沈仙法
(三江学院 机械与电气工程学院,江苏 南京 210012)
“机械设计”是一门培养机械类专业学生具有机械设计能力的设计性基础课程。课程主要内容为机械设计的基本理论和方法,通用零部件的设计、选型和装配。课程思政建设是民办本科高校专业人才培养方案中完成立德树人目标的重要路径,高校中全体教师均负有教书育人的职责[1-3]。而如何实现专业知识传授与课程思政育人的同频共振,如何合理帮助民办应用型高校学生树立正确的人生观、价值观和世界观,使专业课程教学与思想政治教育同向而行,三江学院“机械设计”课程教学团队进行了探索与实践。
2016年12月,习近平在全国高校思想政治工作会议上强调,教学工作需要把思想政治工作贯穿到教学全过程。2019年7月,教育部提出“把课程思政建设作为落实立德树人根本任务的关键环节”。2020年4月,教育部等八部门联合提出“全面推进所有学科课程思政建设”。2020年5月,教育部颁布了《高等学校课程思政建设指导纲要》。2021年7月,江苏省教育厅发布了《关于贯彻落实教育部大中小学国家安全教育指导纲要有关工作的通知》,通知明确了国家安全教育相关内容和要求,纳入课程思政教学体系。
课程思政的目标可分为通识目标和专业目标。通识目标的核心是“立德”,立德就是以新时代中国特色社会主义思想为指导,融入社会主义核心价值观,应用辩证唯物主义的哲学思想,引导学生主动了解国情、党情与民情,不断增强四个认同和坚定四个自信。专业目标主要是“树人”,培养学生认识、掌握事物发展的一般规律,引导学生关注国家宏观发展战略和行业发展前沿,深入参加社会和专业实践,深化职业理想,不断践行严谨务实、创新合作的科学职业素养。
按照机制专业人才培养方案的总体目标要求,修订完善机械设计教学大纲,在原有目标基础上引入课程思政目标[4-5]。“机械设计”课程思政目标为:将课程思政元素有机融入“机械设计”课程教学,培养学生树立科技报国的家国情怀和使命担当,培养学生科学严谨、一丝不苟的工作作风,培养学生用唯物辩证法的观点看待问题,培养学生进行独立思考、勇于探索,帮助学生树立创新设计意识和团队协作精神。
“机械设计”课程教学内容丰富,而“机械设计”教材中没有课程思政内容,故需要任课教师主动挖掘课程各章节的思政元素,并将其融入到“机械设计”教学过程中。根据课程教学内容,结合近年来中国机械发展史、辩证唯物主义思想和社会主义核心价值观,提炼机械设计的思政元素,构建机械设计的思政案例,并通过课堂讲授、案例教学、项目教学、智慧课堂和实验教学等形式,实现理实一体化、线上线下混合教学。通过案例教学将“机械设计”中的思政元素从课内延伸到课外[6-7]。
绪论篇的思政目标主要为:帮助学生树立国家荣誉感和责任感,激发学生的爱国热情,宣传大国工匠精神和职业规范及道德的重要性。
讲解机械发展史,可以将莱特兄弟、钱学森等不畏艰难、勇于探索的科学精神,以及中国古代的四大发明的发展过程引入“机械设计”课堂,激发学生艰苦奋斗、勇于探索的勇气和追求真理的决心。播放纪录片《超级装备》《大国重器1和2》,向学生展示中国科技水平已跻身世界前列。对国内、外的机械工业发展现状进行对比,指出我国机械工业还有很大提升空间。通过国外发达国家对芯片光刻机关键制造技术的保护和限制以及禁止相关大学使用MatLab软件等案例,让学生知道科技核心技术的重要性,让学生明白科技中关键核心技术一定掌握在自己手里,不然就要受制于他人,从而激发学生的科技强国的爱国情怀。
联接篇的思政教学目标主要为:培养学生遇到困难敢于面对的能力。让学生熟悉事物发展的螺旋式上升规律,熟悉事物发展不总是呈面直线式规律。培养学生科学严谨和一丝不苟的工作作风。
讲解螺纹连接失效时,向学生阐述螺纹连接件虽然不是主体配件,但也会引发出严重的工程事故。例如2011年北京地铁4号线出口自动扶梯出现逆向运转问题,导致多人死伤的惨痛事故。经调查,事故原因是固定螺栓的脱落和断裂。由此可以向学生强调机械设计人员一定要细心,一定要有高度责任心。
讲解螺栓组受力分析时,让学生学会辩证法思维方式,让学生明白小螺栓也能引发大事故。讲解螺纹间的摩擦力时,向学生展示几千年前中国人民就发明了木楔,以此产生附加摩擦力来紧固被连接件,由此培养学生的民族自豪感。
在讲解正确使用螺栓连接时,被连接零件一定要定位准确、可靠,说明零件定位是螺栓正确连接的前提条件。这时,可以向学生说明,个人的职业发展也需要一个准确和合理的定位。当定位的目标过高或过低,都不利于自身的职业发展,进而会影响人生的发展轨迹。通这个案例告诉学生,一定给自己一个准确、合适的职业定位,如果在发展过程中发现偏差,需要及时矫正与调整。
传动篇的思政教学目标为:培养机械设计工程师的职业素养。让学生明白产品设计中利与弊是可以相互转化的,帮助学生掌握量变引起质变、矛盾的对立统一规律和事物两面性的哲学思想。
带传动板块中,带传动中的打滑是由于弹性滑动从局部延伸到整体后发生的,这是量变引起质变的哲学思维。弹性滑动是带传动的固有特征,打滑是失效形式,但是有过载保护作用,这是矛盾对立统一规律的体现。
讲到“传动摩擦”时,让学生分组讨论摩擦的应用及利弊。实际工作中离不开摩擦,如汽车制动、坡道停车等都是利用摩擦完成,但摩擦引起磨损和效率低下等问题,说明了事物具有两面性,通过案例分析要求学生用辩证唯物主义思想理解与分析问题。
讲解齿轮传动强度时,除了需要满足强度要求,还要综合考量材料、加工、成本、维修、环保等因素,因此要求学生在设计时需考虑综合考虑问题。齿轮的强度设计准则是根据齿轮的主要失效形式来判别齿轮先根据齿面接触疲劳强度还是齿根弯曲疲劳强度进行设计,所以齿轮设计准则本质是预先确定齿轮可能产生破坏形式,然后根据如何避免出现这种破坏而进行的设计。通过将齿轮设计准则的设计思想引入到课程思政的教学中,就是告诉学生,一个积极上进的人应该经常自省,及时发现自己的不足并改进。按照该设计准则,设计的齿轮必须具备合格的机械强度,而作为一名在校大学生也一定要具有合格的思想政治强度。
讲解齿系工作时,如果其中一个齿轮的一个轮齿发生断裂,那么整个齿轮系统将不能正常工作。上课时讲解这个设计思想时可以联系到国家与集体、集体与个人的关系,国家和集体就是一个庞大的齿轮系统,个人就好象是某个齿轮中的一个齿。当因某个人思想出现了问题,就会影响国家或整个集体的健康有序发展。因此,为了保证国家和集体的健康、稳定、高速地发展,个人需要不断地提高自己的思想觉悟,使自己与国家、集体的发展同向而行,这样才能为国家为集体做出自己应有的贡献。
轴系篇中,将思政教学目标设置为:让学生体会“大国工匠,匠心筑梦”的精神实质,让学生深刻领会“中国制造”和“民族自信”的内涵和重要意义,培养学生正确处理人际关系时,要注意建立良好的沟通桥梁。
讲解滚动轴承时,采用我国高铁轴承的研发历程,让学生明白中国制造和民族自信的内涵。讲解联轴器和离合器时,结合联轴器机械设备中的桥梁和纽带作用,向学生阐明处理人际关系时要注意建立良好的沟通桥梁。讲解轴的结构设计时,结合减速器中轴的工程设计案例,让学生分组布完成某轴的结构设计任务,下次上课各组分别进行汇报,然后小组间互评,最后老师总结。通过完成此项作业,可以培养学生的集体意识,锻炼学生的团队协作精神。
在进行二级圆柱齿轮减速器课程设计时,由于时间短、任务重,需对学生进行分组,由几个同学共同完成一项设计任务,具体分工由组内学生自行协调安排。任务完成后,每小组选出代表进行设计工作汇报,其他小组和指导老师共同进行提问和评价。通过此方式可以培养学生的团队协作能力。另外,因减速器课程设计需要学生掌握的零部件专业知识点繁多且分散,直接在课堂上讲解,学生不易掌握清楚,故让学生先在实验室对二级圆柱减速器现场拆卸,现场组装,这样便于学生在较短时间内熟悉减速器各个零部件的详细结构与功用。通过这种方法和实践过程,让学生真正了解辩证唯物主义中的认识论和实践出真知的观点。
根据学校和院系对专业课程的考核要求和标准,课程思政元素纳入“机械设计”课程考核方案后,将课程专业知识的考核成绩比例压缩至60%,将课程思政的考核成绩比例提高到40%。课程思政模块的成绩考核重点主要是评价学生是否具有科学严谨的工作态度,是否具有一定创新设计意识,是否具有良好的团队协作精神,是否树立了正确的职业观和价值观,是否具备良好的职业道德。最终“机械设计”专业知识的成绩考核通过闭卷考试来完成,课程思政的的成绩考核由各学习小组、班委成员和指导老师共同给出成绩,三部分成绩构成比例为25%、25%和50%。
将思政元素和“机械设计”课堂教学有机融合,需要通过问题导入和案例教学帮助学生建立专业认同感和科技兴邦的责任感和自豪感,需要引导学生学会分析难点、抓住关键、找准重点,树立大局意识、放眼未来,创造性地提出问题,不断增强学生辩证思维、和创新思维能力,引导学生学会辩证地、科学地认识和解决问题。
基于课程思政的民办本科高校“机械设计”教学需要坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,立场坚定,旗帜鲜明。“机械设计”课程教学一定要因事而化、因时而进、因势而新,以课程思政为载体,研究专业知识传授的方法,施展专业课程的育人作用,在“机械设计”课堂教学中融入辩证唯物主义的哲学思想,让课程接地气、增底气、灌生气,让《机械设计》课堂教学从根本上吸引人、感染人、打动人,从而使专业课程教育与思政教育同向同行、相得益彰。