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        《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》課程思政教學(xué)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(guān)鍵詞:機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)機(jī)械設(shè)計教學(xué)實踐

        陳國美 杜春寬

        摘 要:《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》是機(jī)械類等相關(guān)專業(yè)培養(yǎng)高素質(zhì)技術(shù)技能人才的核心專業(yè)基礎(chǔ)課程,具有較強(qiáng)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(xué)中,促進(jìn)思政教育與《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》課程教學(xué)的深度融合,實現(xiàn)立德樹人的根本任務(wù)。通過課程思政教育,培養(yǎng)學(xué)生敬業(yè)奉獻(xiàn)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(dān)當(dāng),滿足制造業(yè)轉(zhuǎn)型所需的高素質(zhì)技術(shù)技能一線人才。

        關(guān)鍵詞:課程思政 機(jī)械設(shè)計 教學(xué)實踐

        1 引言

        《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》是機(jī)械類等相關(guān)專業(yè)培養(yǎng)高素質(zhì)技術(shù)技能人才的核心專業(yè)基礎(chǔ)課程,在專業(yè)教學(xué)中具有承上啟下的作用[1-2]。傳統(tǒng)課程教學(xué)過程中注重專業(yè)知識的講授,讓學(xué)生懂力學(xué)、掌握常用傳動機(jī)構(gòu)、會選用常用零部件,具備機(jī)械裝備初步設(shè)計能力[3-4]。然而如何在課程中融入思政元素,激發(fā)學(xué)生的愛國情懷和科技興國的擔(dān)當(dāng),實現(xiàn)立德樹人根本任務(wù)[5],培養(yǎng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型所需的高素質(zhì)技術(shù)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(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》課堂教學(xué)為例,進(jìn)行了課程思政教學(xué)實踐探索。

        2 課程思政課堂教學(xué)總體思路

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

        根據(jù)課程內(nèi)容特點,結(jié)合素質(zhì)要求,在教學(xué)設(shè)計過程中,把大國重器、大國工程、大國工匠等內(nèi)容融入到教學(xué)過程、課程內(nèi)容、和課堂互動中。通過大國工程和大國工匠,增強(qiáng)國家認(rèn)同感、民族自豪感,也了解本課程在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中地位和重要性,提升學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和責(zé)任使命感。教學(xué)實踐中引入項目化的思政教學(xué)案例,讓學(xué)生有參與大國重器的感受,認(rèn)同專業(yè)、重視專業(yè)、學(xué)好專業(yè),培養(yǎng)學(xué)生工匠精神和責(zé)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(jìn)學(xué)生工匠精神、創(chuàng)新素質(zhì)提高,知識傳授豐富學(xué)生視野、明悟核心價值觀和歷史責(zé)任擔(dān)當(dāng),能夠促進(jìn)學(xué)生工匠精神的養(yǎng)成和為國家發(fā)展做貢獻(xiàn)的信心。

        3 課程思政教學(xué)模式

        本課程采用模塊化的教學(xué)思路,遵循學(xué)生認(rèn)知規(guī)律及工程實踐應(yīng)用特點,將課程內(nèi)容設(shè)計為四個模塊,主要包括工程力學(xué)基礎(chǔ)、平面連桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用、常用機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)的應(yīng)用、常用零部件選型和應(yīng)用。各模塊選取與《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》課程內(nèi)容切合度高的思政案例設(shè)計課程內(nèi)容,分析工程實踐應(yīng)用中的常見問題,引導(dǎo)學(xué)生提出解決工程實際問題的方案,培養(yǎng)學(xué)生的工匠精神和家國情懷。采用“學(xué)、做、驗”的理實一體化教學(xué)模式(見圖1),融入課程思政理念,在專業(yè)教師的指導(dǎo)下,學(xué)生以項目小組為單位,按照“任務(wù)引入-探究學(xué)習(xí)-實踐演練-任務(wù)拓展”的教學(xué)流程來組織教學(xué)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(xué)過程,引導(dǎo)學(xué)生全員全程參與,確保完成教學(xué)目標(biāo)(見圖2)。

        4 課程思政教學(xué)實踐

        課程教學(xué)實踐中,將思政元素融入到教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)設(shè)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(wù)。本文以平面連桿機(jī)構(gòu)單元重點內(nèi)容中死點的教學(xué)為例,將大飛機(jī)C919的起落架作為典型案例進(jìn)行講解,實現(xiàn)大國重器與教學(xué)內(nèi)容的無縫對接,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中,既掌握知識,又進(jìn)行了思政教育。

        4.1 教學(xué)目標(biāo)

        素質(zhì)目標(biāo):激發(fā)學(xué)生民族自豪感,提升學(xué)生報效祖國的信念;培養(yǎng)工程師嚴(yán)謹(jǐn)理性和分析推導(dǎo)的思維能力。

        知識目標(biāo):理解機(jī)構(gòu)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(biāo):能夠?qū)C(jī)構(gòu)的傳力特性進(jìn)行分析;能夠分析判斷機(jī)構(gòu)是否存在死點。

        4.2 學(xué)情分析

        知識基礎(chǔ):學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了平面連桿機(jī)構(gòu)類型和運動特性。

        能力基礎(chǔ):學(xué)生已對機(jī)構(gòu)極限位置和極位夾角有了初步的認(rèn)識,并分析機(jī)構(gòu)的運動特性。

        行為習(xí)慣:機(jī)構(gòu)的傳力特性更為抽象復(fù)雜,學(xué)生需具備分析和解決復(fù)雜問題的能力。

        4.3 教學(xué)重難點

        教學(xué)重點:機(jī)構(gòu)壓力角和傳動角的概念;死點位置的概念和傳動特點。

        教學(xué)難點:機(jī)構(gòu)死點位置的判定。

        教學(xué)中通過操作交互動畫、構(gòu)建和分析機(jī)構(gòu)模型,解決教學(xué)難點。利用機(jī)構(gòu)模型、交互動畫和運動仿真,突破教學(xué)難點。

        4.4 教學(xué)設(shè)計

        (1)分組協(xié)作+課程實踐:分小組對所機(jī)構(gòu)死點位置進(jìn)行分析判斷;通過小組任務(wù),培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真仔細(xì)、精益求精的工匠精神,也培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊合作意識,提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力;

        (2)學(xué)生通過交互動畫操作和實物模型構(gòu)建,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及感性認(rèn)識;

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

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

        4.5 教學(xué)資源

        課程借助線上教學(xué)和MOOC平臺資源,課前發(fā)布知識點和思政教育視頻,課中進(jìn)行課堂互動、上傳任務(wù)單并互動點評,課后進(jìn)行相關(guān)知識點復(fù)習(xí)鞏固,以及提交作業(yè)并進(jìn)行互動答疑?;诮虒W(xué)內(nèi)容需要進(jìn)行空間想象,教學(xué)過程中采用微視頻、動畫、三維仿真等教學(xué)手段,讓學(xué)生直觀感受死點的運動特性設(shè)計要領(lǐng)。教學(xué)表現(xiàn)形式更加形象化、多樣化、互動化和可視化。激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,拓展學(xué)習(xí)空間,強(qiáng)化訓(xùn)練,啟迪學(xué)生思維。

        4.6 課前準(zhǔn)備

        課前準(zhǔn)備階段,教師布置任務(wù)、情境解析;學(xué)生自學(xué)探究、體會交流。教師在課程平臺發(fā)布資料和任務(wù),線上與學(xué)生交流互動,學(xué)生登錄學(xué)習(xí)平臺在線學(xué)習(xí),完成預(yù)習(xí)任務(wù),教師分析由平臺反饋的學(xué)習(xí)情況,有針對性地整理歸納,調(diào)整教學(xué)策略。

        教師活動:在學(xué)習(xí)平臺上發(fā)布課前預(yù)習(xí)任務(wù);整理預(yù)習(xí)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(xué)生活動:小組分工,完成不同類型機(jī)構(gòu)死點判定及位置分析;領(lǐng)取任務(wù):在課程平臺上領(lǐng)取預(yù)習(xí)任務(wù)要求;復(fù)習(xí)回顧機(jī)構(gòu)類型;學(xué)習(xí)微課:《平面連桿機(jī)構(gòu)的壓力角和傳動角》、《平面連桿機(jī)構(gòu)的死點位置》;完成任務(wù)并上傳平臺。

        4.7 課中實踐

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

        (1)任務(wù)導(dǎo)入

        教師活動:對課前預(yù)習(xí)反饋中的問題進(jìn)行解答,引出新內(nèi)容。

        學(xué)生活動:分組匯報:不同類型機(jī)構(gòu)死點判定及位置分析。

        (2)學(xué)習(xí)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(jī)構(gòu)進(jìn)行傳力特性分析。解決教學(xué)重點。

        教師活動:組織學(xué)生操作曲柄搖桿機(jī)構(gòu)交互動畫,分析機(jī)構(gòu)的壓力角和傳動角;組織學(xué)生分析機(jī)構(gòu)的最小傳動角;組織學(xué)生互評并點評。

        學(xué)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(jī)構(gòu)的最小傳動角,并標(biāo)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(gòu)建及分析,理解死點的概念和產(chǎn)生原因,解決教學(xué)重點。

        教師活動:播放縫紉機(jī)動畫進(jìn)行案例分析,引出死點;組織學(xué)生對縫紉機(jī)的機(jī)構(gòu)模型進(jìn)行傳力特性分析,理解機(jī)構(gòu)死點產(chǎn)生的原因;布置在線測試。

        學(xué)生活動:用四桿機(jī)構(gòu)搭建縫紉機(jī)機(jī)構(gòu)模型;查找踏板極限位置,并對其進(jìn)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(jī)構(gòu)。

        (4)實物演練

        通過引入大國重器C919,激發(fā)學(xué)生愛國情懷;通過分組構(gòu)建及分析不同類型的四桿機(jī)構(gòu),找出死點存在條件,并會對機(jī)構(gòu)進(jìn)行判定。

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

        學(xué)生活動:分析飛機(jī)起落架死點位置;分組用四桿機(jī)構(gòu)搭建不同類型的機(jī)構(gòu)模型,并借助三維仿真和交互動畫查找極限位置,并對其進(jìn)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(jī)構(gòu)的死點存在條件;歸納總結(jié)死點存在條件;根據(jù)死點存在條件,分組對不同演化機(jī)構(gòu)進(jìn)行死點判定及分析,并填寫任務(wù)單,互評。

        4.8 課后拓展

        課后拓展階段,教師引導(dǎo)拓展、增加互動;學(xué)生鞏固創(chuàng)新、時時學(xué)習(xí)。學(xué)生根據(jù)任務(wù)評價結(jié)果,調(diào)整小組實踐方法,初步完成真實任務(wù),體驗職業(yè)的真實情境,教師給予線上線下指導(dǎo)和幫助。

        教師活動:布置任務(wù),學(xué)生分組完成死點的克服措施,以及死點應(yīng)用實例,并對其機(jī)構(gòu)進(jìn)行傳力特性分析,找出死點位置;在線答疑。

        學(xué)生活動:課后分工合作,完成拓展任務(wù),編寫任務(wù)單上傳。

        4.9 課后反思

        學(xué)習(xí)目標(biāo)達(dá)成情況:通過學(xué)習(xí)通平臺統(tǒng)計,學(xué)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(jī)構(gòu)死點進(jìn)行判定。

        學(xué)生滿意度:對接工程實踐應(yīng)用,激發(fā)了學(xué)生民族自豪感,提升了學(xué)習(xí)積極性,課堂滿意度明顯提高。

        不足:教學(xué)過程中,學(xué)生自主實踐和合作探究的氛圍好,但會出現(xiàn)觀察不仔細(xì)導(dǎo)致返工的情況。

        5 課程教學(xué)評價與實效

        5.1 考核評價機(jī)制建設(shè)情況

        考核指標(biāo)主要分知識與能力考核指標(biāo)和素質(zhì)考核指標(biāo),知識與能力考核指標(biāo)包括學(xué)生出勤情況、作業(yè)完成情況、網(wǎng)絡(luò)課程任務(wù)完成情況和考試等,其占總成績的80%,素質(zhì)考核指標(biāo)主要包括學(xué)生課堂學(xué)習(xí)參與度、職業(yè)素質(zhì)、思政項目完成情況等,占比20%。需要進(jìn)一探索職業(yè)素質(zhì)和思政教育考核指標(biāo)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(jìn)和提升。

        5.2 校內(nèi)同行和學(xué)生評價

        通過課程思政實踐教學(xué),逐步把大國工程、大國重器、大國工匠等素材融到教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)過程中,讓學(xué)生知道了學(xué)習(xí)的目的性和歷史責(zé)任擔(dān)當(dāng),學(xué)生學(xué)習(xí)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(lǐng)導(dǎo)和老師的認(rèn)可,同學(xué)們也給予很高的評價。

        5.3 教學(xué)改革成效

        (1)“學(xué)、做、驗”理實一體化教學(xué)模式

        結(jié)合課程思政教育,將“學(xué)、做、驗”理實一體化教學(xué)模式融入教學(xué)任務(wù),按照課前準(zhǔn)備——課中實踐——課后拓展的教學(xué)環(huán)節(jié)在實踐過程中分解教學(xué)內(nèi)容,做到“學(xué)思結(jié)合、知行統(tǒng)一”,增強(qiáng)學(xué)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(xì)無聲”的課程思政教育

        梳理課程教學(xué)內(nèi)容,結(jié)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(xué),達(dá)到潤物無聲的育人。

        6 結(jié)語

        將思政育人元素合理融入課程教學(xué)中,促進(jìn)思政教育與《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》課程的深度融合,實現(xiàn)立德樹人根本任務(wù)。在課堂上以潛移默化的形式傳遞給學(xué)生正確的三觀,讓課堂教學(xué)的過程成為引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)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(xué)生敬業(yè)奉獻(xiàn)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(dān)當(dāng),滿足制造業(yè)轉(zhuǎn)型所需的高素質(zhì)技術(shù)技能一線人才。

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

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