課程思政在機械基礎實驗教學中的應用

高 露，孫 博，王有軍

(遼寧工業大學 機械工程與自動化學院，遼寧 錦州 121001)

一、機械基礎實驗教學中融入課程思政的意義

課程思政最根本的宗旨就是“立德樹人”。立德樹人需要在傳授知識、培養能力的同時潤物無聲地將價值觀的引領和素養的提升有機融入，潛移默化地幫助學生成長。實驗教學是理工科教學中重要的組成部分，是學生獲得知識的重要途徑。將思政元素融入實驗教學，在驗證、鞏固和加深課堂講授理論知識的基礎上，更有助于培養學生分析問題和解決問題的能力、實踐動手能力和創新能力[1]。

二、機械基礎實驗教學中課程思政的應用

機械基礎實驗包括常用機構認知實驗、機構運動簡圖測繪及其分析實驗、平面機構綜合及運動分析實驗、齒輪設計實驗，機構運動方案設計實驗、機械零部件認知實驗、帶傳動實驗、軸系結構設計實驗和減速器結構分析實驗。在講解實驗步驟、實驗注意事項以及設備使用時，將思政元素融入實驗教學可以實現對學生的價值引領、思維啟迪、品格塑造。下面將從運用唯物辯證法、開展勞動教育、學習大國工匠、強化創新思維等方面論述機械基礎實驗教學中課程思政的應用[2]。

（一）運用唯物辯證法，培養學生正確的世界觀、人生觀、價值觀

1.事物的特性是變化、發展，將唯物辯證法中基本的觀點——發展的觀點，運用到實驗教學中，可以起到事半功倍的效果。如在認知實驗過程中，介紹機械零部件和機構時，就要遵循這種觀點。首先，教師要緊跟社會發展的步伐充分了解哪些是企業常用的零件、機構，講解過程中要有側重點，這些機構在不斷涌現的新機器中是如何運用的，將課程的理論知識與前沿知識、熱點問題相結合作為育人的動力。其次，教師要充分利用現代化教學手段，線下實物教學和線上虛擬仿真相結合，不斷提高學生的感性認識。最后，教師需要在實驗過程中轉變授課方式，從傳統的填鴨式教學轉變為以學生為主體的教學，如在實驗中，讓學生觀察和回憶常用機構在工程及生活中的應用，如連桿機構、凸輪機構、齒輪機構，由此在培養學生熱愛專業、熱愛生活的同時使其更感嘆社會發展帶來的日新月異的變化，從而培養學生的家國情懷。

2.問題意識是創新的起點和動力源。發現問題是前提，正確分析和解決問題是目的。帶傳動實驗是驗證性實驗，教師向學生提問帶傳動的種類、實驗用的帶傳動類型、帶傳動是靠什么傳動的、影響帶傳動的主要因素是哪些等，通過提問的方式使理論與實驗建立聯系，回想課堂所學理論，在實驗中觀察驗證。齒輪設計實驗采用的是范成法，通過齒輪范成儀來實現輪坯與刀具間的傳動，并用筆將刀具刀刃的各個位置畫在圖紙上，由此學生可以清楚地觀察到齒輪范成的過程，這有助于加深學生對齒輪加工和嚙合原理的理解。在齒輪轉畫過程中，學生常常會提出這樣的問題：圓盤每次需轉動的角度為多少？或者使用托板帶動圓盤的形式，那么托板該移動多少？以學生的問題為導向，教師由此順理成章地引入唯物辯證法的適度原則，在轉畫過程中，有一個度的體現，用筆道畫出刀具刀刃走過的位置，圓盤轉動過大，齒形出不來；圓盤角度轉動過小，效率太低。那么我們做人做事也是如此，把握適度原則，過猶不及，欲速則不達，用辯證的眼光看待問題，少了得失心，提高了抗挫折能力，這便是德育。

又如在齒輪設計過程中要經過齒輪參數設計、齒輪范成儀的設計、組裝范成儀、制作齒坯、安裝齒坯、對刀、加工等各環節。有的學生會問，哪個環節最為關鍵？教師需要告訴同學們，每一步都關鍵，各環節環環相扣，第一步正確了，才能做第二步，第二步正確了才能做第三步，以此類推，如果第一步錯了，后面便都是錯的。由此，告知學生這樣的道理，一定要系好人生的第一粒扣子，人生沒有白走的路，每一步都算數。

3.量變到質變，是事物發展的規律。在帶傳動實驗中，需要學生觀察兩種現象：彈性滑動和打滑。彈性滑動發生在滑動弧上，是微小的、局部的，它是帶傳動的正常工作現象，是不可避免的。但彈性滑動發展到一定程度，帶在帶輪上會發生顯著或全面的滑動，即發生了打滑現象，打滑是帶傳動的失效形式，是可以避免的，而且當帶正常工作時必須避免[3]。那么發生打滑現象，是彈性滑動量的積累，產生了質的飛躍。這是量變到質變發展得不好的結果，所以“不以善小而不為，不以惡小而為之。”通常來說，我們希望得到好的結果，比如背單詞，一天背十個，一年就背三千多個，這便是量的積累產生了質的變化。所以青少年在做事時，要有苦干實干的沖勁和水滴石穿的韌性。

（二）對學生進行勞動教育，培養學生艱苦奮斗的老黃牛精神

勞動精神就是熱愛勞動、專注勞動、以勞動為榮的精神。勞動精神需要從學生時代開始培養，使學生摒棄衣來伸手、飯來張口的不良習慣。在機械基礎實驗教學中，學生們要能夠自覺地愛護每一臺教具產品，按規矩進行拆卸、組裝；按次序擺放各類零件；按規定擺放各類工具、量具；認真負責并及時清理工作場地，離開實驗臺前一定把零件分門別類放回原處，增強責任感。這些要求使學生學會珍惜他人的勞動成果，學會由己及人地考慮事情，最終養成良好的勞動習慣和吃苦耐勞的品質。

（三）以大國工匠為榜樣，培養學生勇于探索的深耕牛精神

工匠精神就是一絲不茍、精益求精的精神。通過講解觀看大國工匠的實例，如大國工匠高鳳林，我國火箭發動機焊接第一人，能把焊接停留時間從0.1 秒縮短到0.01 秒；胡雙錢，中國大飛機項目的技師，僅憑他的雙手和傳統鐵鉆床就可產生出高精度的零件。以大國工匠為榜樣可以激發學生學習的熱情，使其提高對自己的要求。在機構運動簡圖測繪及其分析實驗中，就非常需要具備這種精益求精的精神。如兩個構件通過轉動副連接，轉動副需要用空心圓來表示，如果不仔細畫成了實心圓，就是錯誤的，實心圓表示焊接；又如，為何要求機構示意圖和機構運動簡圖分別要大致按比例和嚴格按比例畫圖，這是因為運動副的位置不同，將使機構的性質和功能發生根本的改變。比如：曲柄搖桿機構，如果將曲柄相關聯的兩個轉動副距離拉長，它就變成雙搖桿機構了。所以，在畫圖時務必注意不要隨意畫主動件、從動件、執行構件的長度，以避免機構圖表達錯誤；畫圖時尤其應注意有微小運動的構件，選擇構件的最佳位置，避免構件間的交叉和重疊等。總之，要讓學生們明白，作為一名機械專業的學生，需具備一絲不茍、勤勤懇懇、敬業奉獻、勇于鉆研的匠人精神。

（四）強化創新思維，培養學生創新發展的拓荒牛精神

在機構運動方案設計實驗中，創新思維體現得尤為明顯[4]。利用實驗臺提供的零件，采用層面的概念搭接各種不同的平面機構，學生需要自己設計方案，繪制簡圖并計算，用零件進行搭接、驗證、調試、改進，最終確定設計方案。又如軸系結構設計實驗，教師課前錄微課，介紹零件名稱，學生需要自己預習、探究，初步擬訂方案，設計，完成實驗。通過設計實驗，學生提高了創新思維能力，為未來發展奠定了堅實的基礎。

三、多管齊下，豐富融入課程思政的方式、方法

（一）以學生為中心，以成果為導向

機械基礎實驗教學模式采用課前預習+小班集中授課+小組自學+專題研究+課后實驗報告。課前預習內容可包括：實驗目的+實驗原理+實驗設備和工具+實驗任務+實驗步驟+理論知識點+預設計等，學生可自主地完成預習任務[5]。課程中講解實驗操作、重難點，討論學習，增強學生的主動性，采用啟發教學，在課堂中加強過程考核，如軸系實驗中，選用零件、安裝軸系、繪制裝配圖、繪制零件圖等環節均設置給分點。又如齒輪設計實驗中，齒輪幾何參數計算、選用刀具和圓盤、范成齒廓圖等都設置了給分點。課后要求獨立撰寫課后報告，要有學習反思。以學生為中心，鍛煉了學生發現問題、分析問題、解決問題的能力及自學能力。該種教學模式改善了學生的學習狀態，提升了學生的學習興趣和熱情。

（二）三位一體，協同育人

三位一體指的是任課教師、輔導員、導師，各司其職，協同育人。第一，任課教師要嚴于律己、率先垂范，不斷提升自身修養和專業素質，將課堂打造成有情、有義、有愛、有溫度的課堂。第二，輔導員在平時要與學生拉近距離，跟學生交流，站在他們角度考慮問題，充分理解學生，進而更易實現立德樹人的目標。第三，導師在指導學生學習的同時，在生活上要關心、愛護學生，育人育才。這樣，才能實現三位一體，協同育人的目標。

（三）鉆研撰寫課程思政教學案例

教師要認真鉆研撰寫課程思政教學案例，教學案例的撰寫可以從“案例主題+課程教學目標+課程思政教學設計思路+課程思政育人目標+育人主題+教學過程實施（課程思政融入的教學內容、教學方法、教學理念及教學創新等）+教學反思（實施效果及成果、存在的問題及改進思路）”等方面著手。教師要不斷地完善、更新教學案例，促進各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協同育人效應。

四、教學反思

（一）實施效果

通過在機械基礎實驗中實施課程思政，學生更加認真地聽講，對于教師提出的問題，積極參與、互動良好。在實驗過程中，學生有反饋并用認真負責的態度對待課后實驗報告，且樂于與教師溝通。學生們發現問題、分析問題、解決問題的意識增強了，愛護實驗設備的主人翁意識更加凸顯，創新思維不斷加強，而且更為團結互助，對待實驗愈加精益求精。

（二）存在的問題

1.目前融入思政元素的方式較多采用的是講授法，方法單一。思政元素的融入有時會顯得突兀一些，如何更巧妙地、潤物無聲地將其融入課程教學值得教師深入思考。

2.融入思政元素的點還需要再探討和商榷，每個實驗有各自不同的特點，每個實驗的知識點也都有自己的特性，思政元素點的挖掘，需要不斷摸索。

（三）今后的改進思路

針對以上存在的問題，提出了今后的改進思路：

1.目前思政元素的融入是基于教師的講解，以后需要逐漸改變這種傳授方式，引導式，啟發式，多采用問題教學法，讓學生自己去感悟，比教師直接提出來的效果更好。教師可以從思政的角度出發，尋找可以自然嵌入思政元素的實驗環節，如實驗大綱的編撰、實驗講義的設計、實驗設備的開發使用、實驗環節的布置、實驗安全教育等。

2.由于實驗學時少，融入思政元素不能長篇大論，針對不同的實驗，要系統梳理、挖掘思政元素，盡量保證各個思政元素的點不重復、不老生常談。要將價值觀引領、知識傳授和能力培養三者有機融合。

五、結束語

機械基礎實驗很重要，課程思政也很重要，將程思政融入機械基礎實驗教學會產生1+1>2的協同育人效應。本文主要從唯物辯證法、勞動教育、大國工匠、創新思維等方面著手，舉例闡述課程思政在機械基礎實驗教學中的應用，以期不斷引導學生提升素質，使學生形成正確的社會主義核心價值觀，培養其吃苦耐勞的可貴品質和敢于突破、精益求精的工匠精神。本研究豐富了實驗中融入課程思政的方式方法，進一步提高了機械基礎實驗教學的育人效果。