機械類專業工程軟件課程思政教學改革與實踐*

桂方志 ，劉鵬程 ，胡智鵬 ，戴億政

（南昌工程學院機械工程學院，江西 南昌 330099）

1 研究概述

工程軟件是一類應用計算機技術和圖形學原理，對工程設計、制造、管理等方面進行輔助的專業軟件教學課程。它在工業設計、建筑設計、機械設計等領域有著廣泛的應用和重要的作用。工程教育專業認證和“課程思政”近幾年來為中國高等教育注入了強大活力，對工程教育和思政教育進行學科整體規劃布局及頂層設計，形成全方位的育人體系，是實現高校“立德樹人”目標的根本任務[1-2]。根據教育部相關文件，工科類專業需要注重強化工程倫理教育、工匠精神和科技報國等信念[3]。

針對專業課課程思政建設相關問題，武漢紡織大學研究了課程思政的案例庫建設，結合高校特色，利用網絡資源，豐富了課程思政案例庫[4]；浙江工業大學研究了基于項目教學法的課程思政教育，取得了良好的教學效果[5]；蘭州理工大學將學習強國平臺積分納入評價體系，增加了學習趣味性[6]。這些改革經驗為高校教學改革提供了豐富的思政育人經驗，但仍然存在一些問題，如課程思政教學資源沒有對標教育部指導綱要針對工科專業課程思政的建設要求；課程思政教學以講授法為主，方式單一；評價方式上仍以分數為主要評價指標，未能形成融合課程思政的專業課程目標達成評價體系[7-8]。另外，針對機械類專業課程思政的研究成果目前較少，并且還未能形成面向課程思政的有效教學方法[9-10]。因此，思政教育元素的挖掘需要針對本專業特色，圍繞堅定理想信念、培育踐行社會主義核心價值觀等內容進行深入探索，建設有機械專業特色的課程思政教學資源是實現“立德樹人”目標的基本保障。

本文以“工程軟件應用”課程為教學研究對象，構建基于“課程思政”的機械專業課教學資源，探索教學方法的集成創新形式，研究專業課程融合思政目標的達成度評價體系，并將評價結果進行反饋，形成穩定的專業課持續改進機制。

2 教學改革實施路徑

本課題是在工程教育認證和課程思政的背景下，以“工程軟件應用”課程為研究對象，針對其教學資源、教學方法以及課程目標達成度評價方法等方面進行相應的改革與實踐，其建設路徑如圖1所示。

圖1 課程改革建設路徑

3 實施過程

本課題首先對專業課程教學資源進行整合，明確“課程思政”教育責任主體，加強專業課程與思政教育的協同性與契合性，優化教學內容，構建“工程軟件應用”課程的思政教學實施過程，實現顯性與隱性協作的育人目標。

3.1 堅持黨的領導

明確“課程思政”的教育責任主體是課程思政正確實施和良好運行的基本保證。首先，黨委作為高校思政教育的核心，需在課程思政中充分發揮其主導作用；其次，應充分發揮專業負責人在專業教育中對課程思政的統籌與規劃作用；最后，應充分激發教師和學生在教育教學過程中的主觀能動性，挖掘教育教學過程中的客觀規律性。通過對專業課教育的系統性把握，并借助科學的設計方法，確保課程思政的實施成效。

3.2 細化教學目標

加強課程目標的協同性和契合性是教學內容、教學方法和評價方案等平穩實施的保障，需要根據工程教育認證和“立德樹人”要求做好頂層設計。實現專業課教育與課程思政的目標協同性是一項系統且長期的工程，需要有科學方法的指導和對實踐規律的探索。知識傳授、能力培養和價值塑造是專業課程教育教學的基本目標，三個目標的協同是構建專業課目標達成度評價體系的關鍵。專業課教學目標可從專業教學和思政教育的角度分別進行設置，同時將教育主體的管理方式、教學過程以及學習成果作為實施與評價要素。

機械類工程軟件課程思政建設應與價值塑造、能力培養和知識傳授融為一體，深入挖掘專業課程的內涵特征，滲透了解思政教育資源的各個知識結構，精心布局并設計課程思政課堂教學內容，實現專業知識與育人元素的融合，實現“知識傳授”和“價值引領”的有機統一。本課程思政建設應以愛國主義教育為重點，引導學生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀，增強對我國科技發展的自信心，培養強國意識、工匠精神和社會責任感。同時也應注重實踐創新能力的培養，利用網課平臺、機械裝備領域相關的實驗案例，提高學生對新技術的認知和應用能力。“工程軟件應用”課程教學目標設置如表1所示。

表1 “工程軟件應用”課程教學目標設置

3.3 建設教學資源

優化與豐富教學資源是實現“課程思政”教育目標的重要途徑，專業課教師應當明確自身的思政教育責任以及優勢，以課程標準為指導，從需求側挖掘工程領域思政元素，以“思政+”為教學方案設計理念，做好課程思政案例設計，建設課程思政教學課件、項目庫、資源庫等相關資源，形成可行的隱性教育教學策略。

在建設課程思政資源方面，例如在工程軟件中，通過設計樹可以查看和管理一個模型的所有特征和關系。設計樹就像是一個邏輯圖，它顯示了模型是如何由基本的草圖、特征、裝配等過程組成的，以及它們之間是如何相互影響的。通過設計樹可以清楚地理解設計過程中的因果關系和變化規律，從而培養學生的邏輯思維能力。同時，可以通過修改某個特征或者添加某個約束來改變模型的形狀或者功能，從而實現不同的設計目標，培養學生的創造能力。

3.4 創新教學方法

本課題針對新時代機械專業的大學生培養，以立德樹人為宗旨，以實踐項目為抓手，以情境融合為手段，以自主探索為目標，使學生充分激發內在動力，培養學生自主學習、自我教育的能力。機械類專業與國家發展產業相適應，課程教學中能夠設置創新項目并根據相應情境進行融合教育。因此，本課題將集成多種教學方法，其中以項目教學法作為學生專業能力提升的主要教育手段，以情境教學法將思政元素融入其中，實現對學生的思政教育。

1）項目教學法以小組為單位，采取合作形式進行項目化運作，培養學生團隊協作和語言表達能力。首先，由教師安排項目教學任務，明確項目需實現的目標與要求，通過提供相關參考資料以及技能培訓，學生能夠做出相應的項目實施計劃；其次，通過小組討論，確定實施方案并組織實施，在組織實施過程中，需充分發揮教師指導作用，培養學生的自主學習能力，使學生能夠發現問題并解決問題；最后，學生對項目成果進行展示與評價。

2）情境教學法是以實際工程問題為出發點，讓學生從現實情境中獲取直觀感受，激發學生自主探索的潛力，并對所學內容產生理性認識的教學方法。情境教學法首先需要設置情境背景，該背景主要以工程問題為切入點；其次需準備模擬情境，學生根據教學內容以及教學目標設置相關角色，由專人負責劇本構建以及角色分工等；再次則將進行情境演示；最后對情境教學進行分析與評價，通過座談等形式獲取學生直接感受，并對該教學過程進行完善。

上述兩種方法均以實際工程問題為切入點，項目教學法側重項目實踐，情境教學法側重氛圍營造，因此可將兩種教學方法進行集成創新。該方法的設計過程如表2 所示。通過本教學項目和教學內容的實施，使學生能夠初步了解到今后的工作情形、需要具備的知識與能力，特別是在實施過程中體現的勇于創新和工匠精神的思政教育，以及在展示過程中對整個過程的反思與評價，能夠使學生了解社會方面、技術方面以及人與自然方面的工程倫理。

表2 教學方法集成創新教學項目與內容

為驗證不同教學方法的改革效果，以南昌工程學院機械設計制造及其自動化專業作為課題試點專業，在2020 級、2021 級各班級開展不同方式的課程教學。在課程結束后，對2019 級、2020 級和2021 級學生進行訪談調查、知識點考核、設計成果評判等縱向和橫向對比分析，并對課程改革教學方法進行歸納總結，以為后續課程的持續改進提供建議。

3.5 優化教學評價

課程目標達成度評價是衡量教學質量和改革效果的重要指標。當前評價方法主要由學生成績和相關部門的反饋意見形成評價結果，造成“重結果，輕過程”的評價體系，因此導致了教與學兩方面的問題：一方面，教師無法適應多種教學方式相結合的混合式教學模式，不能及時掌握學生學習情況；另一方面，學生過分關注最終成績，通過死記硬背方式來準備考試，不能較好地踐行“以學生為中心”“成果導向”以及“持續改進”的教育理念，也無法達成“立德樹人”的教育目標。針對上述問題，本課題主要根據知識與能力、價值兩個目標進行評價。

1）評價內容上，知識與能力目標評價主要考查學生在專業知識與能力方面的目標達成度，而價值目標評價是主要考查課程對學生的思想政治教育效果的評價。

2）評價方法上，本文采用“直接+間接”和“定性+定量”相結合的方式對課程目標達成度進行評價。①知識與能力目標評價：根據評價流程，該目標達成度評價主要包括兩個方面，一是將平時作業、實踐環節、討論課表現、項目分工表現、情境表現以及考試成績等均納入直接評價范圍；二是督導組提供聽課記錄、座談會、教學檢查、歸檔材料檢查等間接評價材料。②價值目標評價（課程思政評價）：將思政教育評價分為教師素養、教學過程、學生表現以及制度保障等指標，但這些指標難以通過筆試考核獲得數據，因此可根據教育方法的創新采用“定性+定量”的方式進行考核。根據相關文獻及教學經驗的總結，初步確立專業課程思政教育的評價指標體系，具體如表3所示。

表3 專業課程思政教育的評價指標體系

課程思政目標評價計算公式如下：

式中，n為一級指標個數；m為對應的二級指標個數；αi為第i個一級指標的權重值；βij為第i個一級指標的第j個二級指標的權重值；α與β的設置將通過多位專家評價綜合給出；Sij為各二級指標的得分，取值范圍為Sij∈[0,1]。其中，定性的材料由專家打分給出或通過結構方程模型獲得。

最后將知識與能力目標和價值目標進行相應權重的分配，并計算最終達成度，該權重的設置將充分考慮專家意見。將評價結果進行反饋，為課程的持續改進提供建議。

4 結論

本課題基于機械類工程軟件課程，研究了其課程思政建設改革的實施路徑，并通過堅持黨的領導、細化教學目標、建設教學資源、創新教學方法、優化教學評價等措施，構建了基于“課程思政”的工科類專業課程目標達成度評價體系。本研究將“立德樹人”貫穿教學始終，對新時代大學生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀起著重要作用，對促進工科專業人才的培養具有重要意義。