闞亞鯨 魏志勇 錢瑞明 畢可東
[摘 要] “設(shè)計原理與方法II”課程把機(jī)械設(shè)計的傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容拓展到機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計及動力學(xué)領(lǐng)域,主旨是培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜機(jī)械設(shè)計問題的專業(yè)能力?!霸O(shè)計原理與方法II”課程的思想政治建設(shè)可以進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的道德品格和職業(yè)素養(yǎng),為國家和社會培養(yǎng)符合社會主義核心價值觀的高層次機(jī)械專業(yè)人才。對課程思政建設(shè)進(jìn)行探索,在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教師團(tuán)隊建設(shè)方面摸索出一套改革方案,設(shè)計了課程思政的教學(xué)案例,為“設(shè)計原理與方法”系列課程的進(jìn)一步改革,打造高質(zhì)量金課群,提供了有價值的參考。
[關(guān)鍵詞] 機(jī)械設(shè)計;設(shè)計原理與方法;課程思政;教學(xué)案例
[基金項(xiàng)目] 2019年度東南大學(xué)校級教改項(xiàng)目“‘設(shè)計原理與方法II金課課堂建設(shè)的研究與實(shí)踐”(2019-014)
[作者簡介] 闞亞鯨(1985—),男,江蘇鎮(zhèn)江人,博士,東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計工程系主任,講師(通信作者),主要從事機(jī)械設(shè)計及理論、表面化學(xué)與界面結(jié)構(gòu)研究。
[中圖分類號] G642.0? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324(2021)21-0069-04? ?[收稿日期] 2021-01-03
一、背景
人才培養(yǎng)是高等教育的價值體現(xiàn)?!秶抑虚L期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020年)》指出,國家在高素質(zhì)人才方面嚴(yán)重緊缺,再一次明確了人才培養(yǎng)在高校工作中的核心地位。在眾多學(xué)科中,機(jī)械專業(yè)有著最為古老的歷史。新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的到來,為機(jī)械專業(yè)的發(fā)展帶來了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。在高等教育中,課堂是人才培養(yǎng)的主陣地。2018年11月24日,在第十一屆“中國大學(xué)教學(xué)論壇”上,教育部高教司吳巖司長作了題為“建設(shè)中國金課”的主題報告,提出要建設(shè)高階性、創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)性的金課[1]。當(dāng)下,國家對工科人才的評價,不再局限于是否符合創(chuàng)新型、實(shí)用型、復(fù)合型這些專業(yè)能力方面的要求,而是要求具備高尚的道德情操及全面的綜合素質(zhì)。課程思政建設(shè)是打造高質(zhì)量課程必不可少的一環(huán)。對學(xué)生進(jìn)行思想道德教育,是為社會主義事業(yè)培養(yǎng)高層次建設(shè)者和接班人的關(guān)鍵所在。習(xí)近平總書記在2016年全國高校思想政治工作會議上強(qiáng)調(diào),“高校思想政治工作關(guān)系高校培養(yǎng)什么樣的人、如何培養(yǎng)人以及為誰培養(yǎng)人這個根本問題。要堅持把立德樹人作為中心環(huán)節(jié),把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程,實(shí)現(xiàn)全程育人、全方位育人,努力開創(chuàng)我國高等教育事業(yè)發(fā)展新局面?!盵2]這個講話表明,在傳授學(xué)生專業(yè)知識、培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)能力的同時,還需要起到引導(dǎo)學(xué)生提升自身“思想水平、政治覺悟、道德品質(zhì)、文化素養(yǎng)”的作用。而在課程建設(shè)中,教師團(tuán)隊是推進(jìn)課程思政改革、打造特點(diǎn)鮮明的模范課堂的主導(dǎo)者[3]。只有教師充分重視課堂的思想政治建設(shè),主動開展相應(yīng)的課程改革,才能充分發(fā)揮課堂在育人主戰(zhàn)場的主導(dǎo)作用,滿足全方位育人的要求,達(dá)到人才培養(yǎng)的目標(biāo)。
“設(shè)計原理與方法II”是東南大學(xué)機(jī)械工程專業(yè)的特色課程,也是校級示范課的改革試點(diǎn)。為了進(jìn)一步發(fā)揮該課程在專業(yè)人才培養(yǎng)中的作用,課程組積極研究課程思政教育的目標(biāo)定位,修訂課程教學(xué)大綱,設(shè)計思想政治元素及其與教學(xué)內(nèi)容的融合方式,改進(jìn)教學(xué)方法,建設(shè)教師團(tuán)隊,并在教學(xué)實(shí)踐中探索出一套切實(shí)可行的改革方案。
二、課程建設(shè)現(xiàn)狀
“設(shè)計原理與方法”系列課程是我校實(shí)踐機(jī)械設(shè)計類專業(yè)課程改革與創(chuàng)新的一次主動探索,于2014年正式面向機(jī)械工程專業(yè)本科生開課。該系列中包括四門理論課程,關(guān)鍵詞分別為“尺度與結(jié)構(gòu)設(shè)計”“系統(tǒng)與動力學(xué)設(shè)計”“現(xiàn)代設(shè)計方法”“概念與創(chuàng)新設(shè)計”。配合課程實(shí)驗(yàn)、綜合訓(xùn)練及綜合實(shí)踐三個部分,形成了理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)和自主研學(xué)“三位一體”的課程體系[4],如圖1所示。為了進(jìn)一步提升課程質(zhì)量,達(dá)到“新工科”發(fā)展的內(nèi)涵要求,培養(yǎng)能夠解決復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計問題的高層次人才,課程組進(jìn)一步圍繞“設(shè)計原理與方法”系列課程,開展面向“新工科”機(jī)械類創(chuàng)新人才培養(yǎng)的“設(shè)計原理與方法”金課群建設(shè)與實(shí)踐的研究工作,于2019年順利立項(xiàng)成為江蘇省首批金課建設(shè)項(xiàng)目,而且是唯一面向機(jī)械專業(yè)人才培養(yǎng)建設(shè)的課程群。
“設(shè)計原理與方法II”是課程群理論教學(xué)體系中的核心課程,是大三本科生必修的專業(yè)主干課程,至今已完成七屆超過1200人次的授課任務(wù)。傳統(tǒng)的機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計課程的知識體系主要圍繞構(gòu)件和機(jī)構(gòu)展開,缺少對學(xué)生系統(tǒng)性設(shè)計觀念的培養(yǎng)。鑒于此,“設(shè)計原理與方法II”課程在立項(xiàng)之初就被定位為對原有機(jī)械設(shè)計課程的拓展,即將機(jī)械設(shè)計教學(xué)從傳統(tǒng)的機(jī)構(gòu)設(shè)計拓展到機(jī)械系統(tǒng)的整體設(shè)計,考慮各個子系統(tǒng)之間的相互聯(lián)系和作用,學(xué)習(xí)如何利用基礎(chǔ)學(xué)科的理論知識,求解系統(tǒng)性能的最優(yōu)化問題。課程的教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的全局意識,能夠從整機(jī)和系統(tǒng)的角度出發(fā),追求機(jī)械系統(tǒng)的綜合性能,而不僅僅局限于單個機(jī)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)和優(yōu)化設(shè)計。知識體系圍繞機(jī)械整機(jī)設(shè)計這個主題進(jìn)行構(gòu)建,內(nèi)容涵蓋了系統(tǒng)整體設(shè)計、子系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計、剛性和彈性系統(tǒng)動力學(xué)、虛擬樣機(jī)技術(shù)等方面。其中,動力學(xué)部分包含了機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)等研究生階段的部分內(nèi)容,可以視為對本碩博一體化培養(yǎng)模式的一種探索。在教學(xué)方法方面,在機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計相關(guān)理論知識教學(xué)的基礎(chǔ)上,采用大量案例的討論(例如水平定向鉆機(jī)、抽油機(jī)、電磁帽坯件機(jī)等)幫助學(xué)生了解、熟知機(jī)械系統(tǒng)和裝備技術(shù),進(jìn)而可以自主分析和設(shè)計整個機(jī)械系統(tǒng)。與課程特色相適應(yīng)的是課程的評價機(jī)制。在考核組成中,項(xiàng)目設(shè)計的比重達(dá)到40%。通過布置綜合型專題設(shè)計項(xiàng)目,并給定設(shè)計要求,要求學(xué)生開展包括項(xiàng)目調(diào)研、論證、理論設(shè)計、計算機(jī)仿真、結(jié)果分析與優(yōu)化在內(nèi)的設(shè)計任務(wù),進(jìn)一步鍛煉學(xué)生的研究和實(shí)踐能力。可見,本課程的教學(xué)設(shè)計和安排充分體現(xiàn)了課程組對“高階性、創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)性”金課標(biāo)準(zhǔn)的理解。
目前,課程組按照“設(shè)計原理與方法”金課群的總體建設(shè)目標(biāo)和思路,探索課程的線上線下混合式教學(xué)模式,設(shè)計“項(xiàng)目驅(qū)動”的探究性研究型課堂環(huán)境,并建設(shè)適用于機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計混合式研究型課堂的教學(xué)材料和教材。在課程思政建設(shè)這個改革環(huán)節(jié)上,課程組通過調(diào)研國內(nèi)機(jī)械專業(yè)課程思政的建設(shè)情況,并結(jié)合本課程近年來的實(shí)際情況,確定了如下建設(shè)思路:面向“新工科”工程教育人才培養(yǎng)模式需要,以項(xiàng)目為牽引,以制造強(qiáng)國為主線,關(guān)注學(xué)科發(fā)展中涉及的社會經(jīng)濟(jì)、環(huán)境生態(tài)及可持續(xù)發(fā)展等問題。