摘"要:本文在新工科建設(shè)內(nèi)涵和課程思政理念的指導(dǎo)下,結(jié)合“機(jī)電一體化”學(xué)科特點(diǎn)、重要性和課程培養(yǎng)目標(biāo),探索在專業(yè)教育過(guò)程中融入課程思政元素的方法。并以銅陵學(xué)院“機(jī)電一體化”課程為例,提出貫穿人才培養(yǎng)方案、課程大綱、理論教學(xué)、課程實(shí)驗(yàn)、課程考核、課程設(shè)計(jì)、學(xué)科競(jìng)賽多位一體、內(nèi)容豐富、案例多樣的課程教學(xué)模式,培養(yǎng)同時(shí)具備專業(yè)技能、創(chuàng)新精神、道德素養(yǎng)、職業(yè)道德、和政治覺(jué)悟、家國(guó)情懷的復(fù)合型應(yīng)用人才。
關(guān)鍵詞:新工科;應(yīng)用型高校;課程思政;機(jī)電一體化
中圖分類號(hào):TB"文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A""doi:10.19311/j.cnki.16723198.2024.13.090
0"引言
“新工科”建設(shè)是對(duì)傳統(tǒng)工科專業(yè)教育改造升級(jí),以加快新興領(lǐng)域工程技術(shù)人才培養(yǎng),適應(yīng)新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換和工業(yè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí),服務(wù)新技術(shù)為特征的新經(jīng)濟(jì),提升國(guó)家科技實(shí)力和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力而主動(dòng)進(jìn)行的教育戰(zhàn)略行動(dòng)?!靶鹿た啤苯ㄔO(shè)作為引領(lǐng)高等教育改革的有力抓手,也是創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重要舉措。
高等教育不僅是解決專業(yè)技能問(wèn)題,它是育人和育才的統(tǒng)一過(guò)程,是價(jià)值塑造、知識(shí)傳授和能力培養(yǎng)的有機(jī)結(jié)合。在開(kāi)展專業(yè)課程講授過(guò)程中,將價(jià)值觀引導(dǎo)寓于知識(shí)傳授和能力培養(yǎng)中,使課程教育與思政教育同向同行,形成協(xié)同效應(yīng),構(gòu)建三全育人格局,幫助學(xué)生樹(shù)立正確的世界觀、人生觀、價(jià)值觀,這是高校人才培養(yǎng)應(yīng)盡的職責(zé)和義務(wù)。
機(jī)電一體化課程是一門(mén)典型的新工科專業(yè)課程,是機(jī)械工程和自動(dòng)化類專業(yè)基礎(chǔ)課程,機(jī)電一體化技術(shù)主要應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床及數(shù)控技術(shù)、計(jì)算機(jī)集成制造、工業(yè)機(jī)器人等領(lǐng)域,具有突出的工程實(shí)踐背景。課程內(nèi)容與新工科建設(shè)和思政目標(biāo)高度一致。本文以銅陵學(xué)院課程思政典型案例(機(jī)電一體化技術(shù))為例,探討新工科背景下,將思政元素融入理論教學(xué)、課程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、學(xué)科競(jìng)賽各環(huán)節(jié),為應(yīng)用型本科新工科相關(guān)專業(yè)建設(shè)和課程思政提供可借鑒的思路。
1"機(jī)電一體化課程概述
1.1"學(xué)科特點(diǎn)和重要性
機(jī)電一體化技術(shù)是一門(mén)將多種技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,并應(yīng)用到實(shí)際中的綜合性課程,是自動(dòng)化設(shè)備、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和現(xiàn)代化賴以發(fā)展的基石。本課程在教學(xué)中著重學(xué)生基本知識(shí)、基本理論和基本方法的培養(yǎng),在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力方面著重機(jī)電設(shè)備的維護(hù)、運(yùn)行管理、改造和設(shè)計(jì)的初步能力培養(yǎng),同時(shí)注意培養(yǎng)學(xué)生機(jī)電產(chǎn)品的系統(tǒng)化設(shè)計(jì)思想和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)。
國(guó)家“十四五”規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要提出,要深入實(shí)施制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略,發(fā)展壯大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和建設(shè)現(xiàn)代化基礎(chǔ)設(shè)施體系。這些戰(zhàn)略舉措的實(shí)施,離不開(kāi)科技創(chuàng)新體制機(jī)制,離不開(kāi)具有扎實(shí)理論知識(shí)和實(shí)踐能力的創(chuàng)新型人才。以培養(yǎng)具備理論與實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的復(fù)合型人才。
1.2"課程目標(biāo)
應(yīng)用型本科在教學(xué)內(nèi)容上注重知識(shí)的應(yīng)用性,培養(yǎng)具有工程素養(yǎng)的應(yīng)用型技術(shù)人才。因此機(jī)電一體化課程在教學(xué)上要實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)。
(1)掌握機(jī)電一體化基本概念,理解機(jī)電一體化系統(tǒng)構(gòu)成要素及要素間的相互關(guān)系,初步建立機(jī)電產(chǎn)品的系統(tǒng)化設(shè)計(jì)思想;
(2)掌握綜合應(yīng)用機(jī)械技術(shù)、電氣控制等技術(shù)在機(jī)電一體化系統(tǒng)中應(yīng)用的能力,熟悉機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方法,具備運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊(cè)等相關(guān)資料的能力;
(3)初步掌握機(jī)電一體化產(chǎn)品的工程設(shè)計(jì)方法與流程,具備開(kāi)展工程實(shí)踐和工程設(shè)計(jì)的基本技能;
(4)具備良好的工程素養(yǎng)、科學(xué)精神以及自主學(xué)習(xí)能力,具備溝通、組織、團(tuán)隊(duì)合作能力,具有一定的創(chuàng)新、可持續(xù)發(fā)展能力。
2"機(jī)電一體化課程思政教學(xué)模式
“新工科”背景下,學(xué)生不僅要掌握深厚的理論知識(shí),還應(yīng)該具備較強(qiáng)的實(shí)踐能力。課題組教師均為“雙能型”教師,具備較強(qiáng)的理論功底、扎實(shí)的實(shí)踐能力和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。在教學(xué)之余,課題組教師一方面不斷提高專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí),另一方面前往企業(yè)掛職鍛煉,探索理論與實(shí)踐的結(jié)合點(diǎn)。
專業(yè)課融入思政元素。需要教學(xué)內(nèi)容和思政元素的有機(jī)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)在教學(xué)過(guò)程中融入文化觀念、道德品質(zhì)。讓學(xué)生樹(shù)立崇高目標(biāo),踐行社會(huì)主義世界觀、人生觀、價(jià)值觀,樹(shù)立為人民服務(wù)的人生理念,遵循職業(yè)道德和增強(qiáng)責(zé)任感,激發(fā)學(xué)生愛(ài)國(guó)情懷。然而,高校工科教師存在人文素養(yǎng)、思政理論薄弱的現(xiàn)狀。為彌補(bǔ)該不足之處,課題組教師應(yīng)參與課程思政培訓(xùn)與學(xué)習(xí),并組織探討如何有計(jì)劃、規(guī)范地將思政元素融入教學(xué)環(huán)節(jié)。最終制定人才培養(yǎng)方案、課程大綱、理論教學(xué)、課程實(shí)驗(yàn)、課程考核、課程設(shè)計(jì)、學(xué)科競(jìng)賽多位一體、內(nèi)容豐富、案例多樣的課程教學(xué)模式。
以課程思政理念為指導(dǎo),修訂應(yīng)用型人才培養(yǎng)方案,確定考核方式。本課程更重視專業(yè)技能的掌握與應(yīng)用,因此采用考查方式進(jìn)行課程考核。主要考核學(xué)生在日常學(xué)習(xí)過(guò)程中的表現(xiàn)、課程表現(xiàn)、技能掌握和素質(zhì)養(yǎng)成和操守遵循。
(1)日??己?。主要考查學(xué)生作業(yè)書(shū)寫(xiě)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告書(shū)寫(xiě)是否規(guī)范、完整、正確以及實(shí)驗(yàn)描述是否實(shí)事求是,是否按要求完成課前預(yù)習(xí)等。
(2)課程表現(xiàn)。主要考查學(xué)生出勤、課堂討論參與度,是否掌握必備專業(yè)理論知識(shí)和專業(yè)知識(shí)應(yīng)用。
(3)專業(yè)技能。主要考查理論知識(shí)應(yīng)用能力,課內(nèi)設(shè)計(jì)任務(wù)完成度,課程實(shí)驗(yàn)參與、完成情況。確保學(xué)生技能達(dá)到一定水平要求。
(4)素質(zhì)操守。通過(guò)本課程學(xué)習(xí)后,學(xué)生除需要掌握專業(yè)知識(shí),還需具備一定的團(tuán)隊(duì)協(xié)作、溝通交流、職業(yè)操守和道德素養(yǎng)等。
為支撐課程目標(biāo)的達(dá)成,由課題組教師從理論教學(xué)和實(shí)際教學(xué)兩方面對(duì)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)教授和價(jià)值觀引導(dǎo)。理論教學(xué)方面采用線上、線下相結(jié)合的方式開(kāi)展,課前教師提供學(xué)習(xí)資料,線上預(yù)習(xí)了解,課中重點(diǎn)知識(shí)講解,學(xué)生做到應(yīng)知、應(yīng)會(huì),課后練習(xí)將知識(shí)應(yīng)用。實(shí)踐教學(xué)方面,注重實(shí)踐能力的鍛煉,承認(rèn)學(xué)生個(gè)人差異,以學(xué)生為中心,教師在此過(guò)程中主要進(jìn)行原理講解和操作演示,發(fā)揮學(xué)生主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造性。
3"機(jī)電一體化課程思政的實(shí)施
機(jī)電一體化技術(shù)學(xué)科要緊跟時(shí)代發(fā)展需求,教學(xué)過(guò)程中引入新技術(shù)、新產(chǎn)品外,可以挖掘融入多種思政元素,從而讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中樹(shù)立正確的世界觀、人生觀,培養(yǎng)職業(yè)道德素養(yǎng),激發(fā)愛(ài)國(guó)情懷,實(shí)現(xiàn)真正的“德智體美勞”全面發(fā)展。具體教學(xué)內(nèi)容與思政元素如表1所示。
理論教學(xué)是機(jī)電一體化教學(xué)的重要組成,課程第一節(jié)課尤為重要,結(jié)合“十四五”規(guī)劃、中國(guó)制造2025、全球制造業(yè)發(fā)展形式和環(huán)境,向?qū)W生說(shuō)明我國(guó)制造業(yè)將迎來(lái)轉(zhuǎn)型升級(jí)、創(chuàng)新發(fā)展的重大機(jī)遇,而機(jī)電一體化技術(shù)必將在此次過(guò)程中扮演重要角色,以此獲取學(xué)生的專業(yè)認(rèn)可度和專業(yè)自信,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。在后續(xù)的理論教學(xué)環(huán)節(jié),講授理論知識(shí)的同時(shí),引入與章節(jié)內(nèi)容相關(guān)案例,如在講授控制電動(dòng)機(jī)及其選擇計(jì)算章節(jié),以新能源汽車核心“三電”中的電機(jī)技術(shù)、電控技術(shù)為例,讓學(xué)生了解我國(guó)汽車發(fā)展戰(zhàn)略、培養(yǎng)學(xué)生追求卓越和敢于創(chuàng)新的科學(xué)精神。
“紙上得來(lái)終覺(jué)淺,絕知此事要躬行”。實(shí)踐教學(xué)是學(xué)生掌握理論知識(shí)、培養(yǎng)動(dòng)手能力的重要途徑。機(jī)電一體化實(shí)踐教學(xué)包括課程實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)兩部分。設(shè)置機(jī)電系統(tǒng)認(rèn)知、液體混合、步進(jìn)電機(jī)控制、裝配流水線四個(gè)實(shí)驗(yàn),從初識(shí)機(jī)電系統(tǒng),到傳感器檢測(cè)、再到電機(jī)控制、到最后融合傳感器和電機(jī)控制。先整體認(rèn)知機(jī)電一體化產(chǎn)品應(yīng)用,開(kāi)拓視野,要求學(xué)生回顧所學(xué)其他學(xué)科內(nèi)容,將知識(shí)串聯(lián)起來(lái),樹(shù)立學(xué)生整體意識(shí)、系統(tǒng)工程意識(shí);再側(cè)重進(jìn)行傳感器、電機(jī)控制實(shí)驗(yàn),夯實(shí)專業(yè)基礎(chǔ),并在專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)中強(qiáng)調(diào)職業(yè)道德、工程素養(yǎng)、堅(jiān)定信念、不斷鉆研的科學(xué)精神;最后綜合技能實(shí)驗(yàn),完成裝配生產(chǎn)線的模擬實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作和溝通能力。
課程設(shè)計(jì)是本課程重要教學(xué)環(huán)節(jié)之一,要求學(xué)生獨(dú)立完成典型機(jī)電一體化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)(包括臥式車床數(shù)控化改造、數(shù)控車床自動(dòng)化回轉(zhuǎn)刀架機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)、X-Y數(shù)控工作臺(tái)機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)、波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì))。在該環(huán)節(jié)中,學(xué)生從設(shè)計(jì)對(duì)象出發(fā),制定設(shè)計(jì)方案,選擇傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和電氣元件;分析工況,建立系統(tǒng)模型,計(jì)算載荷,選擇電機(jī);設(shè)計(jì)機(jī)械系統(tǒng)和控制系統(tǒng);繪制相應(yīng)零件圖、裝配圖、電氣原理圖等。通過(guò)課程設(shè)計(jì)教學(xué),學(xué)生分析處理復(fù)雜工程問(wèn)題的能力得到相應(yīng)程度的提高,對(duì)學(xué)生工程素質(zhì)的培養(yǎng),職業(yè)精神的樹(shù)立,創(chuàng)新精神的激發(fā)起到引導(dǎo)作用。由于機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)是一個(gè)機(jī)械、電氣、控制等多學(xué)科交叉融合的過(guò)程,有助于學(xué)生的整體意識(shí)、大局觀念的形成。
實(shí)施“以賽促學(xué)、以賽促教”教學(xué)模式。學(xué)科競(jìng)賽對(duì)學(xué)生“知識(shí)、能力、素質(zhì)”協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要作用,促進(jìn)對(duì)理論知識(shí)的理解、掌握與應(yīng)用,培養(yǎng)分析復(fù)雜問(wèn)題的能力、提高創(chuàng)新意識(shí)、建立工程思維,并且在籌備比賽過(guò)程中,需要學(xué)生之間、學(xué)生與老師之間溝通、協(xié)作。以我校2020級(jí)機(jī)械電子工程專業(yè)學(xué)生為例,參加《“西門(mén)子”杯智能制造挑戰(zhàn)大賽》自由探索分項(xiàng)和離散行業(yè)自動(dòng)化分項(xiàng)以及安徽省大學(xué)生工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用大賽,均取得優(yōu)異成績(jī)。
4"總結(jié)
機(jī)電一體化課程作為機(jī)電專業(yè)一門(mén)重要的專業(yè)課,在新工科理念指導(dǎo)下,將思政元素融入應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)方案、教學(xué)大綱、教學(xué)實(shí)施等課程教學(xué)全過(guò)程,在專業(yè)教育中滲透思政教育,使學(xué)生掌握理論基礎(chǔ)和實(shí)踐技能的同時(shí),思想政治、職業(yè)素養(yǎng)、人文素養(yǎng)等也得到系統(tǒng)全面的教育和提高。
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