“設計原理與方法Ⅱ”課程思政建設探索

闞亞鯨 魏志勇 錢瑞明 畢可東

[摘 要] “設計原理與方法II”課程把機械設計的傳統教學內容拓展到機械系統設計及動力學領域，主旨是培養學生解決復雜機械設計問題的專業能力。“設計原理與方法II”課程的思想政治建設可以進一步培養學生的道德品格和職業素養，為國家和社會培養符合社會主義核心價值觀的高層次機械專業人才。對課程思政建設進行探索，在教學內容、教學方法、教師團隊建設方面摸索出一套改革方案，設計了課程思政的教學案例，為“設計原理與方法”系列課程的進一步改革，打造高質量金課群，提供了有價值的參考。

[關鍵詞] 機械設計;設計原理與方法;課程思政;教學案例

[基金項目] 2019年度東南大學校級教改項目“‘設計原理與方法II金課課堂建設的研究與實踐”（2019-014）

[作者簡介] 闞亞鯨（1985—），男，江蘇鎮江人，博士，東南大學機械工程學院機械設計工程系主任，講師（通信作者），主要從事機械設計及理論、表面化學與界面結構研究。

[中圖分類號] G642.0? ?[文獻標識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324（2021）21-0069-04? ?[收稿日期] 2021-01-03

一、背景

人才培養是高等教育的價值體現。《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020年）》指出，國家在高素質人才方面嚴重緊缺，再一次明確了人才培養在高校工作中的核心地位。在眾多學科中，機械專業有著最為古老的歷史。新一輪科技革命和產業變革的到來，為機械專業的發展帶來了新的機遇和挑戰。在高等教育中，課堂是人才培養的主陣地。2018年11月24日，在第十一屆“中國大學教學論壇”上，教育部高教司吳巖司長作了題為“建設中國金課”的主題報告，提出要建設高階性、創新性、挑戰性的金課[1]。當下，國家對工科人才的評價，不再局限于是否符合創新型、實用型、復合型這些專業能力方面的要求，而是要求具備高尚的道德情操及全面的綜合素質。課程思政建設是打造高質量課程必不可少的一環。對學生進行思想道德教育，是為社會主義事業培養高層次建設者和接班人的關鍵所在。習近平總書記在2016年全國高校思想政治工作會議上強調，“高校思想政治工作關系高校培養什么樣的人、如何培養人以及為誰培養人這個根本問題。要堅持把立德樹人作為中心環節，把思想政治工作貫穿教育教學全過程，實現全程育人、全方位育人，努力開創我國高等教育事業發展新局面。”[2]這個講話表明，在傳授學生專業知識、培養學生專業能力的同時，還需要起到引導學生提升自身“思想水平、政治覺悟、道德品質、文化素養”的作用。而在課程建設中，教師團隊是推進課程思政改革、打造特點鮮明的模范課堂的主導者[3]。只有教師充分重視課堂的思想政治建設，主動開展相應的課程改革，才能充分發揮課堂在育人主戰場的主導作用，滿足全方位育人的要求，達到人才培養的目標。

“設計原理與方法II”是東南大學機械工程專業的特色課程，也是校級示范課的改革試點。為了進一步發揮該課程在專業人才培養中的作用，課程組積極研究課程思政教育的目標定位，修訂課程教學大綱，設計思想政治元素及其與教學內容的融合方式，改進教學方法，建設教師團隊，并在教學實踐中探索出一套切實可行的改革方案。

二、課程建設現狀

“設計原理與方法”系列課程是我校實踐機械設計類專業課程改革與創新的一次主動探索，于2014年正式面向機械工程專業本科生開課。該系列中包括四門理論課程，關鍵詞分別為“尺度與結構設計”“系統與動力學設計”“現代設計方法”“概念與創新設計”。配合課程實驗、綜合訓練及綜合實踐三個部分，形成了理論教學、實踐教學和自主研學“三位一體”的課程體系[4]，如圖1所示。為了進一步提升課程質量，達到“新工科”發展的內涵要求，培養能夠解決復雜機械系統設計問題的高層次人才，課程組進一步圍繞“設計原理與方法”系列課程，開展面向“新工科”機械類創新人才培養的“設計原理與方法”金課群建設與實踐的研究工作，于2019年順利立項成為江蘇省首批金課建設項目，而且是唯一面向機械專業人才培養建設的課程群。

“設計原理與方法II”是課程群理論教學體系中的核心課程，是大三本科生必修的專業主干課程，至今已完成七屆超過1200人次的授課任務。傳統的機械原理和機械設計課程的知識體系主要圍繞構件和機構展開，缺少對學生系統性設計觀念的培養。鑒于此，“設計原理與方法II”課程在立項之初就被定位為對原有機械設計課程的拓展，即將機械設計教學從傳統的機構設計拓展到機械系統的整體設計，考慮各個子系統之間的相互聯系和作用，學習如何利用基礎學科的理論知識，求解系統性能的最優化問題。課程的教學目標是培養學生的全局意識，能夠從整機和系統的角度出發，追求機械系統的綜合性能，而不僅僅局限于單個機構的實現和優化設計。知識體系圍繞機械整機設計這個主題進行構建，內容涵蓋了系統整體設計、子系統優化設計、剛性和彈性系統動力學、虛擬樣機技術等方面。其中，動力學部分包含了機械系統動力學等研究生階段的部分內容，可以視為對本碩博一體化培養模式的一種探索。在教學方法方面，在機械系統設計相關理論知識教學的基礎上，采用大量案例的討論（例如水平定向鉆機、抽油機、電磁帽坯件機等）幫助學生了解、熟知機械系統和裝備技術，進而可以自主分析和設計整個機械系統。與課程特色相適應的是課程的評價機制。在考核組成中，項目設計的比重達到40%。通過布置綜合型專題設計項目，并給定設計要求，要求學生開展包括項目調研、論證、理論設計、計算機仿真、結果分析與優化在內的設計任務，進一步鍛煉學生的研究和實踐能力。可見，本課程的教學設計和安排充分體現了課程組對“高階性、創新性、挑戰性”金課標準的理解。

目前，課程組按照“設計原理與方法”金課群的總體建設目標和思路，探索課程的線上線下混合式教學模式，設計“項目驅動”的探究性研究型課堂環境，并建設適用于機械系統設計混合式研究型課堂的教學材料和教材。在課程思政建設這個改革環節上，課程組通過調研國內機械專業課程思政的建設情況，并結合本課程近年來的實際情況，確定了如下建設思路：面向“新工科”工程教育人才培養模式需要，以項目為牽引，以制造強國為主線，關注學科發展中涉及的社會經濟、環境生態及可持續發展等問題。