赵 楠 郭培培
机械原理是机械类专业的基础核心课程,主要阐释各类机械的共性问题。通过本课程的学习,学生应掌握常见机械机构的特点与设计方法,初步具备机械系统运动方案设计与创新的能力。该课程具有覆盖面广、知识体系完备、工程实践性强且前沿进展迅速等特点与优势[1]。目前,机械原理课程的教学普遍侧重于知识与技能的传授,而在攻坚克难、勇于创新、精益求精等工程素养的培育方面就容易流于形式,缺乏有效的教学实践手段。部分教师在教学过程中缺乏对课程思政内涵的剖析,缺乏系统性的教学行为,或较为生硬地套用思政案例,导致课程思政效果不佳。目前,随着新工科建设与一流课程建设的推进,教学实践中突出反映出解决复杂工程问题所需的创新能力与学生淡薄的创新意识、因循守旧的学习方式不匹配的情况,因此亟须培育学生的科学思维、创新思维及工匠精神。
开展课程思政是为了使教育回归教书育人的本源,对于人才培养、教师发展及课程建设都具有积极意义。教师可以通过深植家国情怀,引导学生在弘扬和践行社会主义核心价值观的过程中做到勤学、修德、明辨、笃实,爱国、励志、求真、力行,培养高尚情操和良好的职业素养。此外,教师应明确学生学习机械原理课程的目的,帮助学生做到对课程知识的学以致用,使学生在机械系统的创新设计、国内外先进装备技术的引进和消化,以及在智能制造背景下对传统装备的升级改造等方面,发挥主观能动性。另外,在课程建设方面,教师可以使用鲜活生动的金句、案例及名家事迹来充实教学内容,激发学生对未知领域的探索热情,从而扭转工程教育重知识能力培养、缺人文关怀的窘境。机械原理课程组结合课程内容特点、能力培养目标,重新设计教学案例,以更好地实现立德树人的根本目标,让专业教学与思政育人同频共振。
机械原理课程组面向机械类本科专业课程在课程思政教学实践方面存在的“硬融入”问题,以及课程所蕴含的思政资源挖掘不足、教师的课程思政育人意识和能力有待提升等问题,实行“导融探构”四步走策略:第一,收集与课程内容相关的工程案例、新闻报道、英模事迹等资料,在课程讲授过程中将其作为章节导入或小结升华的内容,激发学生勇攀知识高峰的热情;第二,以机械原理课程覆盖的知识内容为核心,深挖其中蕴含的哲学原理、工匠精神、工程伦理等思政元素,在传授知识的同时实现思想品德与工程能力的双重培养;第三,依托项目式教学,在对复杂问题的探究过程中培养学生“敢为天下先”的创新精神、团队协作精神、踏实的工匠精神、严谨的科学态度及爱国精神与家国情怀;第四,以课程思政为引导,重新构建课程知识体系,梳理出全新的课程思政教学模式(见表1)。
表1 思政元素与专业课程融合框架
以机械原理课程为试点,探索课程思政背景下专业课程教学模式的改革路径,深入挖掘机械原理课程中的思政内涵和元素[2],充分发挥工程专业课程的育人功能,在知识传授的过程中注重价值引领,同时做好专业课程思政教学的内容设计、方法设计。针对当前专业课程思政教学改革中遇到的融合深度不足、手法途径单一、成效考核困难等难点,开展课程建设。围绕专业课程教育与思想政治教育同向同行的主旨,提出一种“导融探构”相结合的多层次思政元素浸润的专业课程模式。如将含有思政元素的案例导入课堂,以鲜活的实例宣扬社会主义核心价值观;坚持“学练结合,理实思一体”,将创新意识与工匠精神融入理论与实践教学环节,带领学生共同探索并领悟马克思主义哲学原理在本课程中的指导意义,以及在思政教育的目标下重构课程教学体系(见图1)。
图1 课程思政统领的创新创业教学模式
第一,结合党的十九届六中全会精神,研究习近平新时代中国特色社会主义思想、社会主义核心价值观、中华优秀传统文化、宪法法治及职业理想和职业道德五大重点领域的重要文件文献,精读《中共中央关于党的百年奋斗重大成就和历史经验的决议》,总结历史,把握规律,从中汲取力量与智慧,推动教育工作的高质量发展。坚定不移地贯彻新发展理念,有意识、有目的地挖掘和总结课程中包含的思政教育的教学内容;采用“理论宣讲(主题1)—案例熏陶(主题3)—知识融合(主题2)—实践感悟(主题4)”四层次思政元素融合的模式,使思政教育与课程教学同向同行,让学生在潜移默化中接受思政元素的渗透熏陶。
第二,研读《中国机械史》《天工开物》等文献,查阅近期关于课程思政的资料,汲取优秀的思政课程建设经验,学习借鉴其他课程思政工作的成功经验,取长补短,制定适合机械原理课程的思政教学方案;以学生为中心,提出目标导向与问题导向相融合的教学创新理念;通过实施小组问题研讨、翻转课堂、“揭榜挂帅”等新模式,立足中国古代机械的辉煌成果,带领学生创作出各类创新产品。
第三,响应国家级一流专业建设要求,修订课程思政背景下机械原理课程的教学大纲,明确思政教育在工程专业课程中的融入点[3],提出“学科专业竞赛—专业课程—思政元素—工程项目”四位一体的融合实施方案,以及采用渗透德育元素的教学成效评价方法[4]。以多学科交叉融合的工程设计为主线,按照“机械认知—工程基础—机/电/液综合—智能装备设计及创新”的框架搭建交叉融通的课程体系;整合课程内容,将课程模块之间关联的核心知识点与综合解决复合工程问题相结合,开发多层次的课程项目集,全方位培养学生在工程设计、工程建造、创新创造、团队合作、项目管理、沟通协作等方面的能力;聚集基础实验中心、机械工程创新实验室等教学资源,提高综合型、创新型实验比重,实施理实一体的项目式教学,强化培养学生的工程能力。
第四,从时空维度扩展教学活动范围,通过线上线下自主学习、专业竞赛选拔等手段,搭建浸润式创新设计能力培育环境;在课余时间基于线上线下相结合的模式开设讨论课,开发学生的学习能力以及积极参与学习的精神;加强形成性评价工作,形成对学生自主学习与创新能力培养的闭环监控。此外,教师可以将传统的课程设计任务分解为综合型任务,将分析验证型任务升级为设计型设计任务。
从入学教育开始启动贯穿整个学业周期的创新精神与创新文化浸润式教育[5],推进创新创业生态系统建设。以创新意识激发为起点,营造“全员创新、全过程创新、全方位创新”的“三全创新”氛围与创新文化软环境,从根本上解决学生创新创业动机不明、后劲不足的瓶颈问题。融合思政元素,树立家国情怀与创新精神;利用第二、第三课堂开阔学生的学科视野,激发学生的专业兴趣与创新意识,培养学生的职业素养、工程素质和开拓创新精神;通过以赛代练的方式开展教学,鼓励学生积极关注、参与学科竞赛,参与“互联网+”创新创业项目。
第五,课程思政生态系统健康度监测与反馈机制建设。创建以创新意识激发为根本、创新能力培育为目标、思政教育实践为阶梯的课程思政生态系统模型,并且将其作为课程思政建设与人才培养质量监测的重要依据。借鉴新工科建设思想,结合审核评估指标,建立课程思政生态系统健康度评价指标体系,使其包括普及度、适应度、复合度、创新度等多个维度;利用雨课堂、智慧树等平台,通过教学例会、督导例会、学生座谈会以及评估报告等反馈途径,及时整改教、学、管方面存在的问题,促进创新创业人才培养质量监控的常态化与智能化。
机械原理课程思政建设的实施有助于培养学生的爱国情怀,同时可以鼓励学生打好基础、踏实学习、坚持不懈、不怕挫折,培养学生的创新意识,使学生树立乐观面对困难、战胜困难挫折的决心。明确课程育德目标,根据课程专业教育的要求有机融入社会主义核心价值观、中华优秀传统文化以及家国情怀、社会责任、工程伦理、工匠精神等元素;将思政教育内容与知识技能教育内容有机融合;采用可观察、可评估的思政教育成效评价方法,让学生有获得感。
要想有效提升机械类专业学生的实际动手能力和机械创新能力,可以为学生提供开放性的创新创业实践平台,为多学科融合、多课程交叉提供实践场地,为学生参加创新创业大赛、省级及国家级机械创新设计大赛等各学科竞赛提供可靠的硬件保障和技术支持。这不但可以有力推动高校机械工程学科主干课程的教学改革,而且可以有效助力机械设计制造及其自动化专业的新工科建设,为向全国职业院校输送高质量的人才提供有力支持,为服务天津“一基地三区”建设提供强有力的创新创业人才保障。