面向新工科的《機械原理》課程思政建設探究

[摘要]《機械原理》是機械工程專業核心基礎課程，在培養新時代新工科機械類高水平創新型人才中承擔著重要作用。本文結合上海應用技術大學產教融合、協同創新，培養高層次應用型人才的定位，對《機械原理》課程進行了課程目標、課堂目標和育人目標的分析，分別從課堂前、課堂中和課堂后三個方面對課程思政進行了教學探討，并采用過程性考核和終結性評價相結合的方法進行課程評價，以提高學生解決復雜工程問題的創新能力以及民族復興使命感。

[關鍵詞]新工科；課程思政；機械原理

[中圖分類號]TH111-4；G641" " " [文獻標識碼]A

[DOI]：10.20122/j.cnki.2097-0536.2024.01.055

引言

為了適應新一輪科技革命和產業變革的挑戰，2017年教育部發布了《新工科研究與實踐項目指南》，其目標是對傳統工科專業進行改造升級，以適應新經濟發展需要，面向世界和未來，提升工程人才培養對國家戰略和經濟發展的適應性和支撐能力，培養具備實踐能力、創新能力和國際競爭力的高素質復合型人才。

在實現中華民族偉大復興的全局和戰略高度下，新工科建設下的課程思政教育，以課程為載體，挖掘提煉蘊含在專業知識體系中的核心思想價值和精神內涵，拓展課程教學的廣度、深度和溫度；優化課程供給，與思想政治理論課同行，形成協同育人的效應，引導學生豐富學識、增長才干、塑造品格，成為德智體美勞全面發展的社會主義建設者和接班人，才能真正成為我國社會主義事業的建設者和接班人[1]。

《機械原理》是機械工程專業核心基礎課程，在培養新時代新工科機械類高水平創新型人才中承擔著重要作用，主要研究機構與機器在運動學與動力學方面的共性問題以及常用機構的運動設計問題。通過課堂理論教學、課后作業、綜合實驗等方式，培養學生對典型機構的理論分析與設計創新能力、計算機輔助機構設計能力、工程創新意識和積極協作的團隊精神，為學生今后從事產品設計與優化等提供理論基礎和方法指導。新工科背景下的《機械原理》課程思政建設旨在加強創新型人才培養力度，鍛煉學生的學科交叉思維，提高學生開發實踐能力和前沿適應性。

一、課程思政建設總體設計情況

結合上海應用技術大學產教融合、協同創新、培養高層次應用型人才的定位，作為機械專業的核心課程，本課程的教學目標如下：

課程目標：作為研究機械共性問題的一門主干技術基礎課程，主要研究常用機構如平面連桿機構、凸輪機構、齒輪機構、輪系的工作原理、工作特性和設計方法，根據能夠基于復雜工程問題提煉機器的用途和功能，合理選擇機構類型和組合，并進行機構設計。能準確判斷機構運動是否具有確定性并對機構進行結構解析，能基于機構運動簡圖和構件尺寸及原動件運動規律對機構的運動參數、運動、動力特性進行解析。本課程從思政角度出發，學習專業知識，培養學生綜合知識應用、突破創新的思維和能力。

課堂目標：針對應用型本科高校以培養未來工程師關鍵能力為目標的特點，旨在日常教學中促進學生主動學習的能力。以課堂為基礎，將有趣的科研案例貫穿于整個課程教學中，開拓學生設計思路。圍繞國家在機械工程領域內的重大科技需求，積極融入“制造強國”“大國工匠”等思政要素；采用翻轉課堂、啟發式教學、鼓勵質疑等互動式教學模式，使學生不僅能夠掌握課程的理論知識，還能將所學的知識進行應用并進行創新。

育人目標：通過對機械行業現狀進行介紹，改變學生的傳統觀念，讓他們了解機械行業對推動科技進步、提高人類生活水平起到的重要作用，體會核心科技的力量。將專業知識融入到學習和生活的案例中，潛移默化的提高學生的科學素養、工程技術和創新能力，激發學生的學習積極性，讓他們從被動接受變為主動吸取知識。幫助學生樹立遠大的理想和目標，激勵他們將個人理想融入到國家和民族事業中；提升學生的自強自信、努力拼搏和不畏艱險的精神，讓他們成為勇往直前、不斷攀登高峰、勇擔重任的高素質應用創新型人才；提高學生的民族復興使命感，讓他們肩負起民族復興的重要責任。

二、課程思政教學實踐

在新工科建設的背景下，傳統的講授式教學方式已不能作為《機械原理》課程的唯一教學方式，而需要著重培養學生的應用、創新能力，并采用以項目案例為牽引、將思政內容與理論知識有機結合的研究方法。以機械教師的專業和學科特點為基礎，結合具體的項目案例（如變形金剛的運動原理、太陽能翼展開原理等）進行理論分析、實踐論證等，將思政元素點充分融入機械原理理論知識及案例中，通過融合補充產生一定的聯動效益，達到互補互長的有效局面，形成以項目案例為牽引的機械原理課程教學方式。

針對該課程理論深度高、知識面廣、實踐性強等問題，應用“互聯網＋”信息技術，依托線上線下混合式教學平臺，滿足學生對教學內容的不同需求，分別從課堂前、課堂中與課堂后三階段提升學生的知識、技能和職業素養。

課堂前：教師在超星學習通等在線學習平臺發布教學大綱、教學計劃及相關教學資源，查找實際案例、影像和紀錄片制作思政元素的相關多媒體課件。教師將項目案例進行拆解，根據教學內容發布不同的需求，引導學生對課程基礎知識進行認知和預習；將學生分組，要求每組學生在課程結束后，采用機械原理的知識點設計并完成一個屬于自己的機器。

課堂中：學生通過課堂前的在線預習對課程知識體系有一定了解，教師在課堂中以項目案例為牽引，明確講解基礎知識，突出知識點在項目中的應用；同時結合教師個人科研經歷、社會熱點新聞和國家重要會議和指導文件，深入淺出地分析知識點，使學生同步接受課程思政教育與理論知識教育。學生按小組匯報項目進展及所采用的知識點，通過互動討論更深一步理解和應用課程所學的知識點。基于文獻[2-4]確立了本門課程的思政實施方案（如表1所示）。

課堂后：教師發布本節課細化知識點的微課視頻，布置融入思政元素的習題，學生通過小組討論和實踐繼續完善自己的機器及如何將本節課的知識點運用在自己的項目中，在解決問題的過程中會進一步總結知識內容，不斷提升實踐能力和創新能力。另外，教師還應進行教學評價及反思，通過課題互動、作業及項目進展等情況及時追蹤學生知識掌握的薄弱點，有針對性地進行課程調整及知識再傳授。

三、課程評價方法

《機械原理》課程的評價方法應該能夠全面、客觀地反映學生在課程中所獲得的知識和技能，采取過程性考核和終結性評價相結合的方法，綜合成績由期末考試成績、課內實驗成績、課內測驗成績、項目作業成績和平時成績組成，其中平時成績包括平時作業、口頭報告和展示。

課內測驗和期末考試：采用傳統試卷考試，測試學生對機械原理的理論知識的掌握、理解及應用程度，考試包括計算題和分析題、涵蓋課程的各個方面。

實驗和實驗報告：通過進行機械原理實驗，學生可以親自操作機械系統，理解機構運動原理，獲取實際經驗，需要撰寫實驗報告，詳細描述實驗過程、數據分析和結論，以展示他們的實驗技能和數據解釋能力。

作業和課堂練習：定期布置作業和課堂練習，鼓勵學生積極參與學習過程，鞏固所學內容，并提前發現并解決可能存在的問題。

項目作業：將學生分為若干小組進行項目作業，要求每組同學設計一個屬于自己的玩具，如變形金剛玩具、機器人玩具、太陽翼展開機構等，要求學生將機械原理的理論知識應用到實際工程問題中，有助于培養學生的問題團隊合作能力、解決能力和工程應用能力。

口頭報告和展示：學生可以通過口頭報告和展示來分享項目進展過程及成果，這有助于培養溝通和表達能力。

課程反饋和學生評估：定期收集學生的課程反饋和評估，了解他們對教學方法、課程內容和教師的看法以及學習需求和困難，這有助于及時調整教學策略。

四、結語

在新工科背景下，結合上海應用技術大學產教融合、協同創新、培養高層次應用型人才的定位，本文對《機械原理》課程進行了課程目標、課堂目標和育人目標進行了分析與設計。在課程思政實踐環節，分別從課堂前、課堂中和課堂后三個方面，將思政元素點充分融入機械原理理論知識及案例中，通過融合補充產生一定的聯動效益，達到互補互長的有效局面，最終形成以項目案例為牽引的機械原理課程教學方式，同時采取了過程性考核和終結性評價相結合的方法對課程進行評價。本文企在為面向新工科的《機械原理》課程思政建設和培養具備實踐能力、創新能力和國際競爭力的高素質復合型人才方法提供參考。

參考文獻：

[1]鞏金龍.開啟“新工科”課程思政建設新篇章[N].中國教育報，2022-06-06（2）.

[2]鐘明燈，鄭森偉，王淑坤，等.應用型本科高校《機械原理》課程思政建設探究[J].化學工程與裝備，2022（8）：328-331.

[3]劉小勇，李榮麗，楊慧香，等.新工科背景下基于OBE理念的機械原理改革研究[J].機械設計，2020，37（S2）：23-26.

[4]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.

基金項目：2023年上海高校青年教師培養資助計劃項目，項目名稱：面向新工科的機械原理課程思政示范課程建設（項目編號：39110N230088-A07-青年教師培養-ZZ202312022）

作者簡介：董婉嬌（1988.2-），女，漢族，吉林長春人，博士，中級講師，研究方向：機械工程、精密制造、智能裝配。