王慶楠，涂繼輝，劉菲菲

（1 懷化學(xué)院，418000，湖南懷化；2 長江大學(xué)，434000，湖北荊州）

1 機(jī)械設(shè)計課程教學(xué)現(xiàn)狀和思政理念融入的現(xiàn)實意義

“機(jī)械設(shè)計”是機(jī)械專業(yè)的核心課程[1]，本課程系統(tǒng)地講授機(jī)械零部件設(shè)計的基礎(chǔ)知識、設(shè)計方法和技能，是涵蓋從理論到工程實踐、成體系的機(jī)械設(shè)計性課程。本課程理論性強(qiáng)、知識點密集，對基礎(chǔ)學(xué)科知識和前置專業(yè)課程要求有較高的掌握程度[2]，部分學(xué)生學(xué)習(xí)有難度和畏難情緒，學(xué)生缺乏主動學(xué)習(xí)的意愿[3]。按照新工科課程建設(shè)思路，也引入新的教學(xué)硬件設(shè)施和教學(xué)方法，例如課程內(nèi)增加仿真實驗系統(tǒng)、機(jī)器人和機(jī)械臂等。這些新技術(shù)措施的確可以對學(xué)生早期的課程學(xué)習(xí)產(chǎn)生一定的促進(jìn)作用，可調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，但隨著課程的持續(xù)深入，大多數(shù)學(xué)生會褪去興趣回到學(xué)習(xí)迷茫的狀態(tài)。

究其根本原因，日常教學(xué)往往側(cè)重于工程技術(shù)的理論知識學(xué)習(xí)，學(xué)生對社會和行業(yè)的發(fā)展缺乏關(guān)注[4]。學(xué)生掌握的專業(yè)知識點雖然較多，但不明白為何而學(xué)，受到現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)信息缺乏和正面輿論導(dǎo)向不夠的影響，存在前途不明、迷茫無知的情況，甚至衍生出抵觸情緒。所以，僅僅通過引入新技術(shù)在專業(yè)知識層面進(jìn)行課程改革，忽視思想教育和人文素養(yǎng)的潛在作用，不激發(fā)學(xué)生的積極性和主動性，就往往難以獲得較好的教學(xué)效果[5]。機(jī)械設(shè)計課程的整個教學(xué)過程很有必要引入和貫徹思政理念，轉(zhuǎn)變學(xué)生的頹廢情緒，引導(dǎo)其克服困難完成專業(yè)課程學(xué)習(xí)。新工科建設(shè)是突破學(xué)科限制進(jìn)行跨學(xué)科的專業(yè)知識重組，包括人文教育與工科專業(yè)課程的整合，思政理念的融入也是對傳統(tǒng)專業(yè)課程進(jìn)行再次優(yōu)化。將思政理念融入機(jī)械設(shè)計課程教學(xué)，立足于立德樹人的現(xiàn)實需求，將思政教育與專業(yè)知識技能培養(yǎng)進(jìn)行融合教學(xué)，兼顧知識傳授、能力培養(yǎng)、價值塑造，培養(yǎng)具有充足專業(yè)知識儲備、思想素質(zhì)過硬和工程倫理意識濃厚的機(jī)械設(shè)計人才。

2 融入思政理念的教學(xué)實踐

2.1 知識能力和思想素養(yǎng)互融的教學(xué)目標(biāo)

關(guān)注學(xué)習(xí)效果與行業(yè)發(fā)展、社會動態(tài)相銜接，內(nèi)外結(jié)合通過反向設(shè)計制定教學(xué)目標(biāo)，將專業(yè)知識目標(biāo)和思想價值目標(biāo)整合融為一體，分為知識、能力、思想素養(yǎng)三個方面，共同融合構(gòu)成教學(xué)目標(biāo)和學(xué)習(xí)成果。知識層面要求掌握專業(yè)基礎(chǔ)理論知識、通用零部件的原理特性和計算方法，能夠依據(jù)準(zhǔn)則規(guī)范以標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計流程進(jìn)行典型產(chǎn)品設(shè)計；能力層面要求具備工程項目的團(tuán)隊協(xié)作和技術(shù)交流溝通的能力，能夠應(yīng)用專業(yè)知識綜合分析和解決工程問題，進(jìn)而具備機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計實踐的能力；素養(yǎng)層面要求培養(yǎng)辯證唯物的學(xué)科思維、嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工匠精神和終生學(xué)習(xí)的職業(yè)素養(yǎng)。這樣，在課程頂層設(shè)計上確立知識、能力和思想素養(yǎng)的互融教學(xué)目標(biāo)，向上可以支撐整個課程的建設(shè)和學(xué)生能力的提升，向下決定思政理念融入的教學(xué)設(shè)計，如圖1 所示。

圖1 融入思政理念的課程目標(biāo)

2.2 蘊(yùn)含思政內(nèi)涵的教學(xué)內(nèi)容

“機(jī)械設(shè)計”的傳統(tǒng)教學(xué)過程是根據(jù)課程知識點串聯(lián)設(shè)計教學(xué)內(nèi)容，單一地講授專業(yè)知識內(nèi)容，并沒有把學(xué)生作為課程教學(xué)的中心。面對抽象且復(fù)雜的機(jī)械設(shè)計專業(yè)知識，一旦缺失匹配的鼓勵和引導(dǎo)，學(xué)生很容易產(chǎn)生畏難情緒、缺乏積極性，導(dǎo)致對課程理解和接受度偏低。首先，教學(xué)內(nèi)容設(shè)計需要將繁多分散的知識點拆解，梳理內(nèi)在規(guī)律和共性邏輯關(guān)系重新整合，以具體化的機(jī)械設(shè)計項目為主線，將專業(yè)理論知識和生產(chǎn)實際相融合。同時，深入發(fā)掘機(jī)械設(shè)計課程知識內(nèi)容蘊(yùn)含的思政元素，找到契合專業(yè)課知識和思政教育的融合點，進(jìn)而將思政元素和專業(yè)知識點構(gòu)成內(nèi)涵統(tǒng)一的教學(xué)內(nèi)容。以在工程項目中具有鮮明專業(yè)特性的產(chǎn)品設(shè)計實例為載體，比如工程機(jī)械、流體機(jī)械、傳動裝置等，教學(xué)內(nèi)容以機(jī)械裝置的設(shè)計流程為依托。在項目實施從無到有的推進(jìn)過程中，將思政元素由契合項目的融入點隱式映射到教學(xué)內(nèi)容，機(jī)械設(shè)計課程的思政映射融入如表1 所示。引入機(jī)械領(lǐng)域的新工程、新產(chǎn)品、新技術(shù)，如以隧道盾構(gòu)機(jī)、薄膜LNG 船、深水981 鉆井平臺等大國重器為切入點，映射機(jī)械設(shè)計的重要知識點，對學(xué)生加強(qiáng)專業(yè)學(xué)習(xí)和個人發(fā)展的關(guān)聯(lián)認(rèn)識，喚起學(xué)生從事機(jī)械行業(yè)產(chǎn)業(yè)報國的愛國熱情[6]。進(jìn)一步分析項目的功能特性和解決專業(yè)技術(shù)問題，切入映射辯證邏輯的思維方法、精益求精的工匠精神和嚴(yán)謹(jǐn)求實勇于創(chuàng)新實踐的專業(yè)素養(yǎng)。思政融入的教學(xué)內(nèi)容要具有很強(qiáng)的社會性和實踐性，豐富課程內(nèi)涵使學(xué)生克服對專業(yè)學(xué)習(xí)的迷茫。工程背景結(jié)合高契合度的思政元素，將學(xué)生的求知欲調(diào)動起來，只有打破被動學(xué)習(xí)的思想觀念，才能凸顯和落實以學(xué)生為中心的教育理念。依托教學(xué)內(nèi)容設(shè)置多元變化的思政映射點，學(xué)生沉浸在課程教學(xué)的思政內(nèi)涵中，實現(xiàn)專業(yè)知識傳授和思想教育相呼應(yīng)的課程思政目標(biāo)的有效傳遞。

表1 機(jī)械設(shè)計課程的思政映射融入

2.3 面向項目情境的開放教學(xué)

從封閉課堂向開放課堂轉(zhuǎn)變，營造工程項目式的情境教學(xué)。機(jī)械設(shè)計課程本質(zhì)上就具有理論基礎(chǔ)上的工程實踐性，而思政理念的課程教學(xué)實質(zhì)也是有組織的實踐活動，兩者的屬性相契合。以設(shè)計任務(wù)與工程項目為導(dǎo)向的情境教學(xué)，是課程專業(yè)知識和思政教育的外顯具體化過程，交互式的沉浸體驗效果將顯著優(yōu)于傳統(tǒng)的說教。合理導(dǎo)入工程實例教學(xué)，學(xué)生接觸機(jī)械設(shè)計領(lǐng)域的最新發(fā)展動態(tài)和研究進(jìn)展，培養(yǎng)設(shè)計興趣和鍛煉設(shè)計能力，讓學(xué)生成為課程學(xué)習(xí)的主體。同時引入機(jī)械工程領(lǐng)域的新技術(shù)、新方法，拓寬學(xué)生認(rèn)知視野，培養(yǎng)學(xué)生具備新工科良好的綜合素質(zhì)和人文素養(yǎng)。比如引入Matlab 編程建立機(jī)械系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行理論技術(shù)分析，采用參數(shù)化的CAD 設(shè)計如AutoCad、Solidworks、Creo 進(jìn)行零部件建模，使用有限元軟件如Ansys 或Abaqus 對關(guān)鍵零部件進(jìn)行強(qiáng)度分析以優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計，應(yīng)用3D 打印智能增材技術(shù)等先進(jìn)制造技術(shù)，通過虛擬仿真軟件如Adams 進(jìn)行動力學(xué)性能分析評估，結(jié)合Unity3D 虛擬仿真實驗給予學(xué)生安全便捷的實驗環(huán)境和直觀的感性認(rèn)知。教學(xué)內(nèi)容的思政元素結(jié)合機(jī)械設(shè)計新的發(fā)展方向，在學(xué)生的價值認(rèn)同上拓展了認(rèn)識空間的廣度和深度。進(jìn)一步鼓勵學(xué)生組建團(tuán)隊，參加各類專業(yè)學(xué)科競賽和大學(xué)生創(chuàng)新項目。學(xué)生在解決具有挑戰(zhàn)性技術(shù)問題的過程中，既提高了機(jī)械設(shè)計的實踐和創(chuàng)新能力，又可以培養(yǎng)團(tuán)隊協(xié)作精神和項目溝通能力。通過這些隱式教育途徑，向?qū)W生傳授正確的學(xué)習(xí)理念和價值認(rèn)同，提升機(jī)械設(shè)計課程教學(xué)的育人效果。

3 教學(xué)實踐成效

經(jīng)過近兩年的教學(xué)實踐，思政教育已經(jīng)與專業(yè)知識教學(xué)互融互通，內(nèi)化為機(jī)械設(shè)計課程教學(xué)密不可分的一部分，難以用常規(guī)方法單獨地對思政教育的效果進(jìn)行量化分析。但是，可以通過學(xué)生對課程學(xué)習(xí)的態(tài)度、積極性和成果等側(cè)面反映教學(xué)改革的效果。通過潛移默化的思政教育理念引導(dǎo)，循序漸進(jìn)地使學(xué)生認(rèn)可機(jī)械設(shè)計工作，學(xué)生的課程學(xué)習(xí)積極性有了較大的提高，不再被動式學(xué)習(xí)，而是主動尋找實踐和創(chuàng)新的平臺，大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目的參與意愿大幅提升。在此類項目實踐積累的依托下，學(xué)生積極參加全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新大賽、工程實踐創(chuàng)新大賽、挑戰(zhàn)杯科技作品比賽等各類學(xué)科競賽，兩年里獲得全國二等獎一項、省級一等獎到三等獎各一項。同時，學(xué)生能夠以辯證思維看待個人和專業(yè)發(fā)展，改變了以往畏難怕苦、難以長期堅持的頹勢，愿意深度參與學(xué)科之間、校企之間的聯(lián)合項目，積極參加機(jī)械創(chuàng)新中心、工程技術(shù)中心及校企合作實習(xí)實訓(xùn)基地的實踐活動，專業(yè)技能和職業(yè)素養(yǎng)明顯提升，獲得合作單位的普遍好評。

4 結(jié)語

對機(jī)械設(shè)計課程當(dāng)前的教學(xué)狀況進(jìn)行透徹的剖析，針對性地提出將思政理念融入課程教學(xué)以突破教學(xué)困境。結(jié)合課程的專業(yè)特點深入發(fā)掘思政內(nèi)涵，確立知識能力和思想素養(yǎng)一體化課程目標(biāo)，梳理契合機(jī)械設(shè)計課程專業(yè)知識內(nèi)容的思政元素，將思政內(nèi)涵貫穿整個課程教學(xué)活動。整合以項目為導(dǎo)向并融合思政的教學(xué)內(nèi)容，采用開放式課堂、情境實踐等措施改革創(chuàng)新教學(xué)方法。課程教學(xué)改革成果表明，機(jī)械設(shè)計課程融入思政理念破除了學(xué)生的思想頹勢，增強(qiáng)了學(xué)生對專業(yè)課程的學(xué)習(xí)信心，正向促進(jìn)了學(xué)生在知識、能力和思政素養(yǎng)方面的全面發(fā)展，機(jī)械設(shè)計課程教學(xué)達(dá)成了教育全面育人的目標(biāo)。