《机械设计基础》课程思政教学实践探索

陈国美　杜春宽

摘 要：《机械设计基础》是机械类等相关专业培养高素质技术技能人才的核心专业基础课程，具有较强的综合性、理论性和实践性。本文将思政育人元素合理融入课程教学中，促进思政教育与《机械设计基础》课程教学的深度融合，实现立德树人的根本任务。通过课程思政教育，培养学生敬业奉献的工程师职业素养、精益求精的大国工匠精神，激发科技报国的使命担当，满足制造业转型所需的高素质技术技能一线人才。

关键词：课程思政 机械设计 教学实践

1 引言

《机械设计基础》是机械类等相关专业培养高素质技术技能人才的核心专业基础课程，在专业教学中具有承上启下的作用[1-2]。传统课程教学过程中注重专业知识的讲授，让学生懂力学、掌握常用传动机构、会选用常用零部件，具备机械装备初步设计能力[3-4]。然而如何在课程中融入思政元素，激发学生的爱国情怀和科技兴国的担当，实现立德树人根本任务[5]，培养制造业转型所需的高素质技术技能一线人才，是高职院校亟待探索并解决的问题。本文以《机械设计基础》课堂教学为例，进行了课程思政教学实践探索。

2 课程思政课堂教学总体思路

秉承“课程承载思政”和“思政寓于课程”的理念，结合机电一体化技术专业“创新设计与制造服务”人才培养特色，明确课程思政的内容和要求，不断优化课程设置，深挖课程思政内容元素，将其贯穿于课程的教学大纲、授课计划、教案设计、教学方法等各个方面。

根据课程内容特点，结合素质要求，在教学设计过程中，把大国重器、大国工程、大国工匠等内容融入到教学过程、课程内容、和课堂互动中。通过大国工程和大国工匠，增强国家认同感、民族自豪感，也了解本课程在国民经济建设中地位和重要性，提升学生学习积极性和责任使命感。教学实践中引入项目化的思政教学案例，让学生有参与大国重器的感受，认同专业、重视专业、学好专业，培养学生工匠精神和责任意识。

通过课程思政教育，实现价值塑造、知识传授和能力培养紧密融合，价值塑造促进学生工匠精神、创新素质提高，知识传授丰富学生视野、明悟核心价值观和历史责任担当，能够促进学生工匠精神的养成和为国家发展做贡献的信心。

3 课程思政教学模式

本课程采用模块化的教学思路，遵循学生认知规律及工程实践应用特点，将课程内容设计为四个模块，主要包括工程力学基础、平面连杆机构的应用、常用机械传动机构的应用、常用零部件选型和应用。各模块选取与《机械设计基础》课程内容切合度高的思政案例设计课程内容，分析工程实践应用中的常见问题，引导学生提出解决工程实际问题的方案，培养学生的工匠精神和家国情怀。采用“学、做、验”的理实一体化教学模式（见图1），融入课程思政理念，在专业教师的指导下，学生以项目小组为单位，按照“任务引入-探究学习-实践演练-任务拓展”的教学流程来组织教学实践。

打破课堂的时间和空间限制，“课前-课中-课后”三阶段，“线上-线下”两维度实施教学过程，引导学生全员全程参与，确保完成教学目标（见图2）。

4 课程思政教学实践

课程教学实践中，将思政元素融入到教学内容和教学设计中，使思政教育和专业知识教育有效融合实现立德树人的根本任务。本文以平面连杆机构单元重点内容中死點的教学为例，将大飞机C919的起落架作为典型案例进行讲解，实现大国重器与教学内容的无缝对接，让学生在学习过程中，既掌握知识，又进行了思政教育。

4.1 教学目标

素质目标：激发学生民族自豪感，提升学生报效祖国的信念；培养工程师严谨理性和分析推导的思维能力。

知识目标：理解机构的传动角、压力角和死点位置；掌握死点位置存在条件。

能力目标：能够对机构的传力特性进行分析；能够分析判断机构是否存在死点。

4.2 学情分析

知识基础：学生已经学习了平面连杆机构类型和运动特性。

能力基础：学生已对机构极限位置和极位夹角有了初步的认识，并分析机构的运动特性。

行为习惯：机构的传力特性更为抽象复杂，学生需具备分析和解决复杂问题的能力。

4.3 教学重难点

教学重点：机构压力角和传动角的概念；死点位置的概念和传动特点。

教学难点：机构死点位置的判定。

教学中通过操作交互动画、构建和分析机构模型，解决教学难点。利用机构模型、交互动画和运动仿真，突破教学难点。

4.4 教学设计

（1）分组协作+课程实践：分小组对所机构死点位置进行分析判断;通过小组任务，培养学生认真仔细、精益求精的工匠精神，也培养学生团队合作意识，提高学生分析问题、解决问题的能力；

（2）学生通过交互动画操作和实物模型构建，提高学生的学习兴趣及感性认识；

（3）为适应线上线下、讲练结合的混合式教学模式，安排在智慧教室进行教和学，以充分利用信息技术和资源，如利用投屏分屏进行互动及评价；

（4）继续采用小组分工合作和探究式的学习方法，并延伸至课前与课后；

4.5 教学资源

课程借助线上教学和MOOC平台资源，课前发布知识点和思政教育视频，课中进行课堂互动、上传任务单并互动点评，课后进行相关知识点复习巩固，以及提交作业并进行互动答疑。基于教学内容需要进行空间想象，教学过程中采用微视频、动画、三维仿真等教学手段，让学生直观感受死点的运动特性设计要领。教学表现形式更加形象化、多样化、互动化和可视化。激发学生学习兴趣，拓展学习空间，强化训练，启迪学生思维。

4.6 课前准备

课前准备阶段，教师布置任务、情境解析；学生自学探究、体会交流。教师在课程平台发布资料和任务，线上与学生交流互动，学生登录学习平台在线学习，完成预习任务，教师分析由平台反馈的学习情况，有针对性地整理归纳，调整教学策略。

教师活动：在学习平台上发布课前预习任务；整理预习中的共性问题；统计分析测试情况；根据测试情况制定课程策略，巩固薄弱知识点。

学生活动：小组分工，完成不同类型机构死点判定及位置分析；领取任务：在课程平台上领取预习任务要求；复习回顾机构类型；学习微课：《平面连杆机构的压力角和传动角》、《平面连杆机构的死点位置》；完成任务并上传平台。

4.7 课中实践

课中实践阶段，教师组织指导、评价总结；学生小组学习、实践合作。课堂上针对学生的反馈和重难点进行讲解，运用“举例——分析问题——讲解知识点”的教学方法，引导学生理解课程知识。学生按照“制定方案——完成任务——任务汇报——小组互评”依次进行方案实施，在做中学，用辩证的方式完成任务。整个过程以学生为主体，教师为主导，激发学生学习兴趣，培养学生自主学习的能力，同时将大国重器、工匠精神融入到整个教学过程中。

（1）任务导入

教师活动：对课前预习反馈中的问题进行解答，引出新内容。

学生活动：分组汇报：不同类型机构死点判定及位置分析。

（2）学习新知

通过交互动画的演示操作，小组讨论分析，理解压力角和传动角的概念，并会对机构进行传力特性分析。解决教学重点。

教师活动：组织学生操作曲柄摇杆机构交互动画，分析机构的压力角和传动角；组织学生分析机构的最小传动角；组织学生互评并点评。

学生活动：手动操作交互动画，理解压力角和传动角的概念；根据交互动画，分组讨论不同机构的最小传动角，并标出极限位置的最小传动角；小组汇报并互评。

（3）解析原理

通过模型的构建及分析，理解死点的概念和产生原因，解决教学重点。

教师活动：播放缝纫机动画进行案例分析，引出死点；组织学生对缝纫机的机构模型进行传力特性分析，理解机构死点产生的原因；布置在线测试。

学生活动：用四杆机构搭建缝纫机机构模型；查找踏板极限位置，并对其进行传力特性分析，理解死点的概念和产生原因；在线回答生活中存在死点的机构。

（4）实物演练

通过引入大国重器C919，激发学生爱国情怀；通过分组构建及分析不同类型的四杆机构，找出死点存在条件，并会对机构进行判定。

教师活动：通过讲解死点在飞机起落架应用，引出大国重器C919，并播放首飞视频，激发学生的爱国情怀；由飞机起落架引出死点，并分析死点位置；组织学生构建不同类型机构模型，分析死点位置特点，归纳总结死点存在条件；组织学生根据死点存在条件分析判定不同演化机构死点；组织点评。

学生活动：分析飞机起落架死点位置；分组用四杆机构搭建不同类型的机构模型，并借助三维仿真和交互动画查找极限位置，并对其进行传力特性分析，找出死点位置及特点；分组回答不同类型四杆机构的死点存在条件；归纳总结死点存在条件；根据死点存在条件，分组对不同演化机构进行死点判定及分析，并填写任务单，互评。

4.8 课后拓展

课后拓展阶段，教师引导拓展、增加互动；学生巩固创新、时时学习。学生根据任务评价结果，调整小组实践方法，初步完成真实任务，体验职业的真实情境，教师给予线上线下指导和帮助。

教师活动：布置任务，学生分组完成死点的克服措施，以及死点应用实例，并对其机构进行传力特性分析，找出死点位置；在线答疑。

学生活动：课后分工合作，完成拓展任务，编写任务单上传。

4.9 课后反思

学习目标达成情况：通过学习通平台统计，学生课后测试成绩比课前有了大幅提升，对死点位置存在条件掌握较好，能很好地对机构死点进行判定。

学生满意度：对接工程实践应用，激发了学生民族自豪感，提升了学习积极性，课堂满意度明显提高。

不足：教学过程中，学生自主實践和合作探究的氛围好，但会出现观察不仔细导致返工的情况。

5 课程教学评价与实效

5.1 考核评价机制建设情况

考核指标主要分知识与能力考核指标和素质考核指标，知识与能力考核指标包括学生出勤情况、作业完成情况、网络课程任务完成情况和考试等，其占总成绩的80%，素质考核指标主要包括学生课堂学习参与度、职业素质、思政项目完成情况等，占比20%。需要进一探索职业素质和思政教育考核指标和考核形式，适度加大成绩占比，使思政教育和专业知识传授相互融合，相互促进和提升。

5.2 校内同行和学生评价

通过课程思政实践教学，逐步把大国工程、大国重器、大国工匠等素材融到教学内容和教学过程中，让学生知道了学习的目的性和历史责任担当，学生学习积极性高，出勤率、抬头率、课程及格率都显著提高，获得系部领导和老师的认可，同学们也给予很高的评价。

5.3 教学改革成效

（1）“学、做、验”理实一体化教学模式

结合课程思政教育，将“学、做、验”理实一体化教学模式融入教学任务，按照课前准备——课中实践——课后拓展的教学环节在实践过程中分解教学内容，做到“学思结合、知行统一”，增强学生勇于探索的创新精神和善于解决问题的实践能力。

（2）“润物细无声”的课程思政教育

梳理课程教学内容，结合专业特点和课程特色，把科技报国、家国情怀、工匠精神、工程伦理等思政元素融入课程教学，达到润物无声的育人。

6 结语

将思政育人元素合理融入课程教学中，促进思政教育与《机械设计基础》课程的深度融合，实现立德树人根本任务。在课堂上以潜移默化的形式传递给学生正确的三观，让课堂教学的过程成为引导学生学习知识、锤炼心志、培养情操的过程，实现如盐化水、润物无声的育人效果。通过课程思政教育，培养学生敬业奉献的工程师职业素养、精益求精的大国工匠精神和科技报国的使命担当，满足制造业转型所需的高素质技术技能一线人才。

项目来源：2022年无锡商业职业技术学院职业教育研究课题“智能制造背景下高职课程教学改革实践与研究——以《机械设计基础》为例”（KJXJ22308）；2021年江苏高校“青蓝工程”资助。

参考文献：

[1]丁伟华，岳丹飞. 基于OBE理念的机械设计课程思政教学设计与评价[J]. 教育教学论坛，2022（38）：160-163.

[2]周征，郑爱云，董小雷，等. 机械设计课程思政及其混合式教学构建与实施[J]. 产业与科技论坛，2021，20（22）：234-235.

[3]姜韶华，王兰红，王晓军，等. 高职《机械设计基础》课程思政教学改革研究[J]. 潍坊学院学报，2022，22（5）：49-51.

[4]李廷，张金美，徐涛涛，等. 基于“课程思政”背景下“机械零部件设计”课程教学模式探索与实践[J]. 装备制造技术，2022（1）：244-246.

[5]王力，杨亚飞. 课程思政在机械设计课堂教学中的设计与实践[J]. 农机使用与维修，2022（8）：196-198.