《機械制造基礎》的思政課程元素挖掘和實踐

彭雄斌　歐陽俊杰　陳躍濤　陳章林

摘 要：《機械制造基礎》是機械工程專業的主干必修課程，主講教師在備課授課過程中充分挖掘思政課程元素，將專業知識與育人要素相融合，以實現“課程承擔思政使命”與“思政內含于課程”間的有機結合。通過具體的案例引入思政元素，在教學中培養學生不畏困難、創新探索、團結共進的精神，全面提升學生的愛國主義情懷。

關鍵詞：機械機制基礎 思政課程 中國制造

1 前言

《中國制造2025》倡導我國在2025年躍升為制造業強國，并于2035年使整個制造業達到世界制造強國的中等水平[1]。在剛過去的近十年中，我國在發動機設計制造、高鐵設計制造、盾構機設計制造等高端裝備制造業都取得了顯著的進步，不僅在國內市場上嶄露頭角，還在國際市場上逐漸獲得競爭優勢。這些進步得益于中國長期投資于科技創新和制造業升級的做法。中國政府的政策支持、企業的投入和高素質人才的不懈奮斗共同促成了中國高端制造業的不斷高質量發展。

人才培養，對于我國制造強國戰略的成功實施至關重要[2]。將思想和專業發展方面融入課程，將其無縫地貫穿于機械工程課程的教學中[3]。這一方法旨在培養具有強烈愛國主義意識、愿意承擔責任、勇于探索的制造技術專業人才，這些都對振興中國制造業具有重要意義與價值[4]。

2 課程思政德育元素發掘與課程設計

《機械制造基礎》是中國機械制造有關學科的核心課程，授課過程中需要堅持立德樹人的教育理念，培養學生正確的政治立場、價值觀和人生觀，增強學生的思想道德素質與創新思維能力。課程主要需要學生熟悉金屬切割流程、加工表面質量、加工精度和機械裝配方式等基本知識，了解金屬切割機械和工件，掌握處理工件的位置與夾緊，以及機械加工工藝規程設計等工程實踐問題的理論與方法。高校教師在課程的講授過程中，需要深入探索課程所包含的思政要素以及其在培養學生方面的作用，將專業知識與育人要素相融合，以實現“課程承擔思政使命”與“思政內含于課程”間的有機結合。論文中深度挖掘了課程的思政元素，以及學科教學內容和思政教學目標的融合情況如下：

2.1 緒論部分

課程主題內容為“機械制造技術的概念及地位”，包括機械制造業在國民經濟中的重要地位、制造業的發展趨勢，和中國機械制造業的機遇與挑戰等。從行業規模、產業結構、產品水平和國際競爭力等方面，講述我國機械制造業在近現代日趨激烈的國際競爭中奮進前行的歷程。培養學生的“文化自信”，倡導愛國、敬業；激勵學生不畏艱難、砥礪前行，積極投身機械制造行業，為實現中華民族的偉大復興努力奮斗。

2.2 金屬切削加工刀具

包括零件常見表面（外圓、孔、平面、螺紋、齒面）的機械加工方法，刀具角度的標注，刀具材料等內容。重點論述刀具材料在刀具切削性能起到的關鍵作用，尤其是“綠色制造”和“潔凈制造”也對刀具材質有了更高的要求，引導學生開展高速切削刀具材料的調研工作，從刀具使用性能、刃口可靠性、加工工藝性等方面論述各種新型材料的發展前景，促進其建立可持續發展的理念以及勇于探索的科學創新精神。

2.3 金屬切削過程

金屬切削的目的是用刀具把工件表面上多余的金屬切掉，以獲得需要的工件形狀和尺寸。磨削過程的實質，是指工件磨削層在工件前刀面的擠壓下形成塑性變形，最后變成切屑的復雜過程。過程中，多種物理現象如：切削力、切削熱和刀具的磨損與刀具壽命、卷屑和斷屑等，均與金屬表面的變形有密切的關系，都會影響加工質量、生產率和生產成本。

通過金屬切削過程基本原理的學習，提高學生的工程意識和工程技能，培育他們的社會責任心和職業道德感。引導學生掌握金屬切削變形過程的規律，并主動地加以有效的控制，可創造出更先進的加工方法，以適應現代可持續發展制造、數字化制造、智能制造的需求。

2.4 機床基礎知識

包括機床的分類與命名，數控機床與加工中心技術，工業母機技術，我國在工業母機制造領域的發展與挑戰。中國二重的羅恒軍工程師帶領科研團隊歷時八年完成C919國產大飛機起落架鍛造件的研制，使用的就是我國自己研發的世界上壓力最大的八萬噸模鍛壓力機，其內部60臺油泵驅使300噸液壓油產生了巨大壓力，壓制的精度可以達到毫米級別。從停滯發展到世界領先，正是科研團隊團結共進、迎難而上的精神，驅動著60臺油泵的協作發力，促成了8萬噸“巨錘”的驚天巨響！

2.5 工件的定位

包括基礎、定位系統的基本概念和六點基本定位原則，以及夾具、量具的設計方法。所有工件在加工前要在機床上或夾具中按加工要求占有一致的正確位置，這個過程稱為定位。工件在未定位之前，有沿著三個座坐標軸移動的自由度和繞三個坐標軸旋轉的自由度，總共具有六個自由度。為了確定工件的位置，就需要控制工件的六個自由度，一般采取六個按照一定原則進行的約束，進行完全定位，這便是六點定位原理。

教學中指導學生使用三維數字化制圖軟件繪制零件圖形，并根據加工技術要求限制工件自由度，利用數字化軟件中的“添加約束”功能，幫助學生理解“工件限制幾個自由度、限制哪幾個自由度完全取決于加工技術要求；后期添加的定位元件的限制自由度作用是建立在前期添加的定位元件基礎上的”。使學生在學習過程中運用現代數字技術解決實際問題，并在使用過程中樹立正確的倫理觀念。

2.6 機械加工精度

工件的機械加工精確度主要包括三方面，即尺寸精確度、幾何造型精確度和相互位置精確度。機械加工的目的是為了提高刀具的制造精度達到圖紙規定。工程技術人員的使命是基于特定的加工條件，如生產類型、設備狀態以及工人的技術水平等，來選擇最合適的加工方法，以制造出符合圖紙要求的機器零件。對每一種具體的加工方法，加工誤差小（即加工精度高）到一定程度，加工誤差進一步減小會導致加工成本大大提高；而加工誤差大到一定程度，加工誤差進一步增大僅能少量降低加工成本。因此，每種加工方法都有其相對應的加工經濟精度。

一般工件的加工流程為：毛坯制造→退火或正火→主要表面的粗加工→次要表面加工→調質（或時效）→主要表面的零點五精加工→次要表面加工→淬火（或滲碳淬火）→修基準→主要表面的精加工→表面處理。教學過程中引導學生培養專注負責的工作態度，樹立嚴謹細致、愛崗敬業精神。

2.7 機械加工工藝過程

機械加工工藝過程是指通過機械加工的方式，直接改變毛坯的外形、規格以及表面質量的過程。為確保加工品質和科學合理地利用資源，應將精度要求較高的零件表面分成不同的加工階段來進行機械加工，即先進行對整個表面的粗加工，然后進行半精加工和精加工，在必要時進行光整工藝。精加工和光整加工時是保證工件加工精度的關鍵步驟。

教學過程中引入了“人工刮研”的案例分析：機床導軌的尺寸精度及整體平面度是影響機床配合剛度、潤滑效果、機械性能和使用壽命的重要因素，只依賴平面磨床和導軌磨床進行加工難以獲得最佳效果。我國優秀工人代表，山東蒂德精密機械公司首席技師徐新武正是靠著人工刮研這一門特殊手藝，用刮刀一點點修刮出來達到國際先進水準的接觸精度和密合性。授課過程應以社會主義核心價值觀為引導，傳遞愛崗敬業的思想，弘揚工匠精神。

2.8 機械裝配工藝工程

機械產品都是由若干零件和部件組成。根據技術要求改變零件之間的位置關系和配合狀態，實現零件之間的組合和連接，將有關的零件組合成部件，或將有關的零件和部件組合成機器的過程稱為裝配工藝過程。合理的裝配工藝是機器性能優秀的有力保障。

我國首個大深度載人潛水器“蛟龍號”有是十幾萬個零件，其中組裝難度最大的是觀察窗玻璃的安裝精度必須小于0.2絲，潛水器裝配保障組組長顧秋亮以嚴謹的研究態度和穩健的工作作風，憑借扎實的技術技能和實踐經驗，僅用眼睛看，用手摸，就做出了精密儀器的裝配精度，確保了“蛟龍號”深潛器的順利裝配。顧秋亮精益求精、孜孜不倦的工作態度為是青年大學生樹立了正確的勞動觀和價值觀，培養了他們以技報國、為國爭光的愛國主義情懷！

3 思政內容的教學方法

機械制造工程的思想政治教育是一項需要堅持不懈實施的任務，為了在專業教育中默默影響學生成長為德行高尚的人才，我們采用了以下教學方法。：

3.1 新聞熱點話題融入課程內容

機械制造基礎課程一般在大三學期開設，該階段也是學生選擇未來人生發展的重要節點，即將面臨考研、工作兩大選擇。此時他們思維嗅覺也很活躍，常常關心當下熱議的話題并秉持己見。例如緒論部分引入華為事件，華為在被美國“卡脖子”1566天后。Mate60選擇未發布先發售這一罕見情形，這背后是一顆自立自強的“中國芯”。用熱點話題激發學生的自強意識，使學生意識到唯有將核心技術掌控在自身手里，才能真正掌握競爭和發展的主動權。

3.2 實踐的“第二課堂”

結合教學內容開展“實踐課堂”，將思政教育適時融入到實踐教學，將枯燥抽象的理論知識變為生動的現場實踐活動。例如在講授刀具角度測量實驗及切削變形影響因素實驗時，講授我國機械制造行業工作者在刀具設計、切削參數優化等方面做出的突出成績。在實踐流程中穿插宣傳產品的注意事項、5S管理、匠人文化、成本知識等，以取得事半功倍的效果成效。

3.3 “課賽融合”模式

利用競賽組織的實踐活動，融入課程設計環節，幫助學生們更好的體會機械制造基礎的知識，增強他們的工藝技術能力，有效培養學生的創新性思維和鍛煉學生的實操能力。例如在機械加工精度、機械加工及裝配工藝過程章節設置與中國大學生工程實踐與創新設計大賽銜接，課程內容可以包含大賽內容、大賽評分標準，以賽促教。課程過程成立參賽小組，各組隊員要有服務于團隊、服從隊伍布置的大局意識，高效認真地完成隊伍布置的任務。最后使學生產生由“讓我參賽”到“我要參賽”的思維轉換，興趣與主動性均獲得了增強，學生組建的隊伍也在2022年的廣東省大學生實驗綜合技能競賽（圖1為此項賽事參賽現場照片及獲獎證書）和2023年的中國大學生工程實踐與創新設計大賽廣東省分賽（圖2為此項賽事參賽隊員合照及獲獎證書）獲得了多項一等獎。

4 結束語

課程思政作為新時代思想政治教育的嶄新方法和不可或缺之選，不僅貼合了時代的要求，還積極響應了我國高等教育改革的號召。本文結合機械制造基礎課程的教學的內容和特點，從多個角度深入探討課程思政的要素。通過熱點話題的引入，專業案例的探討以及先進事跡的分享等方式在機械制造基礎教學中加入思政教學元素。同時詳述了具體的教學思政教學方式，成功將知識灌輸和思政教育的目標融為一體，這一有機結合保證了教學效果的最大化，為學生的全面發展保駕護航。

基金項目：廣東省基礎與應用基礎研究基金項目“高動態響應的動力鋰離子電池包換熱系統多目標優化設計方法” 2021A1515010818；汕頭大學高等教育教學改革項目“《工業生產過程》課程思政項目” STU2021047。

參考文獻：

[1]中國人民共和國中央人民政府.國務院關于印發《中國制造2025》的通知[Z].2015-05-19.

[2]馬佩，陳輝，常敏. 課程思政融入工科專業課程教學中的實踐與探索[J]. 教育教學論壇，2020（6）：174-175.

[3]劉昊，郝敬賓，劉新華，等.“機械制造工程學”課程思政教學的探索與實踐[J]. 教育現代化，2020，7（96）：105-108.

[4]劉淑芬. 機械制造基礎課程思政建設探索與實踐[J]. 遼寧工業大學學報（社會科學版），2022，24（2）：116-119.