[摘要]《機(jī)械原理》是機(jī)械工程專業(yè)核心基礎(chǔ)課程,在培養(yǎng)新時(shí)代新工科機(jī)械類高水平創(chuàng)新型人才中承擔(dān)著重要作用。本文結(jié)合上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)產(chǎn)教融合、協(xié)同創(chuàng)新,培養(yǎng)高層次應(yīng)用型人才的定位,對《機(jī)械原理》課程進(jìn)行了課程目標(biāo)、課堂目標(biāo)和育人目標(biāo)的分析,分別從課堂前、課堂中和課堂后三個(gè)方面對課程思政進(jìn)行了教學(xué)探討,并采用過程性考核和終結(jié)性評價(jià)相結(jié)合的方法進(jìn)行課程評價(jià),以提高學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的創(chuàng)新能力以及民族復(fù)興使命感。
[關(guān)鍵詞]新工科;課程思政;機(jī)械原理
[中圖分類號(hào)]TH111-4;G641" " " [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A
[DOI]:10.20122/j.cnki.2097-0536.2024.01.055
引言
為了適應(yīng)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的挑戰(zhàn),2017年教育部發(fā)布了《新工科研究與實(shí)踐項(xiàng)目指南》,其目標(biāo)是對傳統(tǒng)工科專業(yè)進(jìn)行改造升級,以適應(yīng)新經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要,面向世界和未來,提升工程人才培養(yǎng)對國家戰(zhàn)略和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的適應(yīng)性和支撐能力,培養(yǎng)具備實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和國際競爭力的高素質(zhì)復(fù)合型人才。
在實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的全局和戰(zhàn)略高度下,新工科建設(shè)下的課程思政教育,以課程為載體,挖掘提煉蘊(yùn)含在專業(yè)知識(shí)體系中的核心思想價(jià)值和精神內(nèi)涵,拓展課程教學(xué)的廣度、深度和溫度;優(yōu)化課程供給,與思想政治理論課同行,形成協(xié)同育人的效應(yīng),引導(dǎo)學(xué)生豐富學(xué)識(shí)、增長才干、塑造品格,成為德智體美勞全面發(fā)展的社會(huì)主義建設(shè)者和接班人,才能真正成為我國社會(huì)主義事業(yè)的建設(shè)者和接班人[1]。
《機(jī)械原理》是機(jī)械工程專業(yè)核心基礎(chǔ)課程,在培養(yǎng)新時(shí)代新工科機(jī)械類高水平創(chuàng)新型人才中承擔(dān)著重要作用,主要研究機(jī)構(gòu)與機(jī)器在運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)方面的共性問題以及常用機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)問題。通過課堂理論教學(xué)、課后作業(yè)、綜合實(shí)驗(yàn)等方式,培養(yǎng)學(xué)生對典型機(jī)構(gòu)的理論分析與設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力、計(jì)算機(jī)輔助機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)能力、工程創(chuàng)新意識(shí)和積極協(xié)作的團(tuán)隊(duì)精神,為學(xué)生今后從事產(chǎn)品設(shè)計(jì)與優(yōu)化等提供理論基礎(chǔ)和方法指導(dǎo)。新工科背景下的《機(jī)械原理》課程思政建設(shè)旨在加強(qiáng)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)力度,鍛煉學(xué)生的學(xué)科交叉思維,提高學(xué)生開發(fā)實(shí)踐能力和前沿適應(yīng)性。
一、課程思政建設(shè)總體設(shè)計(jì)情況
結(jié)合上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)產(chǎn)教融合、協(xié)同創(chuàng)新、培養(yǎng)高層次應(yīng)用型人才的定位,作為機(jī)械專業(yè)的核心課程,本課程的教學(xué)目標(biāo)如下:
課程目標(biāo):作為研究機(jī)械共性問題的一門主干技術(shù)基礎(chǔ)課程,主要研究常用機(jī)構(gòu)如平面連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、輪系的工作原理、工作特性和設(shè)計(jì)方法,根據(jù)能夠基于復(fù)雜工程問題提煉機(jī)器的用途和功能,合理選擇機(jī)構(gòu)類型和組合,并進(jìn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。能準(zhǔn)確判斷機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)是否具有確定性并對機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)解析,能基于機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖和構(gòu)件尺寸及原動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律對機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)、運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力特性進(jìn)行解析。本課程從思政角度出發(fā),學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生綜合知識(shí)應(yīng)用、突破創(chuàng)新的思維和能力。
課堂目標(biāo):針對應(yīng)用型本科高校以培養(yǎng)未來工程師關(guān)鍵能力為目標(biāo)的特點(diǎn),旨在日常教學(xué)中促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力。以課堂為基礎(chǔ),將有趣的科研案例貫穿于整個(gè)課程教學(xué)中,開拓學(xué)生設(shè)計(jì)思路。圍繞國家在機(jī)械工程領(lǐng)域內(nèi)的重大科技需求,積極融入“制造強(qiáng)國”“大國工匠”等思政要素;采用翻轉(zhuǎn)課堂、啟發(fā)式教學(xué)、鼓勵(lì)質(zhì)疑等互動(dòng)式教學(xué)模式,使學(xué)生不僅能夠掌握課程的理論知識(shí),還能將所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行應(yīng)用并進(jìn)行創(chuàng)新。
育人目標(biāo):通過對機(jī)械行業(yè)現(xiàn)狀進(jìn)行介紹,改變學(xué)生的傳統(tǒng)觀念,讓他們了解機(jī)械行業(yè)對推動(dòng)科技進(jìn)步、提高人類生活水平起到的重要作用,體會(huì)核心科技的力量。將專業(yè)知識(shí)融入到學(xué)習(xí)和生活的案例中,潛移默化的提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、工程技術(shù)和創(chuàng)新能力,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,讓他們從被動(dòng)接受變?yōu)橹鲃?dòng)吸取知識(shí)。幫助學(xué)生樹立遠(yuǎn)大的理想和目標(biāo),激勵(lì)他們將個(gè)人理想融入到國家和民族事業(yè)中;提升學(xué)生的自強(qiáng)自信、努力拼搏和不畏艱險(xiǎn)的精神,讓他們成為勇往直前、不斷攀登高峰、勇?lián)厝蔚母咚刭|(zhì)應(yīng)用創(chuàng)新型人才;提高學(xué)生的民族復(fù)興使命感,讓他們肩負(fù)起民族復(fù)興的重要責(zé)任。
二、課程思政教學(xué)實(shí)踐
在新工科建設(shè)的背景下,傳統(tǒng)的講授式教學(xué)方式已不能作為《機(jī)械原理》課程的唯一教學(xué)方式,而需要著重培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用、創(chuàng)新能力,并采用以項(xiàng)目案例為牽引、將思政內(nèi)容與理論知識(shí)有機(jī)結(jié)合的研究方法。以機(jī)械教師的專業(yè)和學(xué)科特點(diǎn)為基礎(chǔ),結(jié)合具體的項(xiàng)目案例(如變形金剛的運(yùn)動(dòng)原理、太陽能翼展開原理等)進(jìn)行理論分析、實(shí)踐論證等,將思政元素點(diǎn)充分融入機(jī)械原理理論知識(shí)及案例中,通過融合補(bǔ)充產(chǎn)生一定的聯(lián)動(dòng)效益,達(dá)到互補(bǔ)互長的有效局面,形成以項(xiàng)目案例為牽引的機(jī)械原理課程教學(xué)方式。
針對該課程理論深度高、知識(shí)面廣、實(shí)踐性強(qiáng)等問題,應(yīng)用“互聯(lián)網(wǎng)+”信息技術(shù),依托線上線下混合式教學(xué)平臺(tái),滿足學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的不同需求,分別從課堂前、課堂中與課堂后三階段提升學(xué)生的知識(shí)、技能和職業(yè)素養(yǎng)。
課堂前:教師在超星學(xué)習(xí)通等在線學(xué)習(xí)平臺(tái)發(fā)布教學(xué)大綱、教學(xué)計(jì)劃及相關(guān)教學(xué)資源,查找實(shí)際案例、影像和紀(jì)錄片制作思政元素的相關(guān)多媒體課件。教師將項(xiàng)目案例進(jìn)行拆解,根據(jù)教學(xué)內(nèi)容發(fā)布不同的需求,引導(dǎo)學(xué)生對課程基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行認(rèn)知和預(yù)習(xí);將學(xué)生分組,要求每組學(xué)生在課程結(jié)束后,采用機(jī)械原理的知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)并完成一個(gè)屬于自己的機(jī)器。
課堂中:學(xué)生通過課堂前的在線預(yù)習(xí)對課程知識(shí)體系有一定了解,教師在課堂中以項(xiàng)目案例為牽引,明確講解基礎(chǔ)知識(shí),突出知識(shí)點(diǎn)在項(xiàng)目中的應(yīng)用;同時(shí)結(jié)合教師個(gè)人科研經(jīng)歷、社會(huì)熱點(diǎn)新聞和國家重要會(huì)議和指導(dǎo)文件,深入淺出地分析知識(shí)點(diǎn),使學(xué)生同步接受課程思政教育與理論知識(shí)教育。學(xué)生按小組匯報(bào)項(xiàng)目進(jìn)展及所采用的知識(shí)點(diǎn),通過互動(dòng)討論更深一步理解和應(yīng)用課程所學(xué)的知識(shí)點(diǎn)。基于文獻(xiàn)[2-4]確立了本門課程的思政實(shí)施方案(如表1所示)。
課堂后:教師發(fā)布本節(jié)課細(xì)化知識(shí)點(diǎn)的微課視頻,布置融入思政元素的習(xí)題,學(xué)生通過小組討論和實(shí)踐繼續(xù)完善自己的機(jī)器及如何將本節(jié)課的知識(shí)點(diǎn)運(yùn)用在自己的項(xiàng)目中,在解決問題的過程中會(huì)進(jìn)一步總結(jié)知識(shí)內(nèi)容,不斷提升實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。另外,教師還應(yīng)進(jìn)行教學(xué)評價(jià)及反思,通過課題互動(dòng)、作業(yè)及項(xiàng)目進(jìn)展等情況及時(shí)追蹤學(xué)生知識(shí)掌握的薄弱點(diǎn),有針對性地進(jìn)行課程調(diào)整及知識(shí)再傳授。
三、課程評價(jià)方法
《機(jī)械原理》課程的評價(jià)方法應(yīng)該能夠全面、客觀地反映學(xué)生在課程中所獲得的知識(shí)和技能,采取過程性考核和終結(jié)性評價(jià)相結(jié)合的方法,綜合成績由期末考試成績、課內(nèi)實(shí)驗(yàn)成績、課內(nèi)測驗(yàn)成績、項(xiàng)目作業(yè)成績和平時(shí)成績組成,其中平時(shí)成績包括平時(shí)作業(yè)、口頭報(bào)告和展示。
課內(nèi)測驗(yàn)和期末考試:采用傳統(tǒng)試卷考試,測試學(xué)生對機(jī)械原理的理論知識(shí)的掌握、理解及應(yīng)用程度,考試包括計(jì)算題和分析題、涵蓋課程的各個(gè)方面。
實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告:通過進(jìn)行機(jī)械原理實(shí)驗(yàn),學(xué)生可以親自操作機(jī)械系統(tǒng),理解機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)原理,獲取實(shí)際經(jīng)驗(yàn),需要撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告,詳細(xì)描述實(shí)驗(yàn)過程、數(shù)據(jù)分析和結(jié)論,以展示他們的實(shí)驗(yàn)技能和數(shù)據(jù)解釋能力。
作業(yè)和課堂練習(xí):定期布置作業(yè)和課堂練習(xí),鼓勵(lì)學(xué)生積極參與學(xué)習(xí)過程,鞏固所學(xué)內(nèi)容,并提前發(fā)現(xiàn)并解決可能存在的問題。
項(xiàng)目作業(yè):將學(xué)生分為若干小組進(jìn)行項(xiàng)目作業(yè),要求每組同學(xué)設(shè)計(jì)一個(gè)屬于自己的玩具,如變形金剛玩具、機(jī)器人玩具、太陽翼展開機(jī)構(gòu)等,要求學(xué)生將機(jī)械原理的理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際工程問題中,有助于培養(yǎng)學(xué)生的問題團(tuán)隊(duì)合作能力、解決能力和工程應(yīng)用能力。
口頭報(bào)告和展示:學(xué)生可以通過口頭報(bào)告和展示來分享項(xiàng)目進(jìn)展過程及成果,這有助于培養(yǎng)溝通和表達(dá)能力。
課程反饋和學(xué)生評估:定期收集學(xué)生的課程反饋和評估,了解他們對教學(xué)方法、課程內(nèi)容和教師的看法以及學(xué)習(xí)需求和困難,這有助于及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略。
四、結(jié)語
在新工科背景下,結(jié)合上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)產(chǎn)教融合、協(xié)同創(chuàng)新、培養(yǎng)高層次應(yīng)用型人才的定位,本文對《機(jī)械原理》課程進(jìn)行了課程目標(biāo)、課堂目標(biāo)和育人目標(biāo)進(jìn)行了分析與設(shè)計(jì)。在課程思政實(shí)踐環(huán)節(jié),分別從課堂前、課堂中和課堂后三個(gè)方面,將思政元素點(diǎn)充分融入機(jī)械原理理論知識(shí)及案例中,通過融合補(bǔ)充產(chǎn)生一定的聯(lián)動(dòng)效益,達(dá)到互補(bǔ)互長的有效局面,最終形成以項(xiàng)目案例為牽引的機(jī)械原理課程教學(xué)方式,同時(shí)采取了過程性考核和終結(jié)性評價(jià)相結(jié)合的方法對課程進(jìn)行評價(jià)。本文企在為面向新工科的《機(jī)械原理》課程思政建設(shè)和培養(yǎng)具備實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和國際競爭力的高素質(zhì)復(fù)合型人才方法提供參考。
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基金項(xiàng)目:2023年上海高校青年教師培養(yǎng)資助計(jì)劃項(xiàng)目,項(xiàng)目名稱:面向新工科的機(jī)械原理課程思政示范課程建設(shè)(項(xiàng)目編號(hào):39110N230088-A07-青年教師培養(yǎng)-ZZ202312022)
作者簡介:董婉嬌(1988.2-),女,漢族,吉林長春人,博士,中級講師,研究方向:機(jī)械工程、精密制造、智能裝配。