淺議機械設(shè)計專業(yè)的思政建設(shè)

黃龍 尹來容 雷兆虹 杜榮華 （長沙理工大學(xué)汽車與機械工程學(xué)院）

大學(xué)學(xué)習(xí)階段是學(xué)生價值觀形成、性格塑造的主要階段。因此，思想政治教育對于大學(xué)生的價值引領(lǐng)、性格與習(xí)慣培養(yǎng)等方面具有重要意義。目前機械類專業(yè)的學(xué)生普遍需要學(xué)習(xí)馬克思主義哲學(xué)原理、毛澤東思想概論、鄧小平理論概論、思想道德修養(yǎng)、法律基礎(chǔ)、形勢與政策等專門開設(shè)的思想政治課。然而，由于學(xué)生對這類課程缺乏實踐認(rèn)識和認(rèn)同感，所以在課堂上通常處于被動接收狀態(tài)，或者把上課時間用于看其他書籍，甚至認(rèn)為這類課程是可以逃的水課。這樣的課堂教學(xué)狀態(tài)與預(yù)期的價值引領(lǐng)、性格與習(xí)慣培養(yǎng)等思想政治教育目標(biāo)相去甚遠(yuǎn)。因此，有必要把思想政治教育融入到專業(yè)課程的課堂教學(xué)與實踐教學(xué)中，使學(xué)生了解其價值，在實踐中增強認(rèn)同感。

一 機械設(shè)計專業(yè)課程中思政教育的必要性

機械設(shè)計專業(yè)課程包括“機械制圖”“機械原理”“機械設(shè)計”“機械創(chuàng)新設(shè)計”“現(xiàn)代設(shè)計方法”等課程，是高等工科院校機械專業(yè)開設(shè)的主干技術(shù)基礎(chǔ)課，也是學(xué)分較高的必修課。這些課程是學(xué)習(xí)專業(yè)課程和從事機械產(chǎn)品設(shè)計的必備基礎(chǔ)，主要介紹整臺機器機械部分設(shè)計的基本知識，重點討論一般尺寸和常用工作參數(shù)下的通用零件的設(shè)計，包括它們的工作能力設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本理論與設(shè)計方法，以及技術(shù)資料、標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用等。傳統(tǒng)的機械設(shè)計專業(yè)課程教學(xué)偏重于機械理論知識的傳授，而缺乏對學(xué)生三觀引導(dǎo)、哲學(xué)思想教育，難以培養(yǎng)出大批具有大局觀和協(xié)作精神的高素質(zhì)人才。在課堂教學(xué)結(jié)束后，學(xué)生普遍沒有把所學(xué)知識上升到哲學(xué)思想層面，不能靈活運用這方面的知識，更不能將本課程的思想方法遷移到其他課程和領(lǐng)域中。此外，機械設(shè)計專業(yè)課程一般包含了多個實踐環(huán)節(jié)，例如“機械制圖綜合訓(xùn)練”“機械原理課程設(shè)計”“機械設(shè)計課程設(shè)計”等，這能讓學(xué)生在實踐中增強對理論的認(rèn)同感，了解學(xué)習(xí)的目的和價值，培養(yǎng)團(tuán)隊協(xié)作意識與良好的工作習(xí)慣，在團(tuán)隊任務(wù)中發(fā)揮最大的自身價值。而專業(yè)認(rèn)證中的非技術(shù)因素畢業(yè)要求，例如工程與設(shè)計、環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展、職業(yè)規(guī)范、個人與團(tuán)隊、溝通、項目管理、終身學(xué)習(xí)，都離不開專業(yè)課程的思政教育，同時這些非技術(shù)因素也能為專業(yè)課程思政教育提供案例來源和啟發(fā)。因此，在機械設(shè)計專業(yè)課程中增加思政教學(xué)案例，在專業(yè)知識介紹中融入愛國精神、唯物主義、團(tuán)隊協(xié)作等思想教育，是非常有必要的。

二 機械設(shè)計專業(yè)課程思政教學(xué)探索

機械設(shè)計專業(yè)知識通常都與實踐緊密結(jié)合，相對于理科專業(yè)更容易結(jié)合具體實踐和時政熱點對學(xué)生進(jìn)行思政教育。通常，專業(yè)課程中的思政教育可以從兩個方面出發(fā)。第一是國家和社會層面，可以結(jié)合專業(yè)發(fā)展前沿與現(xiàn)狀，引入民族復(fù)興的偉大理想信念，在專業(yè)學(xué)習(xí)過程中，體現(xiàn)社會主義核心價值觀；第二是個人層面，可以結(jié)合專業(yè)課程中的某些具體案例以及事物發(fā)展規(guī)律，從中得到待人處事的基本原則以及學(xué)習(xí)與生活習(xí)慣的養(yǎng)成方法。

下面從價值引領(lǐng)與創(chuàng)新思維培養(yǎng)的目標(biāo)出發(fā)，結(jié)合三個具體案例來探討在“機械原理”“機械設(shè)計”等課程中如何實施課程思政教育。

案例1：樹立正確的價值觀

本案例的意義在于，通過對機械設(shè)計發(fā)展現(xiàn)狀的介紹，讓同學(xué)們了解我國機械產(chǎn)業(yè)和制造業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，以及現(xiàn)代機械產(chǎn)業(yè)和機械設(shè)計軟件的眾多核心技術(shù)都掌握在外國人手里的現(xiàn)實，認(rèn)清我國與國外在高性能裝備和軟件技術(shù)方面存在的較大差距，激勵同學(xué)們刻苦學(xué)習(xí)，腳踏實地、認(rèn)清差距，奮起直追，彎道超車，由此培養(yǎng)其愛國精神。

本案例的教學(xué)過程始于我國機械業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r介紹，未來機械設(shè)計學(xué)科的發(fā)展總趨勢是智能化、信息化。我國在機械領(lǐng)域的現(xiàn)狀是，很多高新技術(shù)尚未掌握，很多重大制造裝備和科研儀器都不能自主設(shè)計制造，缺乏自主創(chuàng)新能力。我國是制造大國，但仍不是制造強國，在發(fā)電設(shè)備、機床、汽車、電子制造等產(chǎn)品產(chǎn)量居世界前列，但進(jìn)入世界五百強的制造業(yè)仍非常少見，并且制造裝備的關(guān)鍵元器件大多依賴進(jìn)口。以機器人設(shè)計制造為例，目前我國企業(yè)對于相對簡單的機械本體設(shè)計已經(jīng)基本掌握核心技術(shù)，但是更為關(guān)鍵的電機、減速器和控制系統(tǒng)，仍然依賴進(jìn)口，尤其是高性能減速器。根據(jù)最新統(tǒng)計，工業(yè)機器人的成本構(gòu)成中，高性能減速器在機器人系統(tǒng)中的成本占比為35%，其主要類型包括諧波減速器和RV 減速器。這兩種減速器主要供應(yīng)商為日本企業(yè)，而我國相關(guān)企業(yè)的性能仍趕不上國際先進(jìn)水平。

目前分析指出我國機械業(yè)發(fā)展相對落后的現(xiàn)實：國產(chǎn)機器人的成本始終居高不下，在市場上競爭力不強。這些實際上都涉及多學(xué)科協(xié)同發(fā)展的問題，機械行業(yè)越往上發(fā)展，就越是離不開信息技術(shù)，電子技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等的協(xié)同問題，由于在這些方面的落后，以及應(yīng)用這些技術(shù)來促進(jìn)機械制造業(yè)的發(fā)展和體制沒有很好地跟上，導(dǎo)致了我國機械產(chǎn)業(yè)的發(fā)展相對滯后。

通過本案例，激勵學(xué)生樹立為振興我國機械制造業(yè)的豪情壯志、遠(yuǎn)大志向，應(yīng)當(dāng)時不我待，只爭朝夕；此外，要擴大專業(yè)知識面，跨學(xué)科跨專業(yè)學(xué)習(xí)，具備多學(xué)科多專業(yè)的攻克復(fù)雜難題的知識和能力。

案例2：行業(yè)軟件與國家安全

本案例的意義是讓學(xué)生正確認(rèn)識我國機械行業(yè)設(shè)計與分析軟件的發(fā)展現(xiàn)狀以及具體功能，強化愛國主義教育和維護(hù)國家安全意識。其次，讓學(xué)生知道主流的機械設(shè)計軟件的眾多核心技術(shù)和專利目前掌握在外國人手里，我國與國外在高性能軟件技術(shù)方面差距較大。研發(fā)自主知識產(chǎn)權(quán)的建模和分析軟件關(guān)系到企業(yè)利潤問題，是保護(hù)國家安全的需要，從而教育學(xué)生增強保密意識，培養(yǎng)愛國精神。

本案例的教學(xué)過程如下。首先介紹主流的機械設(shè)計軟件，目前世界上主流的二維建模軟件包括AutoCAD、CAXA、中望CAD 等，主流的三維建模軟件包括SolidWorks、CATIA、Creo、UG 等，主流的 CAE 軟件包括 ANSYS、ADAMS、ABAQUS 等。而這些軟件大部分都是國外軟件。我國在二維設(shè)計軟件上有一定的積累，也占據(jù)了一定的市場份額，但是在更復(fù)雜也更有意義的三維設(shè)計與分析軟件上仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后，需要同學(xué)們?nèi)ネ黄疲莆蘸诵目萍肌?/p>

為什么一定要有自主知識產(chǎn)權(quán)的建模和分析軟件？這不僅關(guān)系到企業(yè)利潤問題，更關(guān)系到國家安全問題。國外建模軟件由于處于壟斷地位，不僅售價高昂，而且具有功能限制。另一方面，在國防核心部門，曾經(jīng)出現(xiàn)過因為采用國外建模軟件而泄密的事故，所有設(shè)計都需要推倒重來，所有計算機都需重新更換，對我國國防建設(shè)造成了巨大的損失。因此，開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的設(shè)計與分析軟件，對國家安全具有極其重要的作用。

結(jié)合上述案例分析，設(shè)置如下提問環(huán)節(jié)：我們?nèi)绾卧O(shè)計一個受歡迎的實用的建模軟件？不僅需要軟件工程的知識，更需要機械方面的知識。如何把常用的機械設(shè)計規(guī)范和機械系統(tǒng)分析技術(shù)融入計算機軟件中？如何從使用者的角度來考慮機械類軟件的功能，從而讓機械行業(yè)從業(yè)人員能夠更方便、更直觀地使用軟件？如何考慮軟件使用過程中的保密性？

通過本案例，教育學(xué)生增強保密意識，在相關(guān)行業(yè)從事設(shè)計工作時一定要從保護(hù)國家和行業(yè)安全出發(fā)，從設(shè)計上確保軟件具有高度的不可侵入性，時刻繃緊這根弦，也是作為機械技術(shù)人員的一種社會職責(zé)和擔(dān)當(dāng)。

案例3：機構(gòu)死點的啟發(fā)

本案例的意義在于讓學(xué)生從四桿機構(gòu)死點的規(guī)避和利用中理解事物的兩面性，教育學(xué)生學(xué)會辯證地看待世界上的各類事物，對于通常意義上不好的事物，能夠找到其有利的方面，并能加以利用；而對于好的事物，也需要看到其不利影響，并盡可能加以規(guī)避。

在本案例的教學(xué)過程中，首先介紹曲柄搖桿機構(gòu)的運動特點，重點說明在搖桿作為主動件時，機構(gòu)運動過程中存在兩個死點，此時傳動角為零，導(dǎo)致機構(gòu)不能順利運動。隨后，讓學(xué)生尋找生活中其它存在死點的機構(gòu)，例如內(nèi)燃機和縫紉機；進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生思考，為什么這類存在死點的機構(gòu)還能夠在生活中應(yīng)用？這主要是由于采用了不同的規(guī)避死點的措施。此時，可以引入唯物辯證原理，引導(dǎo)學(xué)生全面地看待事物，并告知學(xué)生機構(gòu)死點并不總是我們希望避免的，有時候也需要在機構(gòu)中設(shè)計死點，并列舉出飛機起落架中死點應(yīng)用的案例。這樣授課使得學(xué)生在今后的工作中遇到新事物時，能夠全面地看待和分析問題，實現(xiàn)機械的創(chuàng)新設(shè)計。

上述三個案例分別從價值引領(lǐng)和創(chuàng)新思維培養(yǎng)的目標(biāo)出發(fā)，不僅能夠培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)報國的精神，在價值觀上對學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)，也可以使學(xué)生在課程知識學(xué)習(xí)過程中，理解一些通用的哲學(xué)原理。在機械設(shè)計相關(guān)課程教學(xué)過程中，還有很多知識點可以與思政教育相結(jié)合，例如大國重器研發(fā)過程中研發(fā)人員的奉獻(xiàn)精神與工匠精神，齒輪設(shè)計、軸承設(shè)計、有限元分析過程中體現(xiàn)的哲學(xué)思想等，都值得我們?nèi)ド钊胩剿魍诰?。目前工科專業(yè)的思政課程難以實現(xiàn)價值引領(lǐng)、性格與習(xí)慣培養(yǎng)等教學(xué)目標(biāo)，因此，在專業(yè)課程教學(xué)中融入思政教育顯得尤為迫切。對于機械類專業(yè)的學(xué)生，機械設(shè)計專業(yè)課程非常適合引入思政教育案例。本文在分析機械類專業(yè)課程思政現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，以三個具體案例的實施過程為例，探索了在“機械原理”“機械設(shè)計”中進(jìn)行思政教學(xué)的方法。隨著思政教育逐步走進(jìn)專業(yè)教學(xué)課堂，高校將為國家培養(yǎng)出更多全年發(fā)展的高素質(zhì)人才。（通訊作者：黃龍）