新工科背景下機電一體化系統設計課程思政探索與實踐

Abstract：Thenewengineringcoursehasputforwardanewchalengetothepersonneltraining.Itneedsthehigh-quality compoundtalentswhohavebothartsandscience，andhavetheabilityofcombiningscience，humanitiesandengineering.Inthis context，theideologicalandpoliticaleducationintoprofesionaleducationisanimportantmeans.Takingthecourseof mechatronicssystemdesignasanexample，themainproblemsexistingintheideologicalandpoliticalteachingofthecourseare analyzed，andtheeducationalgoalofthideologicalandpoliticalreformofthecourseisputforward，thespecificpathfthe specficimplementationisgivenfromsuchaspectsasteachingcontents，practicesection，teaching methodsandthecoesponding ideologicalandpoliticalelementsofeachchapteraregiven，somereferenceforthecourseofideologicalandpoliticalteaching reformandideasishopedtoprovide.Throughtheabovereformmeasures，students‘interestinlearninganddrivehave increased，andintheclasroom teaching，studentsare moreabletofocusonlearningrelevant professional knowledge.

Keywords：newengineering;MechatronicSystemDesign;curiculumideologyandpolitics；excellent Chinesetraditional culture; Rain Classroom

新工科人才需求對人才培養提出了新的挑戰，需要工程實踐能力強，創新能力強，具有國際視野的高素質復合型人才，要求他們文理兼備，不僅要有扎實的專業基礎，而且要有深厚的人文底蘊，具備將科學、人文、工程交叉融合的能力[1-2]。“十四五\"規劃明確提出建設高質量教育體系，要全面貫徹黨的教育方針，堅持立德樹人，加強師德師風建設，培養德智體美勞全面發展的社會主義建設者和接班人。人才培養的根本途徑是課程與教學，因而新工科理念下課程思政的課程教學改革成為必然。

機電一體化系統設計課程思政改革的必要性

機電一體化系統設計課程作為機械電子工程專業的必修課，其地位和作用不言而喻。但目前該課程思政教學主要面臨以下幾個主要問題。

（一）課程思政教學模式單一

機電一體化系統設計課堂教學48學時，沒有實踐環節，但新工科對人才的需求是工程實踐能力強，創新能力強，具有國際視野的高素質復合型人才。因此，本科課程需要通過綜合實驗周等實踐環節來補充，使學生做到理論聯系實際，知行合一。但目前課程思政僅限于課堂教學，教學模式單一，體系不夠完備，無法實現全方位育人效果。

（二） 課程教學內容缺乏系統性

機電一體化系統設計課程是實現以機為主，以電為輔，機電有機結合的分析和設計，以及新型機電一體化產品的開發。現有的教學內容往往缺乏系統性，僅偏重各組成要素的分析與設計，而忽略了要素之間的相互影響和聯系，從而缺乏系統思想和觀點。

（三）中華優秀傳統文化與專業的融合性不足

新工科人才需求需要應用型復合人才，要求新時代青年要文理兼備，既有深厚的學科理論基礎，多視角分析問題、解決問題的能力和開拓進取的創新思維，又要有優良的道德修養和深厚的文化底蘊。但自前傳統文化教育等協同育人的教學設置僅獨立存在于思政課堂和通識教育中，或是通過校園活動、社會實踐來傳達，而不能在專業課堂與專業知識的教授中共同傳遞，與專業的融合性不足。無法讓學生建立起創新發展的多元化知識體系，以滿足社會對高校人才多元化的需求。

（四） 工科專業教師的思政能力不足

習近平總書記指出：“培養社會主義建設者和接班人，迫切需要我們的教師既精通專業知識、做好‘經師’，又涵養德行、成為‘人師’，努力做精于‘傳道授業解惑'的“經師'和‘人師\"的統一者。\"教師要成長為一名“經師\"和“人師”一體的大先生，首先要有過硬的政治素質、深厚的教師情懷、誠信忠正的人格以及創新的思維意識。盧梭曾說過，最好的教育應該是讓學生看不到教育的發生，卻實實在在地影響著他們的心靈，幫助他們發揮了潛能。但高校工科的專業教師往往在人文素養、思政理論等方面知識儲備不足，在思政點、育人要素挖掘等方面不夠深入，使得課程思政融入比較生硬，浮于表面，存在“兩張皮\"現象。

二機電一體化系統設計課程思政的育人目標

針對上述機電一體化系統設計課程思政教學中存在的主要問題，提出了以下課程思政改革的育人目標。

根據學校“堅持立德樹人，培養基礎實、適應快、能力強、素質高的高水平應用型人才\"的培養定位，結合專業特色人才培養要求，本課程秉承立德樹人的教學理念，以培養學生的家國情懷、民族自信、道路自信、科學家素養及精益求精的工匠精神為該門課程思政的育人目標。

一是結合專業學科優勢，充分發掘專業課程的思政資源，對機電一體化系統設計課程制定了專業課程大目標：培養學生樹立民族自信心和自豪感，堅定走社會主義道路的信心，一絲不茍、精益求精的工匠精神；培養學生踏實嚴謹、實事求是的科學家素養；培養學生“哪里需要哪里搬”的職業道德素養，振興國產電子行業的家國情懷和社會責任，提高學生專業素養。

二是對課程思政大目標進行具體分解，挖掘章節知識點所蘊含的思政元素，設定每一章節的思政小目標。如第2章機械傳動部分的滾珠絲杠副：滾珠絲杠副中由滾珠絲杠、螺母、返向器，還有循環滾珠列組成，靠滾珠一個推著一個地在絲杠螺母滾道中循環運動實現傳動。其中一個滾珠如果出現問題，整個傳動都會失效，無法正常工作，體現了個體小我與整體大我之間的關系。

三機電一體化系統設計課程思政改革的實施途徑

澆花澆根，育人育心。教育事業，就其本質來說，是培養人的事業。課程思政是人才培養的必備內容。圍繞課程建設目標、結合學科專業特點、聚焦課程思政元素，并在廣泛調研和學習其他高校機電專業機電一體化系統設計的課程思政教學經驗，以及對現有學生學情進行深人分析的基礎上，對本課程進行了改革，采用“課前-課中-課后\"的實施路徑，如圖1所示。

圖1機電一體化系統設計課程思政改革的實施途徑

（一）課前：基于工程教育認證，深入挖掘課程思政元素，完善課程思政教學內容

課程改革的依據應該是培養目標和畢業要求，因此要首先依據專業培養方案，對教學大綱進行修訂完善，明確畢業要求與課程的關系，使課程目標與畢業要求的指標點一一對應，進而規范教師的教學行為以及學生的學習行為，從而使教學內容、教學環節和教學方法都可以支撐課程目標。

此外，由于參與本課程學習的學生是本科大四的學生，前期已經學習了相關專業課程，具備了一定的分析問題和解決問題的能力，因此在教學過程中，應著重于專業領域知識的產生背景，問題研究的進展情況及與專業領域相關研究的熱點問題上，使學生接觸該學科研究的最前沿，并根據情況組織討論。在此基礎上，緊扣課程大綱，從現有的教材及近幾年的文獻中，精選適合學生專業水平的教學內容和教學實例，保證教學內容與時俱進。尤其是重點選擇機電一體化專業領域的新理論和新方法。課程教學內容及思政元素見表1。

表1課程教學內容及思政元素

（二） 課中：融入中華優秀傳統文化知識

新時代，為應對西方思想文化的沖擊，優秀傳統文化與課程思政教育的結合成為必要。深入挖掘知識點中的人文屬性，注重與其應用屬性的銜接；深入發掘教學內容所蘊含的價值觀、思想和邏輯，找準時機弘揚中華優秀傳統文化知識，引導學生學習經典，堅定文化自信；樹立服務社會、報效祖國的遠大志向，激發其社會責任感，及時關注與專業相關的社會熱點，學會通過現象認識本質，培養分析問題、解決問題的能力和思辨創新能力。

課堂是動態變化的，要審時度勢。例如《論語》道德經》等經典內容，如“一簞食，一飄飲，在陋巷，人不堪其憂，回也不改其樂”，鼓勵學生從事科學研究，要有內在的精神價值追求，尤其是要甘于“坐冷板凳”，耐得住寂寞；“行有余力，則以學文\"讓學生正確對待做人和學習的關系；\"學而時習之”，是正確的學習方法，要做到知行合一；“天下難事，必作于易”，是解決問題的辦法，要學會對任務進行分解，逐一解決，引導學生感受中華優秀傳統文化的魅力，樹立文化自信心，學習圣賢，立德樹人。

（三）課中：改進教學方法，使教學手段多元化

機電一體化系統設計這門課是一門工程性和實踐性很強的綜合性專業課程，因此采用多元化的教學手段和方法，如問題導向、案例啟發，項目驅動，多媒體教學，線上線下混合式教學，課堂互動討論，學生演講等，這些教學手段和方法更加有利于激發學生學習的興趣和主動性，提高課程思政教學效果。

不斷提升對課程的理解和駕馭能力，充分發揮學生主體地位，嘗試諸如項目驅動式、案例式、討論式等多元化教學手段，將價值觀教育潛移默化于專業知識傳授過程中。我們逐步開展了雨課堂線上線下混合式教學模式的探索；目前已組織學生開展基于項目驅動的機電一體化產品調研學習，培養學生借助互聯網資源提出問題、分析問題、解決問題，獲取知識信息，并進行加工處理的能力，進一步鞏固提升學生機電一體化專業領域的知識和技能。同時，該項目要在團隊協作下方能完成，因此也培養了學生的團隊、工匠及奉獻等精神，這也是當代工科類專業學生所必須具備的基本素養。

我們分別對生產生活中的很多案例進行了分析，比如數控鉆鉸孔機、洗碗機、榨汁機、汽車安全氣囊、電動窗簾和面包機等，分析了其發展現狀、基本組成、工作原理及不足之處，為下一步進行產品設計打下基礎。通過問卷調查，學生反饋良好。

（四） 課后：實踐環節中，注重培養職業操守和科學家精神

課后實踐，是思政教學的隱性教育平臺，其作用不可忽視，潛力巨大。“知是行之始，行是知之成”，實踐是檢驗真理的唯一標準。為了激發學生的學習興趣，通過專業實驗室、校企合作基地、研究所等，多渠道去現場學習，增加直觀認識；同時引導學生根據社會需求有意識多角度地去發現科學問題和工程實際問題，樹立正確的科學觀念，培養學生的職業操守和科學家精神。

（五）課后：組織學術報告，注重培養專業素養和品格

通過網絡資源及現場邀約機電一體化領域的知名專家教授開展專業演講，以及機電一體化行業人員來學校做學術報告，讓學生深切意識到專業知識的重要性，幫助學生了解行業發展新動態和發展趨勢，學習他們的科學研究精神和工程實踐方法，拓寬學生的視野和思維的廣度及深度。2021年3月，我們邀請校企合作單位Festo周洪博士，為學生做關于Festo（費斯托）產品應用實例及自動化技術發展趨勢”的報告。此外，還多次利用互聯網資源為學生提供機電一體化工程領域專家的學術報告（如CCTV《開講啦》西安交通大學盧秉恒院士3D打印機，北京航空航天大學王田苗教授機器人等），了解行業發展最新動態，激發學生的思維碰撞。

（六）課后：充分利用第二課堂，鼓勵學生參加科創比賽

新工科人才培養理念和挑戰凸顯出第二課堂優化提升學生綜合素質、注重立德樹人、提升人文素養等能力結構和人格要素的必要性。所以，本課程充分利用第二課堂的綜合育人作用，鼓勵學生積極參加各種科創比賽，如創業大賽、挑戰杯、創客大賽和機電產品大賽等，培養學生正確的工程倫理和價值觀、領導力，合作能力，以及人文素養等。

（七）課后：加強\"全員育人\"，不斷提升教師人文素養和教學能力

讓教育者先受教育，是課程思政順利開展的基礎因此，為了提升教師人文素養和課程思政能力，課程教師積極參加各種課程思政和教學能力提升的培訓。

四教學評價

本課程采取過程性評價為輔，終結性評價為主的評價方法。因此課程成績由以下兩部分組成：平時成績1 40% ） + 期末考試成績 60% ）。過程性評價采樣基于學生學習中的表現，從不同維度對學生的表現進行記錄描述，以準確反映學生變化。以平時作業（ 10% ）、課堂小測（ 10% ）期中測（ 10% ）項目式案例學習（ 10% ）作為評價依據。終結性評價采取期末考試，百分制計分，紙筆作答。試題形式和內容突出基礎性、綜合性、應用性和創新性。試題側重學生表述、識別、判斷機電一體化系統的相關知識點，并解決復雜機電工程問題的能力，考查學生的能力與培養目標保持一致。

五實施效果

通過上述改革措施，學生學習興趣和內驅力增加，課堂教學中，更能夠集中精力學習相關專業知識；第二課堂中，學生更加積極參與科創比賽，并取得顯著成果。

在基于項目式案例的教學方法中，學生對生產生活中的機電一體化產品進行了文獻檢索、查閱、整理與分析，做PPT匯報，目前已累計多個案例。學生不僅能在課堂上匯報相關創意，也在“互聯網 +^; ”“山東大學生創客”“實驗室開放項目\"\"山東省機電產品大賽\"中申請并獲得多項國家級、省級以上項目。

期末考試結果也表明，采用本文所討論的思政元素和方法進行課堂教學，學生的考核結果有一定的提升，中分段學生成績分別提升了 9.2%（80-89），9.16%（70- 79），課程考核60～69分段學生比例下降了 11.53% ，不及格率下降了 4.6% 。數據表明，課堂教學中加入家國情懷、工匠精神等思政元素，有助于增強學生的民族自信心和自豪感，提升學生學習專業知識的興趣和內動力。

六結束語

近年來，高校過于注重對學生顯性能力的培養，如知識技能方面，而忽略了學生的隱性能力，如“三觀\"樹立，家國情懷，科學家精神，工匠精神，溝通表達能力以及團結合作能力等，而課程思政教育則是一種對學生隱性能力培養的重要手段和途徑。讓教育者先受教育，提升專業教師課程思政意識和教學能力是課程思政獲得有效融入的前提和基礎。因此，高校工科類專業教師要積極、合理地深入挖掘思政元素，并將其潤物無聲地融入專業學科的教學過程中，從而促進學生在樹立正確的“三觀”，明白做人做事道理的同時，也可以很好地掌握專業技術，切實落實立德樹人的根本任務。

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