楊小高 丁德瓊

1.湖南文理學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院 湖南省常德市 415000 2.湖南財(cái)政經(jīng)濟(jì)學(xué)院 湖南省長(zhǎng)沙市 410000

1 引言

在新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革之際，國(guó)家出臺(tái)了：一帶一路、中國(guó)制造·2025、大眾創(chuàng)業(yè)，萬(wàn)眾創(chuàng)新等一系列戰(zhàn)略決策。為主動(dòng)迎接產(chǎn)業(yè)、科技革命，教育部在2017 年開始積極推進(jìn)“新工科”建設(shè)工作，形成了“復(fù)旦共識(shí)”、“天大行動(dòng)”與“北京指南”，為我國(guó)新工科教育揭開了序幕[1-3]。與傳統(tǒng)的工科教育相比，新工科教育更強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[4-5]。

《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》是機(jī)械類專業(yè)的重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)，要求學(xué)生能綜合運(yùn)用《機(jī)械原理》、《理論力學(xué)》、《材料力學(xué)》、《公差配合與測(cè)量技術(shù)》等多門課程知識(shí)進(jìn)行工程實(shí)際產(chǎn)品設(shè)計(jì)。該環(huán)節(jié)所涉及的知識(shí)面廣、理論性強(qiáng)、內(nèi)容復(fù)雜，是提高新工科學(xué)生的創(chuàng)新能力與實(shí)踐能力、培養(yǎng)工匠精神和團(tuán)隊(duì)合作精神的重要環(huán)節(jié)。該環(huán)節(jié)的切實(shí)有效推進(jìn)將有助于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)作激情，在實(shí)踐中引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問題，運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)解決問題，培養(yǎng)新工科學(xué)生的探索精神、創(chuàng)新思維等能力。

隨著近年來(lái)普通高等院校擴(kuò)招、合并以及轉(zhuǎn)型發(fā)展，機(jī)械專業(yè)的學(xué)生數(shù)量增多。在《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》的教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)學(xué)生素質(zhì)參差不齊、學(xué)習(xí)積極性不高，空間想象和動(dòng)手能力弱，補(bǔ)考、重修比例居高不下的問題突出。如何在新的時(shí)代背景下培養(yǎng)出具備扎實(shí)的機(jī)械設(shè)計(jì)理論知識(shí)和創(chuàng)新能力的新工科人才，已經(jīng)成為《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》教學(xué)與實(shí)踐過程中迫切需要解決的問題?！稒C(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》具有理論知識(shí)抽象，實(shí)踐性強(qiáng)，與工程實(shí)際結(jié)合緊密的特點(diǎn)。創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)不僅在課堂需要學(xué)生能夠?qū)W到扎實(shí)的基礎(chǔ)理論和寬厚的專業(yè)知識(shí)，而且要經(jīng)過實(shí)踐環(huán)節(jié)讓學(xué)生獲得一定的實(shí)踐感知，增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)，激發(fā)其創(chuàng)新潛力。從歷屆學(xué)生進(jìn)行該課程的學(xué)習(xí)情況來(lái)看，通常表現(xiàn)出懈怠、退縮的情緒，缺乏動(dòng)力，機(jī)械設(shè)計(jì)理論知識(shí)比較狹窄，實(shí)踐知識(shí)相對(duì)欠缺，設(shè)計(jì)能力弱等問題，難以滿足新工科背景下對(duì)創(chuàng)新能力培養(yǎng)的要求。課程思政的引入，為積極推進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)展，提供了強(qiáng)勁的思想指引和動(dòng)力。課程思政之主旨，是強(qiáng)調(diào)高校的所有課程都要融入能夠引導(dǎo)學(xué)生樹立正確價(jià)值觀和世界觀的內(nèi)容。一門專業(yè)課程就猶如一門“思政課程”，要用思想政治理論教育的思維來(lái)處理專業(yè)知識(shí)點(diǎn)、組織課堂教學(xué)內(nèi)容，充分挖掘蘊(yùn)含在相關(guān)專業(yè)知識(shí)點(diǎn)中的育人要點(diǎn)[6]，推動(dòng)學(xué)生的全面發(fā)展。自2017年“課程思政”被納入中央《關(guān)于深化教育體制機(jī)制改革的意見》，并從地方實(shí)踐探索轉(zhuǎn)化為國(guó)家戰(zhàn)略部署以來(lái)，國(guó)內(nèi)教育工作者進(jìn)行了深入思考和探索，結(jié)合各課程特點(diǎn)進(jìn)行了大量的研究。何麗紅、劉蘭等介紹了機(jī)械原理課程思政教學(xué)建設(shè)實(shí)踐，分析了課程中的德育素材并進(jìn)行了案例展示[7]。王會(huì)、孟俊煥將課程思政元素融入《機(jī)械設(shè)計(jì)》的教學(xué)過程，對(duì)《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程的思政課程建設(shè)進(jìn)行了探索[9]。雖然“課程思政”的觀念日益深入人心，但從現(xiàn)有的探索成果來(lái)看，可復(fù)制、可推廣的改革建設(shè)方案尚未形成。本文就機(jī)械專業(yè)的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》進(jìn)行教學(xué)改革，將思政作為學(xué)生能力提高過程的思想指引，克服懈怠、退縮等畏難情緒，結(jié)合專業(yè)課程特點(diǎn)設(shè)置主題、實(shí)踐階段與考評(píng)機(jī)制，以期提高學(xué)生的理論知識(shí)、培養(yǎng)創(chuàng)新思維和團(tuán)隊(duì)合作精神。

2 機(jī)械設(shè)計(jì)課程學(xué)習(xí)過程中的現(xiàn)狀及存在的問題

2.1 機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)的現(xiàn)狀

《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》是理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際工程的實(shí)踐環(huán)節(jié)。通過該過程，讓學(xué)生增強(qiáng)感知認(rèn)識(shí)，學(xué)會(huì)理論知識(shí)的工程運(yùn)用，以及創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。從近些年來(lái)的教學(xué)實(shí)踐，學(xué)生表現(xiàn)出積極性不高、退縮、畏難等現(xiàn)象，有些學(xué)生理論知識(shí)缺乏，甚至存在毫不在意、漠不關(guān)心的情緒。《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》環(huán)節(jié)是機(jī)械專業(yè)學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維培養(yǎng)的主要戰(zhàn)場(chǎng)，學(xué)生的消極懈怠為創(chuàng)新專業(yè)技術(shù)型人才的培養(yǎng)增加了難度。為此有必要進(jìn)行分析并提出解決方案。通過對(duì)近年來(lái)學(xué)生在課程設(shè)計(jì)過程中的行為分析，主要體現(xiàn)出如下現(xiàn)象：

2.1.1 《機(jī)械設(shè)計(jì)》理論知識(shí)不扎實(shí)

在理論知識(shí)學(xué)習(xí)階段，沒有打好基礎(chǔ)，導(dǎo)致后期指導(dǎo)實(shí)踐環(huán)節(jié)的知識(shí)儲(chǔ)備不夠，無(wú)法實(shí)現(xiàn)由理論指導(dǎo)實(shí)踐，再由實(shí)踐驗(yàn)證并深化理論知識(shí)的學(xué)習(xí)循環(huán)過程。

2.1.2 學(xué)習(xí)興趣不高，動(dòng)力不足

在學(xué)習(xí)和實(shí)踐環(huán)節(jié)，有部分同學(xué)沒有認(rèn)識(shí)到《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》的重要性，感受不到本門課程與生活、工作的意義，更沒有意識(shí)到個(gè)人的學(xué)習(xí)與國(guó)家的發(fā)展、安全的關(guān)系。

2.1.3 面對(duì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書沒有頭緒

《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》是機(jī)械專業(yè)學(xué)生綜合運(yùn)用幾何制圖、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、理論力學(xué)、公差與配合等多門課程知識(shí)，進(jìn)行設(shè)計(jì)、分析、計(jì)算、繪圖等方面的工作，具有較強(qiáng)的工程實(shí)踐背景。該過程也是學(xué)生初次接受設(shè)計(jì)任務(wù)，進(jìn)行實(shí)踐的環(huán)節(jié)，如果沒有良好的基礎(chǔ)知識(shí)，往往表現(xiàn)出束手無(wú)策的現(xiàn)象。

2.1.4 專研精神缺乏

在設(shè)計(jì)過程中，部分學(xué)生面對(duì)困難，往往采用拖延的方式來(lái)應(yīng)對(duì)，不主動(dòng)查閱資料和向老師以及同學(xué)請(qǐng)教。缺乏專研和獨(dú)立解決問題的信心和勇氣，遇到事情得過且過的思想嚴(yán)重，導(dǎo)致整個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)沒有得到很好地利用，個(gè)人的能力和創(chuàng)新思維得不到鍛煉。

2.1.5 創(chuàng)新思維與創(chuàng)新意識(shí)不強(qiáng)

在《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》實(shí)施過程中，部分學(xué)生往往借助于設(shè)計(jì)手冊(cè)、設(shè)計(jì)圖冊(cè)，通過改變部分尺寸的方式完成設(shè)計(jì)。對(duì)于機(jī)構(gòu)的選擇、運(yùn)動(dòng)分析、方案的選擇和分析等內(nèi)容沒有得到有效訓(xùn)練，創(chuàng)新思維和意識(shí)沒有得到培養(yǎng)。

2.1.6 部分同學(xué)存在抄襲情況

有些同學(xué)由于基礎(chǔ)薄弱，跟不上大部分學(xué)生的訓(xùn)練難度，難以完成課程設(shè)計(jì)任務(wù)書給定內(nèi)容。如果給定學(xué)生相同難度的任務(wù)，這部分學(xué)生很難達(dá)到要求，從而采用放棄該環(huán)節(jié)的訓(xùn)練而抄襲別人的設(shè)計(jì)。這為畢業(yè)設(shè)計(jì)以及最終的畢業(yè)造成了困難。

如何針對(duì)這些課程學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)的問題，進(jìn)行教學(xué)模式和方法的改革，一直是從事機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)的痛點(diǎn)。隨著思政課程的開展，這為該項(xiàng)問題的解決提供了新的途徑。

3 課程思政下的《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》教學(xué)模式改革

3.1 教學(xué)模式的改革

《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》的創(chuàng)新思政教學(xué)改革，以期培養(yǎng)出新工科教育下的創(chuàng)新能力強(qiáng)、思想素質(zhì)高、專業(yè)精神好的專業(yè)技術(shù)型人才。通過思政素材的教育，在教學(xué)與實(shí)踐環(huán)節(jié)中，給學(xué)生在思想上進(jìn)行指引，克服懈怠、退縮的情緒，增強(qiáng)責(zé)任感與使命感。密切結(jié)合生活、社會(huì)、學(xué)習(xí)設(shè)置實(shí)踐環(huán)節(jié)的主題、環(huán)節(jié)、點(diǎn)評(píng)與考評(píng)機(jī)制，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力的提高；讓學(xué)生深切感受到專業(yè)知識(shí)與技能對(duì)生活的便利和工作效率的影響。課程思政下的《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》教學(xué)模式改革需要考慮：

3.1.1 《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》的創(chuàng)新思政教學(xué)改革與實(shí)踐環(huán)節(jié)的設(shè)置

通過對(duì)不同層次與能力的學(xué)生設(shè)置不同難度和內(nèi)容的學(xué)習(xí)主題和實(shí)踐環(huán)節(jié)，讓學(xué)有余力的學(xué)生與創(chuàng)新能力不足的同學(xué)都能得到有效提升。

3.1.2 創(chuàng)新點(diǎn)的設(shè)置

在方案設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段，通過提供不同的解決案例與思路，啟發(fā)學(xué)生積極進(jìn)行創(chuàng)新思維，從而引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新點(diǎn)的凝結(jié)。在創(chuàng)新過程及時(shí)給予點(diǎn)評(píng)，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)作熱情。

3.1.3 考評(píng)點(diǎn)與考核機(jī)制的設(shè)置

對(duì)《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》的創(chuàng)新能力提升的方案設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)鍵環(huán)節(jié)設(shè)置考評(píng)點(diǎn)；對(duì)功能設(shè)計(jì)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)仿真環(huán)節(jié)設(shè)置階段性考評(píng)。通過該過程的進(jìn)行，提高學(xué)生的獲得感，增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)。

3.1.4 思政題材的融入與效果考量

思政教育旨在對(duì)學(xué)生退縮、畏難等駐足不前的情況下進(jìn)行思想上的推進(jìn)，需要擺脫單純的說教，需要將課程思政的“鹽”融入專業(yè)課的“水”，使之入水有味而無(wú)痕。這也是《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》實(shí)踐過程中，需要解決的問題。

3.2 《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》教學(xué)內(nèi)容的改革

（1）學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力情況調(diào)查與影響因素分析。通過歷屆學(xué)生的《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》的效果來(lái)看，大部分同學(xué)通常表現(xiàn)出知識(shí)面窄、理論聯(lián)系實(shí)際的能力不足、缺乏主動(dòng)解決問題和分析問題的能力、創(chuàng)新意識(shí)淡薄。為了提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力，需要對(duì)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力情況調(diào)查與影響因素分析，切實(shí)提出解決方案。（2）與本課程結(jié)合緊密的思政素材收集。《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》歷時(shí)時(shí)間長(zhǎng)、設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié)較多，需要收集各個(gè)階段的思政素材，分析課程融入思政題材類型、融入點(diǎn)、融入的效果。（3）節(jié)點(diǎn)點(diǎn)評(píng)與中期、終期相結(jié)合的考評(píng)機(jī)制分析與建設(shè)。通過對(duì)前期課程設(shè)計(jì)的分析發(fā)現(xiàn)，階段性任務(wù)設(shè)置、實(shí)時(shí)效果點(diǎn)評(píng)與節(jié)點(diǎn)考核能有效激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)作熱情。為此，建立一套與《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》相適應(yīng)的點(diǎn)評(píng)考核機(jī)制也成為重要的研究?jī)?nèi)容。

4 項(xiàng)目研究與改革總體實(shí)施方案

本課題將圍繞現(xiàn)狀調(diào)查、思政材料融入點(diǎn)、教學(xué)資源整合、教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)置、品性與專業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)、時(shí)效與綜合評(píng)價(jià)體系構(gòu)建等環(huán)節(jié)展開。

4.1 對(duì)學(xué)生實(shí)踐不理想進(jìn)行調(diào)研

對(duì)《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》實(shí)踐環(huán)節(jié)中學(xué)生積極性不高，補(bǔ)考、重修比例居高不下的原因進(jìn)行調(diào)研。

4.2 結(jié)合思政題材，整合教學(xué)資源和環(huán)節(jié)

針對(duì)《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》課程的學(xué)科導(dǎo)向教學(xué)模式中，教學(xué)形式單一，教學(xué)內(nèi)容零散，理論知識(shí)整體性不強(qiáng)，實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力難以發(fā)展等知識(shí)結(jié)構(gòu)，融入思政元素，按照創(chuàng)新設(shè)計(jì)的過程來(lái)組織理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，將陳述性知識(shí)與過程性知識(shí)整合、理論知識(shí)與實(shí)踐知識(shí)整合。在教學(xué)內(nèi)容上，以實(shí)際應(yīng)用帶動(dòng)理論知識(shí)學(xué)習(xí)為主、以適度夠用的概念和原理的理解輔開課程的教學(xué)與實(shí)踐環(huán)節(jié)。

4.3 對(duì)學(xué)生進(jìn)行分層教學(xué)

根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知心理順序和設(shè)計(jì)工作過程，結(jié)合思政材料，設(shè)置智慧家居、美好家園、社會(huì)服務(wù)、夢(mèng)幻課堂、幸福生活、珍愛生命、綠色與環(huán)境、健康與愛心、自然與和諧九大實(shí)踐情景，對(duì)學(xué)生進(jìn)行分類分層培養(yǎng)。

4.4 設(shè)置任務(wù)節(jié)點(diǎn)，注重過程培養(yǎng)

指導(dǎo)老師根據(jù)實(shí)踐進(jìn)展，實(shí)時(shí)跟進(jìn)，及時(shí)了解學(xué)生動(dòng)態(tài)并指導(dǎo)。整個(gè)培養(yǎng)過程主要集中在四個(gè)方面：①哲學(xué)思維培養(yǎng)，②個(gè)人品性培養(yǎng)，③創(chuàng)新意識(shí)與激情培養(yǎng)，④創(chuàng)新型專業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)。

4.5 評(píng)價(jià)體系建設(shè)

按照技能與專業(yè)素養(yǎng)過程培養(yǎng)，設(shè)置任務(wù)節(jié)點(diǎn)、任務(wù)內(nèi)容。通過設(shè)置任務(wù)，實(shí)時(shí)進(jìn)行考核和點(diǎn)評(píng)，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)作激情。《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》的體系構(gòu)建如圖1 所示。

圖1 《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》思政教學(xué)改革體系

通過近5 年的實(shí)踐，經(jīng)過培養(yǎng)與訓(xùn)練的學(xué)生，在參與工程訓(xùn)練綜合能力競(jìng)賽和大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽，學(xué)生參與工程訓(xùn)練綜合能力競(jìng)賽和大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽，獲得國(guó)家級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)10 項(xiàng)，省級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)16 項(xiàng)，授權(quán)實(shí)用新型專利9 項(xiàng)，發(fā)表教改論文3 篇，學(xué)生發(fā)表論文2 篇，獲批教改項(xiàng)目3 項(xiàng)，獲批省級(jí)、國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目3 項(xiàng)；在學(xué)生的參與下，完成高性能攪拌摩擦焊接設(shè)備開發(fā)與應(yīng)用，獲得湖南省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)，授權(quán)發(fā)明專利多項(xiàng)。本成果已取得了令人滿意的推廣應(yīng)用效果。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著國(guó)家科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，國(guó)家對(duì)掌握專業(yè)技能，具備工匠精神的愛國(guó)創(chuàng)新人才的需求越來(lái)越急迫。通過思政教育與專業(yè)課程的學(xué)習(xí)推動(dòng)高等教育的健康和可持續(xù)發(fā)展，提高高校教育教學(xué)質(zhì)量、促進(jìn)高?？茖W(xué)化管理、提高工作效率等都具有十分重要的意義。