新工科背景下機械類專業(yè)課程思政教學(xué)設(shè)計

代光輝 張晴晴

[摘? ? ? ? ? ?要]? 在國家提出高等教育應(yīng)服務(wù)經(jīng)濟社會發(fā)展需求和“全方位育人”的背景下，以機械類核心課程液壓和氣壓傳動為例，從課程大綱設(shè)計、教學(xué)案例設(shè)計、思政融合設(shè)計、教學(xué)過程設(shè)計四個方面進(jìn)行新工科背景下融合課程思政的教學(xué)設(shè)計，以求實現(xiàn)專業(yè)技能培養(yǎng)和“潤物無聲”的育人效果，為相關(guān)課程思政教學(xué)提供借鑒。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 液壓與氣壓傳動;新工科建設(shè);課程思政;教學(xué)設(shè)計

[中圖分類號]? G642? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2021）33-0046-02

為服務(wù)國家經(jīng)濟社會發(fā)展需求和更好地提升“全方位育人”的價值引領(lǐng)，2017年2月，教育部提出了積極推進(jìn)新工科建設(shè)。2020年5月，教育部印發(fā)《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》，要求各類課程應(yīng)以隱性教育方式配合思政課的顯性教育方式，幫助學(xué)生塑造正確的世界觀、人生觀、價值觀，落實“立德樹人”根本任務(wù)。在此背景下，眾多教育工作者對“課程思政”從元素挖掘和要素融合[1-2]到課程實踐[3]等方面開展了大量的理論研究和實踐應(yīng)用工作。他們認(rèn)為，專業(yè)課程是高校教育活動的主要形式，是實施新工科教育改革和育人思政教育的載體，在新工科建設(shè)中構(gòu)建好協(xié)同推進(jìn)課程思政建設(shè)是具體路徑。本文以機械類核心課程液壓和氣壓傳動為例，從課程大綱設(shè)計、教學(xué)案例設(shè)計、思政融合設(shè)計、教學(xué)過程設(shè)計四個方面進(jìn)行課程思政教學(xué)設(shè)計，以求實現(xiàn)專業(yè)技能培養(yǎng)和“潤物無聲”的育人效果。

一、課程大綱設(shè)計

液壓與氣壓傳動課程的教學(xué)宗旨是使學(xué)生掌握液壓傳動中常用液壓元件的原理與結(jié)構(gòu)、液壓系統(tǒng)的基本構(gòu)成、基本原理、液壓系統(tǒng)常見回路的分析方法，能讀懂常見工業(yè)設(shè)備的液壓傳動系統(tǒng)圖，能進(jìn)行常用的液壓傳動系統(tǒng)回路設(shè)計。更重要的是能夠?qū)?shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識用于正確設(shè)計液壓傳動系統(tǒng)，解決液壓領(lǐng)域內(nèi)復(fù)雜工程問題。本文結(jié)合“新工科”立足于新興工科和傳統(tǒng)工科專業(yè)的改革、改造與升級的內(nèi)涵與理念，進(jìn)行液壓與氣壓傳動課程大綱設(shè)計，旨在完成工程知識、問題分析、科學(xué)研究和使用現(xiàn)代工具四大畢業(yè)目標(biāo)。

二、教學(xué)案例設(shè)計

從2016年6月我國成為“華盛頓協(xié)議”正式成員國之后，國內(nèi)高校正式開啟了具有國際實質(zhì)等效的工程教育專業(yè)認(rèn)證工作。以項目為載體，以學(xué)生為主體實施教學(xué)的項目式教學(xué)備受青睞[4]。針對上述教學(xué)內(nèi)容和目標(biāo)，將液壓與氣壓傳動教學(xué)內(nèi)容分成8個教學(xué)模塊，在教學(xué)模塊設(shè)計上采用逐步遞進(jìn)的內(nèi)容設(shè)置，基本主線為：從液壓與氣動技術(shù)認(rèn)知和流體力學(xué)回顧，到動力、執(zhí)行和控制三種元件的設(shè)計或分析，再過渡到液壓系統(tǒng)的學(xué)習(xí);在液壓系統(tǒng)的學(xué)習(xí)流程中，依然是從壓力控制、速度控制和方向控制三種基本回路，通過實物案例嘗試液壓系統(tǒng)設(shè)計及故障分析，最后完成液壓系統(tǒng)的完整設(shè)計。針對上述教學(xué)模塊，依據(jù)工程知識、問題分析、科學(xué)研究和使用現(xiàn)代工具四大畢業(yè)目標(biāo)，結(jié)合現(xiàn)有實驗和實物資源，選取或改編設(shè)計了能夠涵蓋所有教學(xué)內(nèi)容的8組教學(xué)案例。其中，2組認(rèn)知案例，為挖掘機模型、推土機模型、四自由度氣動機械手模型認(rèn)知;1組基礎(chǔ)力學(xué)案例，為射流泵的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計;4組元件案例，回轉(zhuǎn)液壓缸和輸油泵的優(yōu)化設(shè)計以及比例流量閥的特性測定;3組系統(tǒng)案例，為四自由度機械手氣動系統(tǒng)設(shè)計、壓力機液壓系統(tǒng)設(shè)計、挖掘機模型液壓系統(tǒng)分析與排障，以及金屬管折彎機液壓系統(tǒng)的綜合設(shè)計。

三、思政融合設(shè)計

新工科建設(shè)與課程思政兩者關(guān)于價值觀塑造的目標(biāo)和任務(wù)是相通的，其核心內(nèi)涵是以立德樹人為引領(lǐng)，以應(yīng)對變化、塑造未來為建設(shè)理念，以繼承與創(chuàng)新、交叉與融合、協(xié)調(diào)與共享為主要途徑，培養(yǎng)未來多元化、創(chuàng)新型、卓越工程人才[5]。關(guān)于新工科建設(shè)中實施課程思政理論的探討也取得了一定的成果，王軼卿[3]認(rèn)為新工科建設(shè)需要彰顯中國特色;尹霞[6]從講好“中國”故事，講好“大師”故事，科學(xué)觀和科學(xué)方法論的傳遞，正反典型案例育人和愛國先愛校五個方面展開了理科教師進(jìn)行課程思政探索;郭江[7]論述了學(xué)術(shù)前沿案例和“卡脖子”技術(shù)案例的價值引領(lǐng)作用;梅瑞斌[1]把馬克思主義基本原理、做人做事道理、社會主義核心價值觀、實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國夢作為思政元素挖掘的價值典范標(biāo)準(zhǔn)等。本文結(jié)合液壓與氣壓傳動的課程特點，綜合提煉了家國情懷、傳承歷史、價值理念、唯物思想、責(zé)任擔(dān)當(dāng)、職業(yè)道德、開拓創(chuàng)新和理想信念思政要素，有針對性地融入8個教學(xué)案例中，具體如表1。核心思政元素主要從政治理論、核心價值觀、中國故事、歷史事跡、大師風(fēng)尚、科學(xué)活動與成果、典型科學(xué)正反事例、個人與家庭等方面選取。

四、教學(xué)過程設(shè)計

此節(jié)以第六教學(xué)模塊中的同步工作回路教學(xué)內(nèi)容為例，完成1個學(xué)時（45分鐘）的課程教學(xué)。

（一）教學(xué)目標(biāo)

通過多缸工作控制回路的學(xué)習(xí)，著重掌握各種多缸工作控制回路的基本原理、組成形式和動作過程;結(jié)合工程實例的解析，掌握同步控制回路設(shè)計與實際應(yīng)用。另外，該模塊在教學(xué)工程中要融合家國情懷、唯物思想、責(zé)任擔(dān)當(dāng)、職業(yè)道德、開拓創(chuàng)新五個思政要素。

（二）教學(xué)流程

教學(xué)從引入新課開始，回顧上次課關(guān)于“順序動作回路”的教學(xué)內(nèi)容，鞏固舊知識點，為本課的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ);播放同步工作控制回路在升降平臺中運用實例的教學(xué)動畫，并對比播放一個因使用單缸工作使重物翻落的教學(xué)動畫，著重提醒學(xué)生在設(shè)計中要有端正的工作態(tài)度和責(zé)任擔(dān)當(dāng)，也為新課教學(xué)埋下疑問，此環(huán)節(jié)教學(xué)時長3分鐘。接著，在新課教學(xué)中提出如何實現(xiàn)多個液壓缸同步運動的問題，結(jié)合圖例分別詳細(xì)說明帶補償措施的串聯(lián)液壓缸同步回路、同步缸控制同步回路、機械控制同步回路和流量閥控制同步回路4種回路的結(jié)構(gòu)、原理和特點，總結(jié)各回路之間的差異化，引導(dǎo)學(xué)生思考各回路合適的使用場合，引導(dǎo)學(xué)生利用唯物主義思想分析問題，此環(huán)節(jié)教學(xué)時長12分鐘。然后，將教學(xué)重點放在案例“四柱雙缸液壓壓力機”的分析與設(shè)計教學(xué)上，分三個環(huán)節(jié)進(jìn)行，依次為：（1）背景介紹，講述中國第二重型機械集團成功建成世界最大8萬噸級模鍛液壓機及其相關(guān)故事;（2）工況分析，提出案例的設(shè)計要求及分步過程;系統(tǒng)設(shè)計，通過10分鐘課堂談?wù)?，每組學(xué)生要給出案例中“四柱雙缸液壓壓力機”液壓系統(tǒng)設(shè)計的初案，引導(dǎo)結(jié)合已學(xué)相關(guān)軟件輔助驗證設(shè)計，為實驗室模型搭建提供基礎(chǔ)，以求結(jié)合實例啟迪學(xué)生艱苦奮斗、開拓創(chuàng)新的精神，此環(huán)節(jié)教學(xué)時長12分鐘。最后，總結(jié)教學(xué)知識點，升華思政元素，傳遞愛國情懷和責(zé)任擔(dān)當(dāng)。

五、總結(jié)與反思

工科背景下液壓與氣壓傳動課程思政教學(xué)設(shè)計，嚴(yán)格依據(jù)本課程工程認(rèn)知背景下的教學(xué)大綱精神，借鑒OBE教學(xué)理念中的案例式教學(xué)模式設(shè)置課程和某次課的專業(yè)教學(xué)內(nèi)容，并充分考慮課程思政的總體教學(xué)目標(biāo)，同時根據(jù)具體的專業(yè)知識點，將課程思政的總體目標(biāo)分解為具體的課程思政元素育人目標(biāo)。做到每一個經(jīng)過設(shè)計和提煉的課程思政元素，都能明確指向總體課程思政目標(biāo)，可以有效地實現(xiàn)專業(yè)技能培養(yǎng)和“潤物無聲”的育人效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]梅瑞斌，包立，王曉強，等.塑性力學(xué)類課程思政改革與實踐[J].機械設(shè)計，2020，37（S2）：281-285.

[2]朱廣琴.基于立德樹人的“課程思政”教學(xué)要素及機制探析[J].南京理工大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2019，32（6）：84-87.

[3]王軼卿，張翔.新工科建設(shè)中實施課程思政的理論與實踐[J].河北師范大學(xué)學(xué)報（教育科學(xué)版），2020，22（6）：59-62.

[4]牛艷娥，李寧.液壓與氣動技術(shù)課程項目式教學(xué)研究與實踐[J].機械設(shè)計與制造工程，2016，45（7）：92-94.

[5]劉小勇，李榮麗，楊慧香，等.新工科背景下基于OBE理念的機械原理改革研究[J].機械設(shè)計，2020，37（S2）：23-26.

[6]尹霞，楊安安，李侃侃.理學(xué)專業(yè)課進(jìn)行課程思政探索的有效策略[J].黑龍江教育（高教研究與評估），2021（3）：83-85.

[7]郭江，楊睿，高菲.基于思政案例庫的工程制圖課程改革與實踐[J].黑龍江教育（高教研究與評估），2021（1）：77-80.

◎編輯 薛直艷