“機(jī)械原理”課程思政協(xié)同育人機(jī)制的教學(xué)改革研究與實(shí)踐

葉妮佳

摘? 要：落實(shí)立德樹人根本任務(wù)，必須將價(jià)值塑造、知識(shí)傳授和能力培養(yǎng)三者融為一體。燕山大學(xué)機(jī)械原理課程團(tuán)隊(duì)在“機(jī)械原理”系列課程建設(shè)中，提出課程思政協(xié)同育人機(jī)制教學(xué)改革思路，并據(jù)此將思政建設(shè)工作融入課程安排的各個(gè)環(huán)節(jié)。文章詳細(xì)介紹了“機(jī)械原理”課程開展課程思政建設(shè)的思路及具體舉措，以期為其他專業(yè)課的課程思政建設(shè)提供參考。

關(guān)鍵詞：機(jī)械原理；課程思政；教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642.0? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? 文章編號(hào)：1673-7164（2023）21-0081-04

2016年，習(xí)近平總書記提出， “要堅(jiān)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……其他各門課程都要守好一段渠、種好責(zé)任田，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)”［1］。在這樣的大背景下，教育部于2020年印發(fā)《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》，提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)［2］。近期，習(xí)近平總書記在黨的二十大報(bào)告中再次強(qiáng)調(diào)，要將黨的二十大精神融入課程思政，教育引導(dǎo)大學(xué)生“堅(jiān)定不移聽黨話、跟黨走”［3］。由此可見，課程思政是貫徹落實(shí)黨的二十大精神，推進(jìn)黨的二十大精神入腦、入心、入行的有效渠道［4］。

“機(jī)械原理”課程是機(jī)械類及近機(jī)械類專業(yè)的學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)課。在培養(yǎng)高級機(jī)械工程技術(shù)人才的全局規(guī)劃中，該課程不僅可為學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)技術(shù)和打牢專業(yè)基礎(chǔ)課起到承前啟后的作用，而且還可為其今后從事機(jī)械設(shè)計(jì)和研究工作起到增強(qiáng)適應(yīng)能力和開發(fā)創(chuàng)新能力的作用［5］。同時(shí)，該課程更是新工科建設(shè)背景下課程體系中的核心必修課程［6］。因此，開展“機(jī)械原理”課程思政協(xié)同育人機(jī)制研究與實(shí)踐工作，對落實(shí)立德樹人這一根本任務(wù)具有重要意義。

一、“機(jī)械原理”課程簡介及學(xué)情分析

燕山大學(xué)“機(jī)械原理”課程開設(shè)在大二下學(xué)期，理論56學(xué)時(shí)/3.5學(xué)分（含討論課6學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)課4學(xué)時(shí)），三級項(xiàng)目16學(xué)時(shí)/1學(xué)分。課程經(jīng)過多年的打造，體系較為完整，包含理論課（配套實(shí)驗(yàn)課），討論課和三級項(xiàng)目，但該課程在前期教學(xué)中存在以下問題：

（一）理論綜合性強(qiáng)，學(xué)生動(dòng)力較低

由于“機(jī)械原理”理論課的教學(xué)內(nèi)容是機(jī)構(gòu)組成理論、運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)及各種常用機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法等機(jī)構(gòu)/機(jī)器的共性問題，具有較強(qiáng)的綜合性和工程實(shí)踐性［6］，屬于專業(yè)第一門啟蒙機(jī)械課，加之學(xué)生透過機(jī)械表象看待機(jī)構(gòu)本質(zhì)的能力不足，導(dǎo)致在現(xiàn)有傳統(tǒng)多媒體教學(xué)模式下，學(xué)生無法在思維中強(qiáng)化所學(xué)知識(shí)與實(shí)際生活之間的聯(lián)系，學(xué)習(xí)動(dòng)力很難被調(diào)動(dòng)。

（二）討論課的學(xué)習(xí)有效性不足

“機(jī)械原理”討論課旨在培養(yǎng)學(xué)生對理論課中創(chuàng)新知識(shí)的靈活運(yùn)用和利用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，形式上以3～4名同學(xué)為一個(gè)設(shè)計(jì)小組，以小組為單位創(chuàng)新一個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)方案。由于學(xué)生沒有創(chuàng)新方法的知識(shí)背景，創(chuàng)新能力不足，導(dǎo)致設(shè)計(jì)小組設(shè)計(jì)出的方案大同小異，往往無法設(shè)計(jì)出有效的可實(shí)施方案。另外，現(xiàn)有的評價(jià)方式是同一小組內(nèi)各組員共享得分，導(dǎo)致學(xué)生“抱大腿”現(xiàn)象嚴(yán)重，評價(jià)機(jī)制的不完善間接影響了學(xué)生的討論積極性。

（三）三級項(xiàng)目繪制/輸出能力較弱

“機(jī)械原理”三級項(xiàng)目旨在讓學(xué)生對機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)過程有一個(gè)較完整的概念，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決有關(guān)機(jī)械原理實(shí)際問題的能力，形式是根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，繪制/輸出討論課提出設(shè)計(jì)方案的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖、速度圖、加速度圖、平衡力矩圖。由于學(xué)生對工程實(shí)踐理解不夠，數(shù)據(jù)感知能力弱，繪制/輸出的結(jié)果差別較大，經(jīng)常出現(xiàn)“不可能數(shù)據(jù)”，并且由于學(xué)生還沒有形成仿真與解析相互驗(yàn)證的科學(xué)思維方式，所以即使出現(xiàn)“不可能數(shù)據(jù)”，也難以意識(shí)到錯(cuò)誤。

二、“機(jī)械原理”課程思政協(xié)同育人機(jī)制教學(xué)改革思路

（一）改革教學(xué)目標(biāo)，明確立德樹人維度

在原有專業(yè)教學(xué)目標(biāo)基礎(chǔ)上，增加素養(yǎng)教學(xué)目標(biāo)，并將之拆解并落實(shí)到課程的各個(gè)部分和章節(jié)，明確各個(gè)部分需完成的育人維度和深度，為后續(xù)課程開展過程中追尋價(jià)值引領(lǐng)和能力塑造指明方向和高度。

教學(xué)目標(biāo)的兩個(gè)維度相輔相成，密不可分。明確素養(yǎng)教學(xué)目標(biāo)后，將兩個(gè)維度的目標(biāo)作為有機(jī)整體，并以此為導(dǎo)向開展教學(xué)活動(dòng)，使學(xué)生在知識(shí)層面獲得和實(shí)踐能力提高的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)德行素質(zhì)提升的目標(biāo)。

例如，在原有專業(yè)教學(xué)目標(biāo)“使學(xué)生掌握平面機(jī)構(gòu)學(xué)和機(jī)械動(dòng)力學(xué)的基本理論、基本知識(shí)和基本方法，并在這些知識(shí)對復(fù)雜工程問題進(jìn)行描述和解釋”的基礎(chǔ)上，增加“能夠在工程實(shí)踐中理解并遵守工程職業(yè)道德和規(guī)范、明確應(yīng)承擔(dān)的社會(huì)責(zé)任”這一素養(yǎng)教學(xué)目標(biāo)。具體而言，將之拆解融入至1.1緒論、2.1機(jī)構(gòu)的組成要素和組成原理、2.2機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡圖、4.5機(jī)械效率、5.1平面四桿機(jī)構(gòu)的類型及應(yīng)用、6.2從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律、7.5漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動(dòng)、9.3其他機(jī)構(gòu)之中。各部分要能分別理解機(jī)械工程與社會(huì)的相互作用關(guān)系，以及機(jī)械工程專業(yè)科技工作者所應(yīng)承擔(dān)的社會(huì)責(zé)任，以激發(fā)科技報(bào)國的熱情；培養(yǎng)遵循客觀規(guī)律的科學(xué)觀念；灌輸標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)的工程觀；滲透學(xué)生合理安排和科學(xué)設(shè)計(jì)的工程概念；培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)興趣，樹立大學(xué)生的專業(yè)使命感，強(qiáng)化學(xué)生的專業(yè)情懷；鍛煉職業(yè)判斷能力；再次滲透遵循客觀規(guī)律的科學(xué)觀念。使學(xué)生能夠適應(yīng)職業(yè)發(fā)展要求，及時(shí)關(guān)注并跟蹤、把握機(jī)械工程及相關(guān)領(lǐng)域前沿理論、技術(shù)的發(fā)展動(dòng)態(tài)，具備不斷獲取新知識(shí)、新技能，持續(xù)自我提升的能力。通過上述各個(gè)章節(jié)的育人子目標(biāo)支撐“能夠在工程實(shí)踐中理解并遵守工程職業(yè)道德和規(guī)范，并明確應(yīng)承擔(dān)的社會(huì)責(zé)任”的素養(yǎng)總目標(biāo)。

（二）基于教學(xué)內(nèi)容，挖掘思政融入角度

從機(jī)械需求、機(jī)械問題、機(jī)械事例、人物、機(jī)械的過去、機(jī)械的未來以及機(jī)械人的責(zé)任與使命多板塊分類構(gòu)建一系列思政素材庫，為課程和思政的同向同行提供豐富的原始材料。

針對教學(xué)內(nèi)容中具體知識(shí)點(diǎn)或教學(xué)活動(dòng)，首先要借助自行查閱資料，與輔導(dǎo)員交流，與學(xué)生談話等多種手段，了解學(xué)生此階段的認(rèn)知特點(diǎn)和階段需求，分析學(xué)生能夠接受、熱衷接受的思政內(nèi)容。其次要學(xué)習(xí)其他學(xué)校的精品課程，深度理解課程知識(shí)內(nèi)容，擴(kuò)展知識(shí)維度，為課程思政同向同行打好基礎(chǔ)。再次要通過教研室集體備課，從思政案例庫中討論、擇選、匹配與課程內(nèi)容配套的思政內(nèi)容，并確定課程和思政的結(jié)合點(diǎn)及結(jié)合細(xì)節(jié)。最后要通過教研室內(nèi)試課，評價(jià)課程思政結(jié)合處的潤滑程度，及時(shí)調(diào)整細(xì)化課程思政結(jié)合點(diǎn)，避免出現(xiàn)“兩張皮”和硬植入。

例如，可在機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡圖繪制這一知識(shí)點(diǎn)中滲透標(biāo)準(zhǔn)化這一工程觀念。運(yùn)動(dòng)簡圖用以表示一臺(tái)復(fù)雜機(jī)械的傳動(dòng)和運(yùn)動(dòng)原理，其繪制必須參照國家標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合習(xí)近平總書記的標(biāo)準(zhǔn)化觀點(diǎn)明標(biāo)準(zhǔn)化繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖的意義，培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)的職業(yè)素養(yǎng)；在介紹構(gòu)件/機(jī)構(gòu)約束和自由度概念這一知識(shí)點(diǎn)中塑造正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀。由于構(gòu)件/機(jī)構(gòu)是在一定的約束作用下獲得了期望的自由度，以此引出作為當(dāng)代大學(xué)生一定要具備約束自我行為的能力，才能在此基礎(chǔ)上獲得想要的美好生活。結(jié)合網(wǎng)絡(luò)教學(xué)法，如知乎上“2020年人生十大遺憾之事投票榜首：未能珍惜年少時(shí)考入的好大學(xué)而至此生碌碌無為”，教導(dǎo)學(xué)生明白自律的重要性，引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)悟“要自由，需自律”，引領(lǐng)學(xué)生品德向正向、健康方向發(fā)展。

（三）改進(jìn)教學(xué)方法，拓展知識(shí)能力寬度

當(dāng)前背景下教學(xué)方法應(yīng)從傳統(tǒng)的單一講授方式轉(zhuǎn)變成多元化教學(xué)方法，采用混合式教學(xué)法、大班授課小班討論教學(xué)法，項(xiàng)目引導(dǎo)式教學(xué)法，路演匯報(bào)式教學(xué)法等教學(xué)方法，創(chuàng)新設(shè)置課程與思政“融合式”教學(xué)形式，拓展知識(shí)和能力的掌握度。

例如，在理論課堂中采用混合式教學(xué)法，借助互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)融入思政素材作為先導(dǎo)式或開放式教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生沉浸在主動(dòng)和開放的學(xué)習(xí)環(huán)境中；在討論課堂中采用大班授課小班討論教學(xué)法，鼓勵(lì)學(xué)生自主收集材料并處理信息，組織小組合作學(xué)習(xí)， 創(chuàng)建自主、發(fā)現(xiàn)、探究和合作的學(xué)習(xí)氛圍；在三級項(xiàng)目中采用項(xiàng)目引導(dǎo)式和路演匯報(bào)式教學(xué)法，引發(fā)思維碰撞，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)求真的科學(xué)精神。

（四）基于教學(xué)評價(jià)，改進(jìn)思政滲透角度

基于成果導(dǎo)向教育法（OBE）衡量課程與思政“融合式”教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)施過程，使思政教學(xué)目標(biāo)變成可觀測、可衡量、可達(dá)成的指標(biāo)。分析成果指標(biāo)，判斷課程與思政融合教育過程和結(jié)果中的短板，提出改進(jìn)辦法，基于OBE成果反饋改進(jìn)思政滲透角度，以確保課程與思政融合教育深入人心，促進(jìn)學(xué)生提升思想境界。

例如，行星輪系及其傳動(dòng)比計(jì)算這節(jié)的教學(xué)目標(biāo)是學(xué)會(huì)應(yīng)用傳動(dòng)比計(jì)算方法計(jì)算各種行星輪系的傳動(dòng)比，學(xué)會(huì)確定主、從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)向關(guān)系，能夠理解行星輪系在工程中的應(yīng)用原理。為達(dá)成這一教學(xué)目標(biāo)，講授完行星輪系的概念，特點(diǎn)，組成及其傳動(dòng)比計(jì)算公式等基本知識(shí)后，首先通過網(wǎng)站視頻延伸行星輪系的優(yōu)缺點(diǎn)及常見應(yīng)用領(lǐng)域，引出行星輪系通?？捎糜谠鰷p速器和變速器。然后通過汽車變速器傳動(dòng)比計(jì)算作業(yè)題考察同學(xué)們應(yīng)用傳動(dòng)比計(jì)算方法計(jì)算各種行星輪系的傳動(dòng)比這一知識(shí)層面的教學(xué)目標(biāo)。最后通過思考與論述題（結(jié)合作業(yè)題結(jié)果闡述行星自動(dòng)變速器原理）考察同學(xué)們能夠理解行星輪系在工程中的應(yīng)用原理這一素養(yǎng)層面的教學(xué)目標(biāo)，再分析成果指標(biāo)達(dá)成度，提出相應(yīng)的改進(jìn)辦法。

三、“機(jī)械原理”課程思政協(xié)同育人機(jī)制教學(xué)改革的具體實(shí)施

上述改革思路自2022年春季學(xué)期起在燕山大學(xué)部分機(jī)械類專業(yè)試運(yùn)行，一方面，從教師課程思政建設(shè)的意識(shí)和能力角度入手，教研室多次開展典型經(jīng)驗(yàn)交流，建立了課程思政集體教研制度，群策群力建立了燕山大學(xué)“機(jī)械原理”課程思政案例集，典型的課程思政元素見表1所示。另一方面，以“機(jī)械原理”課程思政協(xié)同育人同向同行作為目標(biāo)，修訂了包含課程思政的教學(xué)大綱，并將課程思政貫穿于理論課授課、討論課討論、作業(yè)、三級項(xiàng)目各個(gè)環(huán)節(jié)。

具體的課程各個(gè)環(huán)節(jié)的具體實(shí)施手段如下：

1. 在理論課方面，增加了線上教學(xué)，形成了線上線下混合教學(xué)模式，通過實(shí)事元素，身邊案例，前沿領(lǐng)域和榜樣事跡深入挖掘課程中蘊(yùn)含的思政元素，將其作為線上教學(xué)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生思考，使其關(guān)注學(xué)習(xí)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)動(dòng)力，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生科技報(bào)國的家國情懷和使命擔(dān)當(dāng)。

2. 在討論課方面，擬引入Triz創(chuàng)新方法，為學(xué)生機(jī)構(gòu)方案創(chuàng)新提供思路和步驟。擬引入項(xiàng)目式學(xué)習(xí)方法，以全國機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽主題為契機(jī)，調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，并增設(shè)互評機(jī)制，引導(dǎo)全員式參與并主動(dòng)學(xué)習(xí)。通過以上手段增強(qiáng)學(xué)生自主探索的創(chuàng)新精神。

3. 在三級項(xiàng)目方面，擬試點(diǎn)引入解析法和仿真法，激發(fā)學(xué)生自學(xué)能力，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)仿真和數(shù)學(xué)計(jì)算軟件，多維度解決問題，關(guān)注不同方法解決問題的結(jié)果。進(jìn)而強(qiáng)化學(xué)生工程倫理意識(shí)，培養(yǎng)精益求精的大國工匠精神。

四、結(jié)語

如何將知識(shí)傳授與價(jià)值引領(lǐng)二者高度融合，并落實(shí)到教學(xué)活動(dòng)中，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)、家國情懷、人文情懷和世界胸懷，是每一位教師義不容辭的職責(zé)。專業(yè)教師只有不斷豐富課程思政內(nèi)涵、提升課程整體質(zhì)量，讓專業(yè)課程中的思政元素從本課程中自然長出，與專業(yè)知識(shí)、專業(yè)精神相得益彰、合而為一，才能真正彰顯課程思政教育教學(xué)潤物無聲的效果。

燕山大學(xué)“機(jī)械原理”課程的課程思政建設(shè)正在有序推進(jìn)，并且成效顯著。在前期深刻認(rèn)識(shí)教育部下發(fā)的全面推進(jìn)高校課程思政建設(shè)戰(zhàn)略意義的基礎(chǔ)上，須明確自身發(fā)揮課程思政的“主力軍”作用，須把握好課程思政的“主渠道”——課堂?；谏鲜鼋虒W(xué)改革，“機(jī)械原理”課程被列為燕山大學(xué)第四批課程思政示范教學(xué)改革項(xiàng)目，提出的“機(jī)械原理”課程思政協(xié)同育人機(jī)制的有機(jī)建立項(xiàng)目已獲河北省教育廳資助。

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（責(zé)任編輯：陳華康）