機械制造基礎課程思政內容探索

王秀芝　包寧　李書環　單慧勇

摘? 要：機械制造基礎課程是高等院校機械類專業學生必修的專業基礎課，文章在新工科背景下，提出在課程教學內容中融合思政目標及實施思政內容的教學方法，如討論教學法和有組織的自學方法等，達到在教學中立德樹人的目的，滿足機械制造基礎課程發揮培養人才重要作用的新要求。

關鍵詞：機械制造基礎;思政目標;能力;內容

中圖分類號：G641? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2022）05-0181-04

Abstract： Fundamentals of mechanical manufacturing is a compulsory professional basic course for mechanical majors in universities. The teaching method was put forward in which the ideology objectives and ideology contents integrated into the teaching content under the background of new engineering. The methods are discussion teaching method and organized self-study method. The purpose is to achieve the goal of neutral morality and cultivating talents in teaching， and meet the new requirement that basic course of mechanical manufacturing plays an important role in cultivating talents.

Keywords： Fundamentals of mechanical manufacturing; ideology objectives; ability; content

《中國制造2025》明確提出[1]，我國要于2025年邁入制造強國行列，于2035年制造業整體達到世界制造強國中等水平，加大專業技術和技能人才的培養力度，全面部署實施制造強國戰略。習近平總書記2016年在全國高校思想政治工作會議上強調，“我們對高等教育的需要比以往任何時候都更加迫切，對科學知識和卓越人才的渴求比任何時候都更加強烈。[2]”高校的立身之本在于立德樹人，高校思想政治工作怎樣引領和服務課程思政與新工科建設是時代賦予的新課題，機械專業課程思政必須在新工科建設中發揮協同和引領的作用[3]，讓思想政治教育滲透到專業課培養過程中，打造出“中國版”工程教育的體系，為制造強國戰略的人才培養發揮重要作用。

高等教育發展水平是一個國家發展水平以及發展潛力的重要標志，為了實現中華民族的偉大復興，教育的地位和作用不可忽視，高校的思想政治工作必須堅持把立德樹人作為中心目標，把思想政治工作貫穿教育教學的全過程，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的新局面[4]。用好課堂教學這個主渠道，提升思想政治教育的親和力、針對性，滿足學生成長發展的需求和期待[2]。各門課程都要守好一段渠、種好責任田，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協同效應[2]。課程思政不但不會改變專業課程的本來屬性，而且還能充分發揮課程的德育功能，挖掘專業課程中蘊含的德育元素和價值精神，在“潤物無聲”的專業知識教學中實現立德樹人的教育目的[5]，思政課程向課程思政的延伸具有非常重要的現實意義，可以更有效地培養優秀人才，實現立德樹人的目標。

授課教師以學生專業背景和學科特點為基礎，挖掘機械制造基礎內容中的思政元素和育人目標，實現“課程承載思政”與“思政寓于課程”的有機統一[6]。教師在教學中，牢記立德樹人根本任務，不斷引導學生樹立良好的專業素養。

一、融合思政元素的課程內容

機械制造基礎課程思政目標是將學科資源、課程資源內化為立德樹人的元素;學生既學了課程知識又樹立了正確的世界觀、人生觀、價值觀;培養學生的專業素養、職業素養及工匠精神。課程教學主要內容涉及到切削機床、機床夾具、刀具、工藝規程設計以及機械制造質量分析控制等知識。文中選取部分課程內容融入思政元素，教學內容與思政目標融合思路見表1。

（一）緒論內容

機械制造基礎教學內容中的緒論主要介紹了課程性質、課程作用及課程目的等。展示教學視頻、圖片等素材突出中國制造業取得的成績（如：交通工具的發展、嫦娥五號探月工程和深海工程“奮斗者”號深潛創造了10 909米的新紀錄等）和存在的“卡脖子”技術（華為事件、哈工大等高校被禁用軟件等），引導學生明確我國制造業面臨的機遇與挑戰。結合國內外現狀講解我國制造業的優勢與不足，激發學生的責任感、使命感與榮譽感，引導學生不斷提升專業素養，勇擔民族復興的時代重任。

（二）增材制造內容

增材制造是依據CAD數據連接材料制作物體，無需刀具、夾具等專用設備，逐層累加制作零件的過程。近年來人們也稱之為3D打印技術，這種技術直接取材于工程材料，比如石膏材料、玻璃纖維、不銹鋼、鋁合金、鈦合金、橡膠類材料、耐用性尼龍材料、生物類材料和食品材料等[7]。這部分內容打破學生想象中零件加工方法的框架，加工零件可以不使用機床設備及刀具，根據需要選取非金屬材料，這有利于在后續的課程設計或比賽中，培養學生的大膽創新精神。

（三）刀具內容

刀具的品種因零件的加工方法不同而各異，講解到鉆孔工具內容時，可以拓展介紹一種特殊的鉆，即群鉆，它由倪志福創造，原名倪志福鉆頭，經本人倡議后改名稱為群鉆，寓意是群眾參與完成[8]。北京某機械廠在1953年承擔了緊急任務，在某零件上鉆孔，而這種零件材料就是強度大，硬度高的高錳鋼。最初選用的標準麻花鉆加工效率低，磨損嚴重，一天就燒壞了12個[8]。倪志福知難而上，在炎熱的夏季，鉆到沒有空調的車間里，經過無數次試驗，累積了無數失敗經驗后，終于將形狀為“三尖七刃”的新型鉆頭研制成功。從1953年開始，倪志福和研究小組歷經十多年，通過實踐總結，最終確定群鉆基本鉆型。研制群鉆的過程給學生延伸出的道理是面對困難要有堅韌不拔的毅力，梅花香自苦寒來，在困境中要不停尋求突破，努力克服困難;要有追求創新的“工匠精神”以及團隊精神，抱團取暖，形成合力，共謀發展。引導學生勇于挑戰科技創新難題，用榜樣人物的事跡激勵學生向上發展，不怕苦、不怕難，剛健有為，自強不息。

（四）積屑瘤內容

加工工件時，如果工件材料是一般鋼料或其他塑性材料，加工條件為中等切削速度，切屑是連續的，可見到前刀面切削處粘附一塊截面為三角形的硬塊。前刀面上這個多余的金屬塊就是積屑瘤。它可以增大刀具前角減小切削力，但是，它在加工過程中不穩定，長大到一定程度后會脫落，掉落的碎屑嵌入已加工表面內，增加工件表面粗糙度。在實際操作中應該避免這種現象發生。將這個現象與日常生活聯系后，不難總結出，大部分人在工作和生活中難免會遇到不順心的事情，如果此時不人為干預一下，壞情緒就會像積屑瘤一樣，長大到一定程度后爆發，造成近來總能在各種媒介上看見的一些青年人因各種原因選擇極端的輕生方式，對家庭和朋友造成毀滅式打擊。所以，當不良情緒出現時，要及時紓解，積極樂觀應對，選擇合適的排解方式，如：聽音樂、運動或找朋友聊天等。積屑瘤現象引導學生要有積極樂觀的人生態度，學會做情緒的主人。

（五）切削液內容

切削液的作用包括潤滑、冷卻、清洗及防銹等。切削液的品種多，性能不同，一般情況下，可以根據加工性質、刀具和工件的材料等條件選擇合適的切削液，以達到較好的加工效果。未經過處理的切削液中會存在一些表面活性劑，接觸活性劑后會使操作工人出現皮膚脫脂、紅腫，甚至開裂、化膿的嚴重后果[9]，活性劑中的有效成分例如亞硝酸鈉和磷酸鈉等添加劑對環境和人體造成非常大的危害。引導學生重視機械制造產業中需要承擔的社會責任，并且樹立足夠的環保意識，響應國家以生態優先，綠色發展為導向的發展理念。

（六）機床導軌內容

機床導軌不僅具有承受載荷的作用而且具有導向作用。導軌是機床上十分重要的部件之一，機床的加工精度與導軌精度密不可分。為確保導軌既有加工精度又能順暢地相對運動，所以刮研是導軌加工中的最后工序。經驗豐富的師傅能恰到好處地掌握手上力道，巧妙地將刮研的誤差控制在0.01 mm左右，這種技藝經過千錘百煉，才能有熟能生巧的效果，這體現了對細節要求高，力求完美的工匠精神。在講解這部分內容時要鼓勵學生，從事機械制造領域或是其他任何領域都要追求精益求精的工匠精神。

（七）工件裝夾與定位內容

用機床加工零件時，為了滿足該工序加工的表面符合圖紙的要求，必須在進行機械加工前定位零件，也就是確定零件相對機床或夾具占據的位置。零件定位后，還必須進行夾緊，即在加工過程中，零件要保持這個位置[7]。確定夾緊力方向有多個原則，其中之一就是夾緊力的方向垂直主要定位基面。如圖1所示的工件以A和B面作為定位基準，鏜削C孔，要求C孔中心線垂直于A面。加工要求A面為主要基準面，根據夾緊力方向的原則可知，正確的夾緊力FQ方向一定垂直主要定位基準面。然而，由圖1可以看到，夾緊力FQ的方向垂直于B面，如果A面和B面存在垂直度誤差，鏜削C孔后，孔軸線不垂直于A面，這屬于原則錯誤，即夾緊力方向錯誤導致無法加工合格的零件。

圖1 夾緊力方向不垂直于主要定位基面

講這部分內容時，可以進行思政教學，引導學生在成才成人的關鍵時期，不論做任何事情都要堅持正確導向，樹立良好的世界觀、價值觀、人生觀，堅持弘揚愛國情懷、敬業精神、誠實守信的美德及建立友好和睦人際關系的社會主義核心價值觀。

（八）加工工藝過程的技術經濟分析內容

設計零件加工工藝規程時，有時遇到多套加工方案，既能滿足零件的加工精度要求又能達到表面質量要求，其中一些方案具有生產率高的優勢，但是投資設備和夾具的成本大，另一些方案投資費用少以及生產率低[6]，不同的方案有不一樣的經濟效果。一般合理的方案是在保證零件質量要求的前提下，高的生產率，低的加工成本[6]，引導學生確定方案時，不能只考慮效率而忽略成本，要學會精打細算。盡量做到技術上先進、經濟上合理。

（九）加工精度的影響因素內容

在機械加工中，零件的精度取決于工件和刀具在切削運動過程中相互位置的關系，而工件和刀具又安裝在夾具和機床上，因此，機床、工件、夾具和刀具就構成了一個工藝系統，工藝系統的誤差在不同的條件下，以不同程度復映到工件上，就是工件的加工誤差，通常認為工藝系統的誤差為原始誤差[7]。影響原始誤差的因素如圖2所示。

圖2中列出了影響零件加工誤差的所有因素，但并不是零件的加工誤差必須要考慮這些因素，實際生產中，找出影響誤差的主要因素即可，比如，在臥式車床上車削零件過程，導軌在水平面內彎曲誤差是影響工件精度的主要因素之一，而垂直面內的導軌彎曲誤差對加工精度影響小到可以忽略不計。引導學生分析問題全面考慮，但是懂得抓主要影響因素。

二、實施思政內容的教學方法

思政內容潤物無聲地融入教學內容中也需要借助合理的教學方法才能達到立德樹人的目標。教學方法與思政目標融合思路見表2。

（一）討論式教學法

課堂討論是教學實踐中的重要環節[10]。教學改革以前，課堂討論組織形式是教師根據授課內容，在課堂上適時拋出問題，但是真正參與討論的只是少數同學。為實現討論教學的目標，全員參與討論，改革后組織形式是課前將52位同學分10組，每組5～6人，教師在課堂上拋出討論題目后，學生先在小組內討論，學生自由發言，互相啟發，互相補充[11]，形成小組意見后再與其他各組交流。這種討論方式縮小了討論范圍，啟發不善言談的學生講出自己的想法，增強自信心及分析問題的能力。

（二）有組織的自學方法

面對機械制造基礎課程內容多，課時少的問題，適當增加學生的自學內容。以前采取的措施是教師在課堂上通知學生自學的內容，學生課下自主學習，但是，學習成效不好。教學改革后，要求以小組為單位課下學習自學內容，自學成果也是以小組為單位，用PPT或書面學習總結等形式表現出來，教師采用抽查或統交等方式查看自學結果。如：刀具材料內容就可以通過這種自學方式進行。學習小組成員互相督促、相互學習、交流經驗和感想，這種方法可以提高學生學習的效率;激發學生學習的積極性和主動性。

（三）角色互換教學法

常規課堂，教師在講臺上，講解教學計劃安排的內容。在新工科背景下，學生的綜合能力的培養與鍛煉逐漸被重視。在機械制造基礎課程中融入思政內容發揮課程的價值引領作用。角色互換就是老師與學生的角色互換，老師根據課程內容提前布置恰當工作量的作業，給出學生課下準備時間，學生以PPT形式展示并講解作業結果，限時5分鐘。教師根據課時及其他因素，采取抽查或其他方式檢查學生的作業完成情況。課程中采用角色互換教學法，可以鍛煉學生的表達能力，概括知識的能力以及查詢文獻能力。

（四）調查式教學法

調查式教學法的實質：教師先選定適宜的內容（拓展書中的內容，如機床導軌材料的種類及特點、金屬加工機床的現狀及發展趨勢等），然后布置給學生，要求學生以小組為單位提交書面調查報告，并在報告中列出小組成員承擔的工作內容。這種教學方法可以增強學生的團隊意識，提升學生團隊合作的能力，使學生明確自己的任務，挖掘自己的價值。

三、結束語

文中在機械制造基礎課程教學內容中提煉思政元素進行改革，用好課堂教學這個主渠道，重視學生能力提高、素質、工程倫理的養成，激發學生的學習興趣。機械制造基礎課程融合思政元素，可以為《中國制造2025》制造強國戰略的人才培養發揮支撐作用。

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基金項目：2019年教育部產學合作協同育人項目“新工科背景下農業機械化及其自動化專業課程體系建設”（201902168001）;2021年第二批天津市一流本科建設課程“機械制造基礎課程”（津教高函〔2021〕25號）;2019年天津市市級一流專業建設項目“農業機械化及其自動化專業”（農院教〔2020〕43號）;2020年度天津農學院校級一流本科課程建設項目“機械制造基礎課程”（農院教〔2020〕44號）

作者簡介：王秀芝（1969-），女，漢族，天津人，碩士，副教授，研究方向為農業機械方向的科研和機械制造基礎課程的教學。