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        《機械設計基礎》課程思政教學實踐探索

        2023-10-21 21:47:06陳國美杜春寬
        時代汽車 2023年18期
        關鍵詞:機械設計基礎機械設計教學實踐

        陳國美 杜春寬

        摘 要:《機械設計基礎》是機械類等相關專業(yè)培養(yǎng)高素質技術技能人才的核心專業(yè)基礎課程,具有較強的綜合性、理論性和實踐性。本文將思政育人元素合理融入課程教學中,促進思政教育與《機械設計基礎》課程教學的深度融合,實現(xiàn)立德樹人的根本任務。通過課程思政教育,培養(yǎng)學生敬業(yè)奉獻的工程師職業(yè)素養(yǎng)、精益求精的大國工匠精神,激發(fā)科技報國的使命擔當,滿足制造業(yè)轉型所需的高素質技術技能一線人才。

        關鍵詞:課程思政 機械設計 教學實踐

        1 引言

        《機械設計基礎》是機械類等相關專業(yè)培養(yǎng)高素質技術技能人才的核心專業(yè)基礎課程,在專業(yè)教學中具有承上啟下的作用[1-2]。傳統(tǒng)課程教學過程中注重專業(yè)知識的講授,讓學生懂力學、掌握常用傳動機構、會選用常用零部件,具備機械裝備初步設計能力[3-4]。然而如何在課程中融入思政元素,激發(fā)學生的愛國情懷和科技興國的擔當,實現(xiàn)立德樹人根本任務[5],培養(yǎng)制造業(yè)轉型所需的高素質技術技能一線人才,是高職院校亟待探索并解決的問題。本文以《機械設計基礎》課堂教學為例,進行了課程思政教學實踐探索。

        2 課程思政課堂教學總體思路

        秉承“課程承載思政”和“思政寓于課程”的理念,結合機電一體化技術專業(yè)“創(chuàng)新設計與制造服務”人才培養(yǎng)特色,明確課程思政的內容和要求,不斷優(yōu)化課程設置,深挖課程思政內容元素,將其貫穿于課程的教學大綱、授課計劃、教案設計、教學方法等各個方面。

        根據(jù)課程內容特點,結合素質要求,在教學設計過程中,把大國重器、大國工程、大國工匠等內容融入到教學過程、課程內容、和課堂互動中。通過大國工程和大國工匠,增強國家認同感、民族自豪感,也了解本課程在國民經(jīng)濟建設中地位和重要性,提升學生學習積極性和責任使命感。教學實踐中引入項目化的思政教學案例,讓學生有參與大國重器的感受,認同專業(yè)、重視專業(yè)、學好專業(yè),培養(yǎng)學生工匠精神和責任意識。

        通過課程思政教育,實現(xiàn)價值塑造、知識傳授和能力培養(yǎng)緊密融合,價值塑造促進學生工匠精神、創(chuàng)新素質提高,知識傳授豐富學生視野、明悟核心價值觀和歷史責任擔當,能夠促進學生工匠精神的養(yǎng)成和為國家發(fā)展做貢獻的信心。

        3 課程思政教學模式

        本課程采用模塊化的教學思路,遵循學生認知規(guī)律及工程實踐應用特點,將課程內容設計為四個模塊,主要包括工程力學基礎、平面連桿機構的應用、常用機械傳動機構的應用、常用零部件選型和應用。各模塊選取與《機械設計基礎》課程內容切合度高的思政案例設計課程內容,分析工程實踐應用中的常見問題,引導學生提出解決工程實際問題的方案,培養(yǎng)學生的工匠精神和家國情懷。采用“學、做、驗”的理實一體化教學模式(見圖1),融入課程思政理念,在專業(yè)教師的指導下,學生以項目小組為單位,按照“任務引入-探究學習-實踐演練-任務拓展”的教學流程來組織教學實踐。

        打破課堂的時間和空間限制,“課前-課中-課后”三階段,“線上-線下”兩維度實施教學過程,引導學生全員全程參與,確保完成教學目標(見圖2)。

        4 課程思政教學實踐

        課程教學實踐中,將思政元素融入到教學內容和教學設計中,使思政教育和專業(yè)知識教育有效融合實現(xiàn)立德樹人的根本任務。本文以平面連桿機構單元重點內容中死點的教學為例,將大飛機C919的起落架作為典型案例進行講解,實現(xiàn)大國重器與教學內容的無縫對接,讓學生在學習過程中,既掌握知識,又進行了思政教育。

        4.1 教學目標

        素質目標:激發(fā)學生民族自豪感,提升學生報效祖國的信念;培養(yǎng)工程師嚴謹理性和分析推導的思維能力。

        知識目標:理解機構的傳動角、壓力角和死點位置;掌握死點位置存在條件。

        能力目標:能夠對機構的傳力特性進行分析;能夠分析判斷機構是否存在死點。

        4.2 學情分析

        知識基礎:學生已經(jīng)學習了平面連桿機構類型和運動特性。

        能力基礎:學生已對機構極限位置和極位夾角有了初步的認識,并分析機構的運動特性。

        行為習慣:機構的傳力特性更為抽象復雜,學生需具備分析和解決復雜問題的能力。

        4.3 教學重難點

        教學重點:機構壓力角和傳動角的概念;死點位置的概念和傳動特點。

        教學難點:機構死點位置的判定。

        教學中通過操作交互動畫、構建和分析機構模型,解決教學難點。利用機構模型、交互動畫和運動仿真,突破教學難點。

        4.4 教學設計

        (1)分組協(xié)作+課程實踐:分小組對所機構死點位置進行分析判斷;通過小組任務,培養(yǎng)學生認真仔細、精益求精的工匠精神,也培養(yǎng)學生團隊合作意識,提高學生分析問題、解決問題的能力;

        (2)學生通過交互動畫操作和實物模型構建,提高學生的學習興趣及感性認識;

        (3)為適應線上線下、講練結合的混合式教學模式,安排在智慧教室進行教和學,以充分利用信息技術和資源,如利用投屏分屏進行互動及評價;

        (4)繼續(xù)采用小組分工合作和探究式的學習方法,并延伸至課前與課后;

        4.5 教學資源

        課程借助線上教學和MOOC平臺資源,課前發(fā)布知識點和思政教育視頻,課中進行課堂互動、上傳任務單并互動點評,課后進行相關知識點復習鞏固,以及提交作業(yè)并進行互動答疑?;诮虒W內容需要進行空間想象,教學過程中采用微視頻、動畫、三維仿真等教學手段,讓學生直觀感受死點的運動特性設計要領。教學表現(xiàn)形式更加形象化、多樣化、互動化和可視化。激發(fā)學生學習興趣,拓展學習空間,強化訓練,啟迪學生思維。

        4.6 課前準備

        課前準備階段,教師布置任務、情境解析;學生自學探究、體會交流。教師在課程平臺發(fā)布資料和任務,線上與學生交流互動,學生登錄學習平臺在線學習,完成預習任務,教師分析由平臺反饋的學習情況,有針對性地整理歸納,調整教學策略。

        教師活動:在學習平臺上發(fā)布課前預習任務;整理預習中的共性問題;統(tǒng)計分析測試情況;根據(jù)測試情況制定課程策略,鞏固薄弱知識點。

        學生活動:小組分工,完成不同類型機構死點判定及位置分析;領取任務:在課程平臺上領取預習任務要求;復習回顧機構類型;學習微課:《平面連桿機構的壓力角和傳動角》、《平面連桿機構的死點位置》;完成任務并上傳平臺。

        4.7 課中實踐

        課中實踐階段,教師組織指導、評價總結;學生小組學習、實踐合作。課堂上針對學生的反饋和重難點進行講解,運用“舉例——分析問題——講解知識點”的教學方法,引導學生理解課程知識。學生按照“制定方案——完成任務——任務匯報——小組互評”依次進行方案實施,在做中學,用辯證的方式完成任務。整個過程以學生為主體,教師為主導,激發(fā)學生學習興趣,培養(yǎng)學生自主學習的能力,同時將大國重器、工匠精神融入到整個教學過程中。

        (1)任務導入

        教師活動:對課前預習反饋中的問題進行解答,引出新內容。

        學生活動:分組匯報:不同類型機構死點判定及位置分析。

        (2)學習新知

        通過交互動畫的演示操作,小組討論分析,理解壓力角和傳動角的概念,并會對機構進行傳力特性分析。解決教學重點。

        教師活動:組織學生操作曲柄搖桿機構交互動畫,分析機構的壓力角和傳動角;組織學生分析機構的最小傳動角;組織學生互評并點評。

        學生活動:手動操作交互動畫,理解壓力角和傳動角的概念;根據(jù)交互動畫,分組討論不同機構的最小傳動角,并標出極限位置的最小傳動角;小組匯報并互評。

        (3)解析原理

        通過模型的構建及分析,理解死點的概念和產(chǎn)生原因,解決教學重點。

        教師活動:播放縫紉機動畫進行案例分析,引出死點;組織學生對縫紉機的機構模型進行傳力特性分析,理解機構死點產(chǎn)生的原因;布置在線測試。

        學生活動:用四桿機構搭建縫紉機機構模型;查找踏板極限位置,并對其進行傳力特性分析,理解死點的概念和產(chǎn)生原因;在線回答生活中存在死點的機構。

        (4)實物演練

        通過引入大國重器C919,激發(fā)學生愛國情懷;通過分組構建及分析不同類型的四桿機構,找出死點存在條件,并會對機構進行判定。

        教師活動:通過講解死點在飛機起落架應用,引出大國重器C919,并播放首飛視頻,激發(fā)學生的愛國情懷;由飛機起落架引出死點,并分析死點位置;組織學生構建不同類型機構模型,分析死點位置特點,歸納總結死點存在條件;組織學生根據(jù)死點存在條件分析判定不同演化機構死點;組織點評。

        學生活動:分析飛機起落架死點位置;分組用四桿機構搭建不同類型的機構模型,并借助三維仿真和交互動畫查找極限位置,并對其進行傳力特性分析,找出死點位置及特點;分組回答不同類型四桿機構的死點存在條件;歸納總結死點存在條件;根據(jù)死點存在條件,分組對不同演化機構進行死點判定及分析,并填寫任務單,互評。

        4.8 課后拓展

        課后拓展階段,教師引導拓展、增加互動;學生鞏固創(chuàng)新、時時學習。學生根據(jù)任務評價結果,調整小組實踐方法,初步完成真實任務,體驗職業(yè)的真實情境,教師給予線上線下指導和幫助。

        教師活動:布置任務,學生分組完成死點的克服措施,以及死點應用實例,并對其機構進行傳力特性分析,找出死點位置;在線答疑。

        學生活動:課后分工合作,完成拓展任務,編寫任務單上傳。

        4.9 課后反思

        學習目標達成情況:通過學習通平臺統(tǒng)計,學生課后測試成績比課前有了大幅提升,對死點位置存在條件掌握較好,能很好地對機構死點進行判定。

        學生滿意度:對接工程實踐應用,激發(fā)了學生民族自豪感,提升了學習積極性,課堂滿意度明顯提高。

        不足:教學過程中,學生自主實踐和合作探究的氛圍好,但會出現(xiàn)觀察不仔細導致返工的情況。

        5 課程教學評價與實效

        5.1 考核評價機制建設情況

        考核指標主要分知識與能力考核指標和素質考核指標,知識與能力考核指標包括學生出勤情況、作業(yè)完成情況、網(wǎng)絡課程任務完成情況和考試等,其占總成績的80%,素質考核指標主要包括學生課堂學習參與度、職業(yè)素質、思政項目完成情況等,占比20%。需要進一探索職業(yè)素質和思政教育考核指標和考核形式,適度加大成績占比,使思政教育和專業(yè)知識傳授相互融合,相互促進和提升。

        5.2 校內同行和學生評價

        通過課程思政實踐教學,逐步把大國工程、大國重器、大國工匠等素材融到教學內容和教學過程中,讓學生知道了學習的目的性和歷史責任擔當,學生學習積極性高,出勤率、抬頭率、課程及格率都顯著提高,獲得系部領導和老師的認可,同學們也給予很高的評價。

        5.3 教學改革成效

        (1)“學、做、驗”理實一體化教學模式

        結合課程思政教育,將“學、做、驗”理實一體化教學模式融入教學任務,按照課前準備——課中實踐——課后拓展的教學環(huán)節(jié)在實踐過程中分解教學內容,做到“學思結合、知行統(tǒng)一”,增強學生勇于探索的創(chuàng)新精神和善于解決問題的實踐能力。

        (2)“潤物細無聲”的課程思政教育

        梳理課程教學內容,結合專業(yè)特點和課程特色,把科技報國、家國情懷、工匠精神、工程倫理等思政元素融入課程教學,達到潤物無聲的育人。

        6 結語

        將思政育人元素合理融入課程教學中,促進思政教育與《機械設計基礎》課程的深度融合,實現(xiàn)立德樹人根本任務。在課堂上以潛移默化的形式傳遞給學生正確的三觀,讓課堂教學的過程成為引導學生學習知識、錘煉心志、培養(yǎng)情操的過程,實現(xiàn)如鹽化水、潤物無聲的育人效果。通過課程思政教育,培養(yǎng)學生敬業(yè)奉獻的工程師職業(yè)素養(yǎng)、精益求精的大國工匠精神和科技報國的使命擔當,滿足制造業(yè)轉型所需的高素質技術技能一線人才。

        項目來源:2022年無錫商業(yè)職業(yè)技術學院職業(yè)教育研究課題“智能制造背景下高職課程教學改革實踐與研究——以《機械設計基礎》為例”(KJXJ22308);2021年江蘇高?!扒嗨{工程”資助。

        參考文獻:

        [1]丁偉華,岳丹飛. 基于OBE理念的機械設計課程思政教學設計與評價[J]. 教育教學論壇,2022(38):160-163.

        [2]周征,鄭愛云,董小雷,等. 機械設計課程思政及其混合式教學構建與實施[J]. 產(chǎn)業(yè)與科技論壇,2021,20(22):234-235.

        [3]姜韶華,王蘭紅,王曉軍,等. 高職《機械設計基礎》課程思政教學改革研究[J]. 濰坊學院學報,2022,22(5):49-51.

        [4]李廷,張金美,徐濤濤,等. 基于“課程思政”背景下“機械零部件設計”課程教學模式探索與實踐[J]. 裝備制造技術,2022(1):244-246.

        [5]王力,楊亞飛. 課程思政在機械設計課堂教學中的設計與實踐[J]. 農機使用與維修,2022(8):196-198.

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