìn)行傳力特性分析，找出死點(diǎn)位置及特點(diǎn)；分組回答不同類型四桿機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)存在條件；歸納總結(jié)死點(diǎn)存在條件；根據(jù)死點(diǎn)存在條件，分組對(duì)不同演化機(jī)構(gòu)進(jìn)行死點(diǎn)判定及分析，并填寫任務(wù)單，互評(píng)。

4.8 課后拓展

課后拓展階段，教師引導(dǎo)拓展、增加互動(dòng)；學(xué)生鞏固創(chuàng)新、時(shí)時(shí)學(xué)習(xí)。學(xué)生根據(jù)任務(wù)評(píng)價(jià)結(jié)果，調(diào)整小組實(shí)踐方法，初步完成真實(shí)任務(wù)，體驗(yàn)職業(yè)的真實(shí)情境，教師給予線上線下指導(dǎo)和幫助。

教師活動(dòng)：布置任務(wù)，學(xué)生分組完成死點(diǎn)的克服措施，以及死點(diǎn)應(yīng)用實(shí)例，并對(duì)其機(jī)構(gòu)進(jìn)行傳力特性分析，找出死點(diǎn)位置；在線答疑。

學(xué)生活動(dòng)：課后分工合作，完成拓展任務(wù)，編寫任務(wù)單上傳。

4.9 課后反思

學(xué)習(xí)目標(biāo)達(dá)成情況：通過學(xué)習(xí)通平臺(tái)統(tǒng)計(jì)，學(xué)生課后測(cè)試成績(jī)比課前有了大幅提升，對(duì)死點(diǎn)位置存在條件掌握較好，能很好地對(duì)機(jī)構(gòu)死點(diǎn)進(jìn)行判定。

學(xué)生滿意度：對(duì)接工程實(shí)踐應(yīng)用，激發(fā)了學(xué)生民族自豪感，提升了學(xué)習(xí)積極性，課堂滿意度明顯提高。

不足：教學(xué)過程中，學(xué)生自主實(shí)踐和合作探究的氛圍好，但會(huì)出現(xiàn)觀察不仔細(xì)導(dǎo)致返工的情況。

5 課程教學(xué)評(píng)價(jià)與實(shí)效

5.1 考核評(píng)價(jià)機(jī)制建設(shè)情況

考核指標(biāo)主要分知識(shí)與能力考核指標(biāo)和素質(zhì)考核指標(biāo)，知識(shí)與能力考核指標(biāo)包括學(xué)生出勤情況、作業(yè)完成情況、網(wǎng)絡(luò)課程任務(wù)完成情況和考試等，其占總成績(jī)的80%，素質(zhì)考核指標(biāo)主要包括學(xué)生課堂學(xué)習(xí)參與度、職業(yè)素質(zhì)、思政項(xiàng)目完成情況等，占比20%。需要進(jìn)一探索職業(yè)素質(zhì)和思政教育考核指標(biāo)和考核形式，適度加大成績(jī)占比，使思政教育和專業(yè)知識(shí)傳授相互融合，相互促進(jìn)和提升。

5.2 校內(nèi)同行和學(xué)生評(píng)價(jià)

通過課程思政實(shí)踐教學(xué)，逐步把大國(guó)工程、大國(guó)重器、大國(guó)工匠等素材融到教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)過程中，讓學(xué)生知道了學(xué)習(xí)的目的性和歷史責(zé)任擔(dān)當(dāng)，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性高，出勤率、抬頭率、課程及格率都顯著提高，獲得系部領(lǐng)導(dǎo)和老師的認(rèn)可，同學(xué)們也給予很高的評(píng)價(jià)。

5.3 教學(xué)改革成效

（1）“學(xué)、做、驗(yàn)”理實(shí)一體化教學(xué)模式

結(jié)合課程思政教育，將“學(xué)、做、驗(yàn)”理實(shí)一體化教學(xué)模式融入教學(xué)任務(wù)，按照課前準(zhǔn)備——課中實(shí)踐——課后拓展的教學(xué)環(huán)節(jié)在實(shí)踐過程中分解教學(xué)內(nèi)容，做到“學(xué)思結(jié)合、知行統(tǒng)一”，增強(qiáng)學(xué)生勇于探索的創(chuàng)新精神和善于解決問題的實(shí)踐能力。

（2）“潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲”的課程思政教育

梳理課程教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)和課程特色，把科技報(bào)國(guó)、家國(guó)情懷、工匠精神、工程倫理等思政元素融入課程教學(xué)，達(dá)到潤(rùn)物無(wú)聲的育人。

6 結(jié)語(yǔ)

將思政育人元素合理融入課程教學(xué)中，促進(jìn)思政教育與《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程的深度融合，實(shí)現(xiàn)立德樹人根本任務(wù)。在課堂上以潛移默化的形式傳遞給學(xué)生正確的三觀，讓課堂教學(xué)的過程成為引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)、錘煉心志、培養(yǎng)情操的過程，實(shí)現(xiàn)如鹽化水、潤(rùn)物無(wú)聲的育人效果。通過課程思政教育，培養(yǎng)學(xué)生敬業(yè)奉獻(xiàn)的工程師職業(yè)素養(yǎng)、精益求精的大國(guó)工匠精神和科技報(bào)國(guó)的使命擔(dān)當(dāng)，滿足制造業(yè)轉(zhuǎn)型所需的高素質(zhì)技術(shù)技能一線人才。

項(xiàng)目來(lái)源：2022年無(wú)錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院職業(yè)教育研究課題“智能制造背景下高職課程教學(xué)改革實(shí)踐與研究——以《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》為例”（KJXJ22308）；2021年江蘇高?！扒嗨{(lán)工程”資助。

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