《机械制造基础》的思政课程元素挖掘和实践

彭雄斌　欧阳俊杰　陈跃涛　陈章林

摘 要：《机械制造基础》是机械工程专业的主干必修课程，主讲教师在备课授课过程中充分挖掘思政课程元素，将专业知识与育人要素相融合，以实现“课程承担思政使命”与“思政内含于课程”间的有机结合。通过具体的案例引入思政元素，在教学中培养学生不畏困难、创新探索、团结共进的精神，全面提升学生的爱国主义情怀。

关键词：机械机制基础 思政课程 中国制造

1 前言

《中国制造2025》倡导我国在2025年跃升为制造业强国，并于2035年使整个制造业达到世界制造强国的中等水平[1]。在刚过去的近十年中，我国在发动机设计制造、高铁设计制造、盾构机设计制造等高端装备制造业都取得了显著的进步，不仅在国内市场上崭露头角，还在国际市场上逐渐获得竞争优势。这些进步得益于中国长期投资于科技创新和制造业升级的做法。中国政府的政策支持、企业的投入和高素质人才的不懈奋斗共同促成了中国高端制造业的不断高质量发展。

人才培养，对于我国制造强国战略的成功实施至关重要[2]。将思想和专业发展方面融入课程，将其无缝地贯穿于机械工程课程的教学中[3]。这一方法旨在培养具有强烈爱国主义意识、愿意承担责任、勇于探索的制造技术专业人才，这些都对振兴中国制造业具有重要意义与价值[4]。

2 课程思政德育元素发掘与课程设计

《机械制造基础》是中国机械制造有关学科的核心课程，授课过程中需要坚持立德树人的教育理念，培养学生正确的政治立场、价值观和人生观，增强学生的思想道德素质与创新思维能力。课程主要需要学生熟悉金属切割流程、加工表面质量、加工精度和机械装配方式等基本知识，了解金属切割机械和工件，掌握处理工件的位置与夹紧，以及机械加工工艺规程设计等工程实践问题的理论与方法。高校教师在课程的讲授过程中，需要深入探索课程所包含的思政要素以及其在培养学生方面的作用，将专业知识与育人要素相融合，以实现“课程承担思政使命”与“思政内含于课程”间的有机结合。论文中深度挖掘了课程的思政元素，以及学科教学内容和思政教学目标的融合情况如下：

2.1 绪论部分

课程主题内容为“机械制造技术的概念及地位”，包括机械制造业在国民经济中的重要地位、制造业的发展趋势，和中国机械制造业的机遇与挑战等。从行业规模、产业结构、产品水平和国际竞争力等方面，讲述我国机械制造业在近现代日趋激烈的国际竞争中奋进前行的历程。培养学生的“文化自信”，倡导爱国、敬业；激励学生不畏艰难、砥砺前行，积极投身机械制造行业，为实现中华民族的伟大复兴努力奋斗。

2.2 金属切削加工刀具

包括零件常见表面（外圆、孔、平面、螺纹、齿面）的机械加工方法，刀具角度的标注，刀具材料等内容。重点论述刀具材料在刀具切削性能起到的关键作用，尤其是“绿色制造”和“洁净制造”也对刀具材质有了更高的要求，引导学生开展高速切削刀具材料的调研工作，从刀具使用性能、刃口可靠性、加工工艺性等方面论述各种新型材料的发展前景，促进其建立可持续发展的理念以及勇于探索的科学创新精神。

2.3 金属切削过程

金属切削的目的是用刀具把工件表面上多余的金属切掉，以获得需要的工件形状和尺寸。磨削过程的实质，是指工件磨削层在工件前刀面的挤压下形成塑性变形，最后变成切屑的复杂过程。过程中，多种物理现象如：切削力、切削热和刀具的磨损与刀具寿命、卷屑和断屑等，均与金属表面的变形有密切的关系，都会影响加工质量、生产率和生产成本。

通过金属切削过程基本原理的学习，提高学生的工程意识和工程技能，培育他们的社会责任心和职业道德感。引导学生掌握金属切削变形过程的规律，并主动地加以有效的控制，可创造出更先进的加工方法，以适应现代可持续发展制造、数字化制造、智能制造的需求。

2.4 机床基础知识

包括机床的分类与命名，数控机床与加工中心技术，工业母机技术，我国在工业母机制造领域的发展与挑战。中国二重的罗恒军工程师带领科研团队历时八年完成C919国产大飞机起落架锻造件的研制，使用的就是我国自己研发的世界上压力最大的八万吨模锻压力机，其内部60台油泵驱使300吨液压油产生了巨大压力，压制的精度可以达到毫米级别。从停滞发展到世界领先，正是科研团队团结共进、迎难而上的精神，驱动着60台油泵的协作发力，促成了8万吨“巨锤”的惊天巨响！

2.5 工件的定位

包括基础、定位系统的基本概念和六点基本定位原则，以及夹具、量具的设计方法。所有工件在加工前要在机床上或夹具中按加工要求占有一致的正确位置，这个过程称为定位。工件在未定位之前，有沿着三个座坐标轴移动的自由度和绕三个坐标轴旋转的自由度，总共具有六个自由度。为了确定工件的位置，就需要控制工件的六个自由度，一般采取六个按照一定原则进行的约束，进行完全定位，这便是六点定位原理。

教学中指导学生使用三维数字化制图软件绘制零件图形，并根据加工技术要求限制工件自由度，利用数字化软件中的“添加约束”功能，帮助学生理解“工件限制几个自由度、限制哪几个自由度完全取决于加工技术要求；后期添加的定位元件的限制自由度作用是建立在前期添加的定位元件基礎上的”。使学生在学习过程中运用现代数字技术解决实际问题，并在使用过程中树立正确的伦理观念。

2.6 机械加工精度

工件的机械加工精确度主要包括三方面，即尺寸精确度、几何造型精确度和相互位置精确度。机械加工的目的是为了提高刀具的制造精度达到图纸规定。工程技术人员的使命是基于特定的加工条件，如生产类型、设备状态以及工人的技术水平等，来选择最合适的加工方法，以制造出符合图纸要求的机器零件。对每一种具体的加工方法，加工误差小（即加工精度高）到一定程度，加工误差进一步减小会导致加工成本大大提高；而加工误差大到一定程度，加工误差进一步增大仅能少量降低加工成本。因此，每种加工方法都有其相对应的加工经济精度。

一般工件的加工流程为：毛坯制造→退火或正火→主要表面的粗加工→次要表面加工→调质（或时效）→主要表面的零点五精加工→次要表面加工→淬火（或渗碳淬火）→修基准→主要表面的精加工→表面处理。教学过程中引导学生培养专注负责的工作态度，树立严谨细致、爱岗敬业精神。

2.7 机械加工工艺过程

机械加工工艺过程是指通过机械加工的方式，直接改变毛坯的外形、规格以及表面质量的过程。为确保加工品质和科学合理地利用资源，应将精度要求较高的零件表面分成不同的加工阶段来进行机械加工，即先进行对整个表面的粗加工，然后进行半精加工和精加工，在必要时进行光整工艺。精加工和光整加工时是保证工件加工精度的关键步骤。

教学过程中引入了“人工刮研”的案例分析：机床导轨的尺寸精度及整体平面度是影响机床配合刚度、润滑效果、机械性能和使用寿命的重要因素，只依赖平面磨床和导轨磨床进行加工难以获得最佳效果。我国优秀工人代表，山东蒂德精密机械公司首席技师徐新武正是靠着人工刮研这一门特殊手艺，用刮刀一点点修刮出来达到国际先进水准的接触精度和密合性。授课过程应以社会主义核心价值观为引导，传递爱岗敬业的思想，弘扬工匠精神。

2.8 机械装配工艺工程

机械产品都是由若干零件和部件组成。根据技术要求改变零件之间的位置关系和配合状态，实现零件之间的组合和连接，将有关的零件组合成部件，或将有关的零件和部件组合成机器的过程称为装配工艺过程。合理的装配工艺是机器性能优秀的有力保障。

我国首个大深度载人潜水器“蛟龙号”有是十几万个零件，其中组装难度最大的是观察窗玻璃的安装精度必须小于0.2丝，潜水器装配保障组组长顾秋亮以严谨的研究态度和稳健的工作作风，凭借扎实的技术技能和实践经验，仅用眼睛看，用手摸，就做出了精密仪器的装配精度，确保了“蛟龙号”深潜器的顺利装配。顾秋亮精益求精、孜孜不倦的工作态度为是青年大学生树立了正确的劳动观和价值观，培养了他们以技报国、为国争光的爱国主义情怀！

3 思政内容的教学方法

机械制造工程的思想政治教育是一项需要坚持不懈实施的任务，为了在专业教育中默默影响学生成长为德行高尚的人才，我们采用了以下教学方法。：

3.1 新闻热点话题融入课程内容

机械制造基础课程一般在大三学期开设，该阶段也是学生选择未来人生发展的重要节点，即将面临考研、工作两大选择。此时他们思维嗅觉也很活跃，常常关心当下热议的话题并秉持己见。例如绪论部分引入华为事件，华为在被美国“卡脖子”1566天后。Mate60选择未发布先发售这一罕见情形，这背后是一颗自立自强的“中国芯”。用热点话题激发学生的自强意识，使学生意识到唯有将核心技术掌控在自身手里，才能真正掌握竞争和发展的主动权。

3.2 实践的“第二课堂”

结合教学内容开展“实践课堂”，将思政教育适时融入到实践教学，将枯燥抽象的理论知识变为生动的现场实践活动。例如在讲授刀具角度测量实验及切削变形影响因素实验时，讲授我国机械制造行业工作者在刀具设计、切削参数优化等方面做出的突出成绩。在实践流程中穿插宣传产品的注意事项、5S管理、匠人文化、成本知识等，以取得事半功倍的效果成效。

3.3 “课赛融合”模式

利用竞赛组织的实践活动，融入课程设计环节，帮助学生们更好的体会机械制造基础的知识，增强他们的工艺技术能力，有效培养学生的创新性思维和锻炼学生的实操能力。例如在机械加工精度、机械加工及装配工艺过程章节设置与中国大学生工程实践与创新设计大赛衔接，课程内容可以包含大赛内容、大赛评分标准，以赛促教。课程过程成立参赛小组，各组队员要有服务于团队、服从队伍布置的大局意识，高效认真地完成队伍布置的任务。最后使学生产生由“让我参赛”到“我要参赛”的思维转换，兴趣与主动性均获得了增强，学生组建的队伍也在2022年的广东省大学生实验综合技能竞赛（图1为此项赛事参赛现场照片及获奖证书）和2023年的中国大学生工程实践与创新设计大赛广东省分赛（图2为此项赛事参赛队员合照及获奖证书）获得了多项一等奖。

4 结束语

课程思政作为新时代思想政治教育的崭新方法和不可或缺之选，不仅贴合了时代的要求，还积极响应了我国高等教育改革的号召。本文结合机械制造基础课程的教学的内容和特点，从多个角度深入探讨课程思政的要素。通过热点话题的引入，专业案例的探讨以及先进事迹的分享等方式在机械制造基础教学中加入思政教学元素。同时详述了具体的教学思政教学方式，成功将知识灌输和思政教育的目标融为一体，这一有机结合保证了教学效果的最大化，为学生的全面发展保驾护航。

基金项目：广东省基础与应用基础研究基金项目“高动态响应的动力锂离子电池包换热系统多目标优化设计方法” 2021A1515010818；汕头大学高等教育教学改革項目“《工业生产过程》课程思政项目” STU2021047。

参考文献：

[1]中国人民共和国中央人民政府.国务院关于印发《中国制造2025》的通知[Z].2015-05-19.

[2]马佩，陈辉，常敏. 课程思政融入工科专业课程教学中的实践与探索[J]. 教育教学论坛，2020（6）：174-175.

[3]刘昊，郝敬宾，刘新华，等.“机械制造工程学”课程思政教学的探索与实践[J]. 教育现代化，2020，7（96）：105-108.

[4]刘淑芬. 机械制造基础课程思政建设探索与实践[J]. 辽宁工业大学学报（社会科学版），2022，24（2）：116-119.