“機械原理”課程思政協同育人機制的教學改革研究與實踐

葉妮佳

摘? 要：落實立德樹人根本任務，必須將價值塑造、知識傳授和能力培養三者融為一體。燕山大學機械原理課程團隊在“機械原理”系列課程建設中，提出課程思政協同育人機制教學改革思路，并據此將思政建設工作融入課程安排的各個環節。文章詳細介紹了“機械原理”課程開展課程思政建設的思路及具體舉措，以期為其他專業課的課程思政建設提供參考。

關鍵詞：機械原理；課程思政；教學改革

中圖分類號：G642.0? ?文獻標識碼：A? ? 文章編號：1673-7164（2023）21-0081-04

2016年，習近平總書記提出， “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……其他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”［1］。在這樣的大背景下，教育部于2020年印發《高等學校課程思政建設指導綱要》，提出要把思想政治教育貫穿人才培養體系，全面推進高校課程思政建設［2］。近期，習近平總書記在黨的二十大報告中再次強調，要將黨的二十大精神融入課程思政，教育引導大學生“堅定不移聽黨話、跟黨走”［3］。由此可見，課程思政是貫徹落實黨的二十大精神，推進黨的二十大精神入腦、入心、入行的有效渠道［4］。

“機械原理”課程是機械類及近機械類專業的學科專業基礎課。在培養高級機械工程技術人才的全局規劃中，該課程不僅可為學生學習相關技術和打牢專業基礎課起到承前啟后的作用，而且還可為其今后從事機械設計和研究工作起到增強適應能力和開發創新能力的作用［5］。同時，該課程更是新工科建設背景下課程體系中的核心必修課程［6］。因此，開展“機械原理”課程思政協同育人機制研究與實踐工作，對落實立德樹人這一根本任務具有重要意義。

一、“機械原理”課程簡介及學情分析

燕山大學“機械原理”課程開設在大二下學期，理論56學時/3.5學分（含討論課6學時，實驗課4學時），三級項目16學時/1學分。課程經過多年的打造，體系較為完整，包含理論課（配套實驗課），討論課和三級項目，但該課程在前期教學中存在以下問題：

（一）理論綜合性強，學生動力較低

由于“機械原理”理論課的教學內容是機構組成理論、運動學、動力學及各種常用機構的設計方法等機構/機器的共性問題，具有較強的綜合性和工程實踐性［6］，屬于專業第一門啟蒙機械課，加之學生透過機械表象看待機構本質的能力不足，導致在現有傳統多媒體教學模式下，學生無法在思維中強化所學知識與實際生活之間的聯系，學習動力很難被調動。

（二）討論課的學習有效性不足

“機械原理”討論課旨在培養學生對理論課中創新知識的靈活運用和利用所學知識解決實際問題的能力，形式上以3～4名同學為一個設計小組，以小組為單位創新一個傳動機構方案。由于學生沒有創新方法的知識背景，創新能力不足，導致設計小組設計出的方案大同小異，往往無法設計出有效的可實施方案。另外，現有的評價方式是同一小組內各組員共享得分，導致學生“抱大腿”現象嚴重，評價機制的不完善間接影響了學生的討論積極性。

（三）三級項目繪制/輸出能力較弱

“機械原理”三級項目旨在讓學生對機構設計過程有一個較完整的概念，培養學生獨立解決有關機械原理實際問題的能力，形式是根據設計任務書的要求，繪制/輸出討論課提出設計方案的機構運動簡圖、速度圖、加速度圖、平衡力矩圖。由于學生對工程實踐理解不夠，數據感知能力弱，繪制/輸出的結果差別較大，經常出現“不可能數據”，并且由于學生還沒有形成仿真與解析相互驗證的科學思維方式，所以即使出現“不可能數據”，也難以意識到錯誤。

二、“機械原理”課程思政協同育人機制教學改革思路

（一）改革教學目標，明確立德樹人維度

在原有專業教學目標基礎上，增加素養教學目標，并將之拆解并落實到課程的各個部分和章節，明確各個部分需完成的育人維度和深度，為后續課程開展過程中追尋價值引領和能力塑造指明方向和高度。

教學目標的兩個維度相輔相成，密不可分。明確素養教學目標后，將兩個維度的目標作為有機整體，并以此為導向開展教學活動，使學生在知識層面獲得和實踐能力提高的同時，實現德行素質提升的目標。

例如，在原有專業教學目標“使學生掌握平面機構學和機械動力學的基本理論、基本知識和基本方法，并在這些知識對復雜工程問題進行描述和解釋”的基礎上，增加“能夠在工程實踐中理解并遵守工程職業道德和規范、明確應承擔的社會責任”這一素養教學目標。具體而言，將之拆解融入至1.1緒論、2.1機構的組成要素和組成原理、2.2機構的運動簡圖、4.5機械效率、5.1平面四桿機構的類型及應用、6.2從動件的運動規律、7.5漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動、9.3其他機構之中。各部分要能分別理解機械工程與社會的相互作用關系，以及機械工程專業科技工作者所應承擔的社會責任，以激發科技報國的熱情；培養遵循客觀規律的科學觀念；灌輸標準化作業的工程觀；滲透學生合理安排和科學設計的工程概念；培養學生的專業興趣，樹立大學生的專業使命感，強化學生的專業情懷；鍛煉職業判斷能力；再次滲透遵循客觀規律的科學觀念。使學生能夠適應職業發展要求，及時關注并跟蹤、把握機械工程及相關領域前沿理論、技術的發展動態，具備不斷獲取新知識、新技能，持續自我提升的能力。通過上述各個章節的育人子目標支撐“能夠在工程實踐中理解并遵守工程職業道德和規范，并明確應承擔的社會責任”的素養總目標。

（二）基于教學內容，挖掘思政融入角度

從機械需求、機械問題、機械事例、人物、機械的過去、機械的未來以及機械人的責任與使命多板塊分類構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。

針對教學內容中具體知識點或教學活動，首先要借助自行查閱資料，與輔導員交流，與學生談話等多種手段，了解學生此階段的認知特點和階段需求，分析學生能夠接受、熱衷接受的思政內容。其次要學習其他學校的精品課程，深度理解課程知識內容，擴展知識維度，為課程思政同向同行打好基礎。再次要通過教研室集體備課，從思政案例庫中討論、擇選、匹配與課程內容配套的思政內容，并確定課程和思政的結合點及結合細節。最后要通過教研室內試課，評價課程思政結合處的潤滑程度，及時調整細化課程思政結合點，避免出現“兩張皮”和硬植入。

例如，可在機構的運動簡圖繪制這一知識點中滲透標準化這一工程觀念。運動簡圖用以表示一臺復雜機械的傳動和運動原理，其繪制必須參照國家標準，結合習近平總書記的標準化觀點明標準化繪制機構運動簡圖的意義，培養標準化作業的職業素養；在介紹構件/機構約束和自由度概念這一知識點中塑造正確的世界觀、人生觀和價值觀。由于構件/機構是在一定的約束作用下獲得了期望的自由度，以此引出作為當代大學生一定要具備約束自我行為的能力，才能在此基礎上獲得想要的美好生活。結合網絡教學法，如知乎上“2020年人生十大遺憾之事投票榜首：未能珍惜年少時考入的好大學而至此生碌碌無為”，教導學生明白自律的重要性，引導學生領悟“要自由，需自律”，引領學生品德向正向、健康方向發展。

（三）改進教學方法，拓展知識能力寬度

當前背景下教學方法應從傳統的單一講授方式轉變成多元化教學方法，采用混合式教學法、大班授課小班討論教學法，項目引導式教學法，路演匯報式教學法等教學方法，創新設置課程與思政“融合式”教學形式，拓展知識和能力的掌握度。

例如，在理論課堂中采用混合式教學法，借助互聯網平臺融入思政素材作為先導式或開放式教學內容，讓學生沉浸在主動和開放的學習環境中；在討論課堂中采用大班授課小班討論教學法，鼓勵學生自主收集材料并處理信息，組織小組合作學習， 創建自主、發現、探究和合作的學習氛圍；在三級項目中采用項目引導式和路演匯報式教學法，引發思維碰撞，培養嚴謹求真的科學精神。

（四）基于教學評價，改進思政滲透角度

基于成果導向教育法（OBE）衡量課程與思政“融合式”教學設計和教學實施過程，使思政教學目標變成可觀測、可衡量、可達成的指標。分析成果指標，判斷課程與思政融合教育過程和結果中的短板，提出改進辦法，基于OBE成果反饋改進思政滲透角度，以確保課程與思政融合教育深入人心，促進學生提升思想境界。

例如，行星輪系及其傳動比計算這節的教學目標是學會應用傳動比計算方法計算各種行星輪系的傳動比，學會確定主、從動輪的轉向關系，能夠理解行星輪系在工程中的應用原理。為達成這一教學目標，講授完行星輪系的概念，特點，組成及其傳動比計算公式等基本知識后，首先通過網站視頻延伸行星輪系的優缺點及常見應用領域，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比計算作業題考察同學們應用傳動比計算方法計算各種行星輪系的傳動比這一知識層面的教學目標。最后通過思考與論述題（結合作業題結果闡述行星自動變速器原理）考察同學們能夠理解行星輪系在工程中的應用原理這一素養層面的教學目標，再分析成果指標達成度，提出相應的改進辦法。

三、“機械原理”課程思政協同育人機制教學改革的具體實施

上述改革思路自2022年春季學期起在燕山大學部分機械類專業試運行，一方面，從教師課程思政建設的意識和能力角度入手，教研室多次開展典型經驗交流，建立了課程思政集體教研制度，群策群力建立了燕山大學“機械原理”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“機械原理”課程思政協同育人同向同行作為目標，修訂了包含課程思政的教學大綱，并將課程思政貫穿于理論課授課、討論課討論、作業、三級項目各個環節。

具體的課程各個環節的具體實施手段如下：

1. 在理論課方面，增加了線上教學，形成了線上線下混合教學模式，通過實事元素，身邊案例，前沿領域和榜樣事跡深入挖掘課程中蘊含的思政元素，將其作為線上教學內容，引導學生思考，使其關注學習內容，激發學習興趣，提高學習動力，進而激發學生科技報國的家國情懷和使命擔當。

2. 在討論課方面，擬引入Triz創新方法，為學生機構方案創新提供思路和步驟。擬引入項目式學習方法，以全國機械創新設計大賽主題為契機，調動學生積極性，并增設互評機制，引導全員式參與并主動學習。通過以上手段增強學生自主探索的創新精神。

3. 在三級項目方面，擬試點引入解析法和仿真法，激發學生自學能力，引導學生自主學習仿真和數學計算軟件，多維度解決問題，關注不同方法解決問題的結果。進而強化學生工程倫理意識，培養精益求精的大國工匠精神。

四、結語

如何將知識傳授與價值引領二者高度融合，并落實到教學活動中，培養學生的專業素養、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。專業教師只有不斷豐富課程思政內涵、提升課程整體質量，讓專業課程中的思政元素從本課程中自然長出，與專業知識、專業精神相得益彰、合而為一，才能真正彰顯課程思政教育教學潤物無聲的效果。

燕山大學“機械原理”課程的課程思政建設正在有序推進，并且成效顯著。在前期深刻認識教育部下發的全面推進高校課程思政建設戰略意義的基礎上，須明確自身發揮課程思政的“主力軍”作用，須把握好課程思政的“主渠道”——課堂。基于上述教學改革，“機械原理”課程被列為燕山大學第四批課程思政示范教學改革項目，提出的“機械原理”課程思政協同育人機制的有機建立項目已獲河北省教育廳資助。

參考文獻：

［1］ 習近平. 把思想政治工作貫穿教育教學全過程 開創我國高等教育事業發展新局面［N］. 人民日報，2016-12-09（01）.

［2］ 教育部. 教育部關于印發《高等學校課程思政建設指導綱要》的通知［EB/OL］. （2020-05-28）. http：//www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2020-06/06/content_5517606.htm.

［3］ 習近平. 高舉中國特色社會主義偉大旗幟 為全面建設社會主義現代化國家而團結奮斗——習近平同志代表第十九屆中央委員會向大會作的報告摘登［N］. 人民日報，2022-10-17（02）.

［4］ 蒲清平，黃媛媛. 黨的二十大精神融入課程思政的價值意蘊與實踐路徑［J］. 重慶大學學報（社會科學版），2022，28（06）：286-298.

［5］ 張英，房海蓉，郭盛，等. 立德樹人視域下機械原理課程思政建設的實踐探索［J］. 高教學刊，2022，8（22）：193-196.

［6］ 田亞平，朱喜鋒，李愛姣，等. 新工科背景下的機械原理一流課程建設探索［J］. 機械設計，2022，39（S2）：27-30.

（責任編輯：陳華康）