［摘 要］新工科背景下，機(jī)械原理課程思政存在部分機(jī)械專業(yè)教師重視程度不夠、專業(yè)知識(shí)與思政元素的有機(jī)融合尚需進(jìn)一步優(yōu)化、尚未建立有效的課程思政與專業(yè)能力相結(jié)合的評(píng)價(jià)體系等問題。文章結(jié)合具體教學(xué)案例，提出了“不斷加強(qiáng)政治理論學(xué)習(xí)，深入挖掘并積累高品質(zhì)課程思政案例”“開展課程內(nèi)容與實(shí)踐環(huán)節(jié)思政教學(xué)改革”“打造集價(jià)值塑造與專業(yè)能力培養(yǎng)于一體的評(píng)價(jià)體系”等三方面建議，并分別輔以教學(xué)案例說明，為實(shí)現(xiàn)從思政課程主渠道育人向課程思政立體化育人的轉(zhuǎn)變進(jìn)行積極的探索。

［關(guān)鍵詞］機(jī)械原理；新工科；課程思政

［中圖分類號(hào)］G641［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］A［文章編號(hào)］2095-3437（2024）02-0099-04

“新工科”是教育部為服務(wù)國家戰(zhàn)略、培養(yǎng)復(fù)合型工程技術(shù)人才而提出的工程教育改革行動(dòng)。2017年2月和4月，教育部分別在復(fù)旦大學(xué)和天津大學(xué)召開研討會(huì)，形成了“復(fù)旦共識(shí)”[1]和“天大行動(dòng)”[2]，6月在北京形成“北京指南”[3]。由此形成的新工科建設(shè)“三部曲”成為指導(dǎo)新工科建設(shè)的重要指導(dǎo)文件。

2016年12月，習(xí)近平總書記在全國高校思想政治工作會(huì)議上指出，要把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程[4]。2020年5月，教育部在《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》中指出，要把思想政治教育貫穿人才培養(yǎng)體系，全面推進(jìn)高校課程思政建設(shè)[5]。2022年1月，教育部部長懷進(jìn)鵬在2021—2025年高校思想政治理論課教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)成立大會(huì)暨工作會(huì)議上指出，要加快構(gòu)建“大思政課”格局[6]。這一系列的論述為培養(yǎng)具有濃厚愛國主義情懷、專業(yè)素養(yǎng)高的多元化、創(chuàng)新型人才，為深入挖掘傳統(tǒng)專業(yè)課程蘊(yùn)含的思政元素并將其與新工科建設(shè)的要求有機(jī)融合提出了新的要求和根本遵循。

工科人才，特別是機(jī)械專業(yè)人才是科技創(chuàng)新及工業(yè)發(fā)展的重要力量之一。機(jī)械原理是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)普遍開設(shè)的集理論性、實(shí)踐性、創(chuàng)新性于一體的專業(yè)基礎(chǔ)課，在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維、設(shè)計(jì)能力等方面扮演著重要角色[7]。面對(duì)新時(shí)代對(duì)人才的要求，如何將課程思政與新工科以“潤物細(xì)無聲”的方式有機(jī)融合，是亟待解決的問題。

一、新工科背景下機(jī)械原理課程思政存在的問題

許多機(jī)械專業(yè)的同仁對(duì)機(jī)械原理課程思政做了大量的實(shí)踐探索，取得了豐富的成果[8-10]。總體來看，機(jī)械原理課程思政存在以下三個(gè)方面的問題。

（一）部分機(jī)械專業(yè)教師重視程度不夠

機(jī)械原理是一門邏輯性很強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課。在科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，各種新型機(jī)構(gòu)層出不窮。在傳統(tǒng)教學(xué)模式的影響下，專業(yè)課教師往往更注重在講述基本知識(shí)的基礎(chǔ)上，對(duì)照知識(shí)點(diǎn)引入相應(yīng)的前沿科技進(jìn)展信息，以確保章節(jié)乃至全課程在邏輯上保持統(tǒng)一完整。有的教師認(rèn)為引入思政元素會(huì)破壞課程的邏輯性和完整性，有的教師甚至強(qiáng)行將哲學(xué)觀點(diǎn)作為思政元素引入課堂，這些反映出部分教師對(duì)課程思政重視程度不夠、挖掘思政元素能力不足的問題。

（二）專業(yè)知識(shí)與思政元素的有機(jī)融合尚需進(jìn)一步優(yōu)化

課堂上引入的思政元素應(yīng)與專業(yè)知識(shí)有緊密的內(nèi)在聯(lián)系。從目前的相關(guān)文獻(xiàn)來看，機(jī)械原理各知識(shí)點(diǎn)的思政元素挖掘還處在探索實(shí)踐階段，已經(jīng)挖掘出的思政元素教學(xué)效果如何，尚需時(shí)日以作進(jìn)一步的評(píng)估。例如，在講述平面四桿機(jī)構(gòu)的基本知識(shí)這一節(jié)時(shí)，因鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的極位夾角、壓力角、傳動(dòng)角、死點(diǎn)四個(gè)概念一環(huán)緊扣一環(huán)，全部講授大約需要一個(gè)學(xué)時(shí)，那么在教學(xué)這個(gè)章節(jié)時(shí)以什么樣的方式、在什么樣的時(shí)機(jī)引入思政元素，能夠不打斷學(xué)生的思維、影響后續(xù)知識(shí)的帶入，使專業(yè)知識(shí)與思政元素的切入跳出自然流暢，是需要每位授課教師持續(xù)思考并實(shí)踐探索的問題。

（三）尚未建立有效的課程思政與專業(yè)能力相結(jié)合的評(píng)價(jià)體系

當(dāng)前，包括OBE、PBL、STEP等教學(xué)模式在內(nèi)的機(jī)械原理課程評(píng)價(jià)體系的探索大多側(cè)重成果而忽視過程，通過對(duì)指定項(xiàng)目的方案設(shè)計(jì)、軟件仿真、課堂展示等環(huán)節(jié)的考核，證明這些教學(xué)模式在培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新思維等方面取得了成效。但課程思政效果的評(píng)價(jià)卻是成果展示無法體現(xiàn)的，其評(píng)價(jià)原則應(yīng)更側(cè)重教學(xué)的過程，需要定性評(píng)價(jià)而非定量評(píng)價(jià)。因此，構(gòu)建價(jià)值塑造與專業(yè)能力培養(yǎng)相結(jié)合的教學(xué)評(píng)價(jià)體系是實(shí)現(xiàn)機(jī)械原理課程的知識(shí)體系與新工科、課程思政深度融合以達(dá)到持久育人效果的重要保證。

二、新工科背景下加強(qiáng)機(jī)械原理課程思政建設(shè)的實(shí)踐途徑

（一）不斷加強(qiáng)政治理論學(xué)習(xí)，深入挖掘并積累高品質(zhì)課程思政案例

深入學(xué)習(xí)貫徹習(xí)近平新時(shí)代中國特色社會(huì)主義思想以及習(xí)近平總書記關(guān)于高等教育的一系列講話精神，是工科教師由傳統(tǒng)的“經(jīng)師”向新時(shí)代“人師”轉(zhuǎn)型的根本途徑。工科教師只有自身具備扎實(shí)的政治理論基礎(chǔ)、良好的思想道德修養(yǎng)，才能在日常的教學(xué)活動(dòng)中潛移默化地引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的人生觀、價(jià)值觀，領(lǐng)悟工程技術(shù)人員應(yīng)具備的工匠精神、應(yīng)承擔(dān)的社會(huì)責(zé)任，才能為深入挖掘?qū)I(yè)課程思政元素奠定扎實(shí)的理論基礎(chǔ)。

要錘煉深入挖掘高質(zhì)量思政元素的過硬本領(lǐng)。機(jī)械原理是一門理論性、邏輯性很強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課，眾多任課教師多年來已經(jīng)形成一定的任教習(xí)慣和知識(shí)體系，尋求與課程內(nèi)容息息相關(guān)，具有前瞻性、創(chuàng)新性且蘊(yùn)含豐富生動(dòng)思政元素的工程、科研案例并非一朝一夕能完成的事情。這就需要任課教師拓寬專業(yè)視野，在個(gè)人研究領(lǐng)域、機(jī)械工程領(lǐng)域廣泛關(guān)注與機(jī)構(gòu)相關(guān)的重大進(jìn)展，深入研習(xí)并挖掘、篩選、積累其中蘊(yùn)含的思政元素，在反復(fù)的教學(xué)實(shí)踐中錘煉深入挖掘高質(zhì)量思政元素的過硬本領(lǐng)。

例如，在介紹凸輪機(jī)構(gòu)應(yīng)用這部分內(nèi)容時(shí)，可以國防科技大學(xué)設(shè)計(jì)的炮膛清洗機(jī)構(gòu)為例。該機(jī)構(gòu)由剪叉機(jī)構(gòu)和三瓣擺動(dòng)鎖緊凸輪機(jī)構(gòu)組成，以實(shí)現(xiàn)對(duì)炮膛的自動(dòng)清洗。在此，對(duì)運(yùn)動(dòng)曲線進(jìn)行周期性延拓的設(shè)計(jì)思路豐富了凸輪從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律的多樣性，為滿足工程上日益復(fù)雜的工藝動(dòng)作要求提供了一種有效的解決方法，同時(shí)也啟發(fā)學(xué)生可以通過改變凸輪個(gè)數(shù)、推桿數(shù)量、布置方式獲得不同類型的凸輪機(jī)構(gòu)，以滿足實(shí)際工程中的不同需求。在啟發(fā)、開拓學(xué)生思維的同時(shí)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到世界上沒有萬能的機(jī)構(gòu)，機(jī)構(gòu)創(chuàng)新永無止境。任何新型機(jī)構(gòu)的出現(xiàn)都不是一蹴而就的，而是工程技術(shù)人員在工程實(shí)踐中不斷摸索、不斷實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，這其中體現(xiàn)的永不言棄的精神就是工匠精神。

（二）開展課程內(nèi)容與實(shí)踐環(huán)節(jié)思政教學(xué)改革

1.引入既能提升學(xué)生民族自豪感又能激發(fā)學(xué)生社會(huì)責(zé)任感的行業(yè)案例

例如平面四桿機(jī)構(gòu)這一章的教學(xué)，在講述四桿機(jī)構(gòu)應(yīng)用案例時(shí)，可以介紹特殊的連桿機(jī)構(gòu)——剪叉機(jī)構(gòu)。剪叉機(jī)構(gòu)由于具有運(yùn)動(dòng)單元模塊化、輸出運(yùn)動(dòng)為平移運(yùn)動(dòng)、承載能力強(qiáng)、穩(wěn)定性好、空間延展性好等特性而被廣泛應(yīng)用于各種場合。其中最著名的應(yīng)用是在2008年北京奧運(yùn)會(huì)開幕式表演中，由897位演員組成的既像活字塊又像電腦鍵盤的方陣，向世界展示了令人嘆為觀止的活字印刷術(shù)，其上下起伏的動(dòng)作是由剪叉機(jī)構(gòu)完成的。這場表演正是由于有了工程師們的奇思妙想，才給世界人民呈現(xiàn)了一場美輪美奐的視覺盛宴，贏得了廣泛贊譽(yù)。該案例的介紹和相關(guān)視頻的播放，能提升學(xué)生的民族自豪感，激發(fā)其愛國主義情懷。

2015年，中國科技大學(xué)的劉彥偉，設(shè)計(jì)了一種爪刺式爬壁機(jī)器人[11]。為同時(shí)保證機(jī)器人足端對(duì)壁面的穩(wěn)定抓附和機(jī)器人機(jī)體的壁面運(yùn)動(dòng)為直線運(yùn)動(dòng)，他利用Chebyschev機(jī)構(gòu)輸出運(yùn)動(dòng)近似直線、搖桿運(yùn)動(dòng)為D字形的特性來模擬機(jī)器人的腿部機(jī)構(gòu)，其足端爪刺結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)靈感來源于東方絹金龜，設(shè)計(jì)理念參考了美國國家航空航天局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室于2012年研發(fā)的DROP機(jī)器人[12]。最終他設(shè)計(jì)了一款能夠在堅(jiān)硬和柔軟兩種壁面攀爬的爬壁機(jī)器人。在該案例的教學(xué)中，既要引導(dǎo)學(xué)生正視國外的先進(jìn)技術(shù)，又要增強(qiáng)學(xué)生對(duì)相關(guān)領(lǐng)域研究的責(zé)任感和緊迫感，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)中國學(xué)者潛心科研的優(yōu)良品質(zhì)。

由于大部分高校教師均具有豐富的科研經(jīng)歷、明確的研究方向，因此，將兼具學(xué)科高度與價(jià)值導(dǎo)向的研究經(jīng)歷引入課堂是新工科與課程思政深度融合的有效途徑。

2.以工匠精神引領(lǐng)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目從形式到內(nèi)容的體系重構(gòu)

當(dāng)前，大多數(shù)高校的機(jī)械原理課程實(shí)驗(yàn)主要包括測繪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖、漸開線齒輪嚙合傳動(dòng)、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案的設(shè)計(jì)與分析等。這些實(shí)驗(yàn)均為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，且各實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目之間缺乏內(nèi)在聯(lián)系，學(xué)生參與的主動(dòng)性較差。部分高校教師對(duì)機(jī)械原理實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)措施或是停留在理論論述，或是在原有實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行有限的改進(jìn)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程思政元素的挖掘更是鮮見于文獻(xiàn)報(bào)道。

綜上，課程組提出“以項(xiàng)目為驅(qū)動(dòng)、以ADAMS貫穿始終的綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系”，給出的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目集綜合性、可行性于一體，既包含結(jié)構(gòu)部分，又包含控制部分，使學(xué)生可在有限的課內(nèi)時(shí)間里完成給定實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的調(diào)研、設(shè)計(jì)、制作。同時(shí)，給出的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目還具有合理的評(píng)價(jià)體系。評(píng)價(jià)指標(biāo)從系統(tǒng)成本、尺寸、功能完成情況等方面入手，學(xué)生可在設(shè)計(jì)制作時(shí)參照評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)方案進(jìn)行反復(fù)探討。

以“3D打印機(jī)械手”為例，實(shí)驗(yàn)任務(wù)要求為：自身重量≤1.5 kg；能夠抓取500 ml瓶裝礦泉水；能夠?qū)崿F(xiàn)電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)機(jī)械手抓取物體，電機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)機(jī)械手放下物體。要求學(xué)生利用所學(xué)三大機(jī)構(gòu)（四桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)）知識(shí)給出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖，并對(duì)其進(jìn)行ADAMS仿真，以驗(yàn)證方案的可行性，最終利用3D打印機(jī)打印出所設(shè)計(jì)的機(jī)械手。這樣的實(shí)驗(yàn)過程實(shí)際上囊括了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的所有內(nèi)容，能夠有效地錘煉學(xué)生的設(shè)計(jì)能力以及對(duì)書本知識(shí)的綜合應(yīng)用能力。

在學(xué)生通過ADAMS仿真反復(fù)對(duì)比修正設(shè)計(jì)方案的過程中，教師自然而然地引出其中蘊(yùn)含的思政元素——工匠精神。習(xí)近平總書記在2020年全國勞動(dòng)模范和先進(jìn)工作者表彰大會(huì)上的講話中指出：“在長期實(shí)踐中，我們培育形成了……執(zhí)著專注、精益求精、一絲不茍、追求卓越的工匠精神。”[13]這一論述深刻闡釋了工匠精神的思想內(nèi)涵，為包括機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)在內(nèi)的工科專業(yè)的人才培養(yǎng)指明了方向，具有重要的指導(dǎo)意義和實(shí)踐價(jià)值。教師以此鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)踐設(shè)計(jì)過程中，通過不斷提出問題、解決問題進(jìn)一步夯實(shí)理論基礎(chǔ)，提高動(dòng)手解決問題的能力，在教師與學(xué)生互動(dòng)的過程中體悟工匠精神。這樣，讓學(xué)生在潛移默化中堅(jiān)定技術(shù)強(qiáng)國、技術(shù)報(bào)國的理想信念，實(shí)現(xiàn)從思政課程主渠道育人向課程思政立體化育人的轉(zhuǎn)變。

（三）打造集價(jià)值塑造與專業(yè)能力培養(yǎng)于一體的評(píng)價(jià)體系

目前，機(jī)械原理課程的考核方式為筆試，主要內(nèi)容是三大機(jī)構(gòu)的分析與設(shè)計(jì)、機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析及動(dòng)力學(xué)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)與課程設(shè)計(jì)的考核方式為提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告、課程設(shè)計(jì)說明書。在新工科背景下引入課程思政的課程改革前提下，傳統(tǒng)的考核方式顯然已經(jīng)不能滿足課程對(duì)評(píng)價(jià)體系的要求。

專業(yè)知識(shí)方面的考核應(yīng)在尊重課程規(guī)律的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)考查學(xué)生利用理論知識(shí)分析問題、解決問題的能力。例如：“請(qǐng)利用所學(xué)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)一臺(tái)雙臂殘疾者用餐機(jī)構(gòu)：以腳踏為動(dòng)力，協(xié)助雙臂殘疾者吃飯。請(qǐng)畫出其機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案簡圖，并簡述工作原理?！边@樣有“溫度”的題目，既考查了學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力，又向?qū)W生強(qiáng)調(diào)了作為工程技術(shù)人員應(yīng)承擔(dān)的社會(huì)責(zé)任，考題中引入了生動(dòng)的思政元素。

實(shí)踐環(huán)節(jié)的考核應(yīng)使學(xué)生在完成既定項(xiàng)目任務(wù)的過程中，感悟工程技術(shù)人員應(yīng)具備的科學(xué)精神和精益求精的工匠精神，以及應(yīng)承擔(dān)的社會(huì)責(zé)任。例如：“為缺少前臂的殘疾兒童設(shè)計(jì)一款智能義肢，使其在肌肉收縮時(shí)，通過肌電傳感器實(shí)現(xiàn)手掌的開合，以達(dá)到抓持簡單物體的目的?！敝饕ぷ髁鞒虨椋簩W(xué)期初，通過第三方機(jī)構(gòu)遴選前臂有殘疾的志愿者，并獲取相應(yīng)的尺寸信息；利用SolidWorks或Pro/Engineer等三維繪圖軟件設(shè)計(jì)手臂結(jié)構(gòu)；利用3D打印機(jī)打印出設(shè)計(jì)好的手臂，并進(jìn)行組裝調(diào)試；學(xué)期末，將智能義肢捐贈(zèng)給志愿者，并接受反饋意見以待后續(xù)改進(jìn)。整個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)以項(xiàng)目為驅(qū)動(dòng)，以最終的功能實(shí)現(xiàn)為專業(yè)能力考核的終極目標(biāo)，工匠精神、社會(huì)責(zé)任、科學(xué)精神等思政元素與實(shí)踐過程有機(jī)融合。

指導(dǎo)教師在項(xiàng)目結(jié)束后通過總結(jié)點(diǎn)評(píng)的方式指出：要成為符合現(xiàn)代工程需求的新工科人才，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)具有良好的人文素養(yǎng)，具有高度的社會(huì)責(zé)任感和使命感，成為具有工匠精神、知行合一的高素質(zhì)技能人才。在課程結(jié)束時(shí)，使價(jià)值塑造與專業(yè)能力培養(yǎng)在潛移默化中達(dá)到高度統(tǒng)一。

三、結(jié)語

新工科對(duì)機(jī)械原理課程提出了更高的要求，課程思政為機(jī)械原理課程賦予了文化自信的維度。在此背景下，要挖掘出與機(jī)械原理課程知識(shí)點(diǎn)高度契合的思政元素，需要任課教師不斷加強(qiáng)政治理論學(xué)習(xí)，著力提升自身的綜合素養(yǎng)，結(jié)合機(jī)械原理課程特點(diǎn)，以“潤物細(xì)無聲”的方式將思政元素傳遞給學(xué)生。本文介紹的剪叉機(jī)構(gòu)、爬壁機(jī)器人腿部機(jī)構(gòu)、炮膛清洗機(jī)構(gòu)也是在長期教學(xué)實(shí)踐中不斷積累的實(shí)例，而機(jī)械原理課程知識(shí)點(diǎn)多、邏輯性強(qiáng)，這就需要任課教師在日常教學(xué)和科研過程中不斷積累、篩選高品質(zhì)案例。要利用集價(jià)值塑造與專業(yè)能力培養(yǎng)于一體的項(xiàng)目對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核評(píng)價(jià)，除了需要長時(shí)間積累，還存在投入成本高、需要教師數(shù)量多等不足，有待廣大任課教師進(jìn)一步探索完善。

［ 參 考 文 獻(xiàn) ］

[1] “新工科”建設(shè)復(fù)旦共識(shí)[J].高等工程教育研究，2017（1）：10-11.

[2] “新工科”建設(shè)行動(dòng)路線（“天大行動(dòng)”）[J].高等工程教育研究，2017（2）：24-25.

[3] 新工科建設(shè)指南（“北京指南”）[J].高等工程教育研究，2017（4）：20-21.

[4] 張爍.習(xí)近平在全國高校思想政治工作會(huì)議上強(qiáng)調(diào)? 把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程? 開創(chuàng)我國高等教育事業(yè)發(fā)展新局面［N］.人民日?qǐng)?bào)，2016-12-09（1）．

[5] 中華人民共和國教育部.教育部關(guān)于印發(fā)《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》的通知[EB/OL].（2020-06-05）[2023-06-01].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/202006/t20200603_462437.html.

[6] 中華人民共和國教育部.推動(dòng)高校思政課高質(zhì)量發(fā)展：2021—2025年高校思想政治理論課教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)成立大會(huì)暨工作會(huì)議舉行[EB/OL].（2022-01-07）[2023-06-01].http：//www.moe.gov.cn/jyb_xwfb/gzdt_gzdt/moe_1485/202201/t20220107_592985.html．

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