机械设计基础课程思政教学探索与实践

2023-09-24 15:24谷艳霞姚春燕于迪尔季明丽刘善平
中国设备工程 2023年16期
关键词:机械设计育人机构

谷艳霞,姚春燕,于迪尔,季明丽,刘善平

(1.江苏海事职业技术学院,江苏 南京 211100;2.南京铁道职业技术学院,江苏 南京 210031;3.南京审计大学,江苏 南京 211815)

1 前言

人才培养要将立德放首位,青年大学生要树立远大理想、正确的世界观、人生观、价值观。要坚持把立德树人作为中心环节,把思想政治工作贯穿教育教学全过程,实现全程育人、全方位育人。思政课要坚持在改进中加强,其他各门课都要守好一段渠、种好责任田,使各类课程与思想政治理论课同向同行,形成协同效应。

2017 年,《高校思想政治工作质量提升工程实施纲要》发布,此后,高校思政教育的教改不断展开。经过几年的发展,思政课的改革和教研取得了显著的成果,但是专业课特别是理工科专业课思政教学的改革,则只有少部分教师在尝试。基于当前专业课程思政教育的现状,深入强化“课程思政”建设具有重要的现实意义。

2 专业课程思政教育存在的问题

近年来,高校教师在“课程思政”的改革方面做出了一些探索。思政课的改革和教研模式层出不穷。与之相比,专业课程思政教学的改革进展相对缓慢,只有部分学校和教师在进行尝试。有的学校少数教师以立项方式进行单门课程思政教研,多数专业课教师一如既往“只教书不育人”的状况明显,思政教育与专业教学仍旧存在“两张皮”现象,思政课程“孤岛”化现象依然严重。深入剖析,目前制约专业课程思政教改的因素主要有:

(1)顶层设计缺乏与之相适宜的激励和考核机制。

(2)专业教师缺乏课程思政教育理念或认识不足,特别是理工科教师,习惯性认为思政课程才是学生思想意识培养的途径和手段,专业课只是知识传授、技能训练的载体,育人意识淡薄。

(3)专业教师德育教育能力不足。专业课教师中,大多数缺乏思政教育学科知识素养,思政教育理论储备不足,在日常教学中,他们侧重专业知识与技能培训,而往往会忽略对学生进行价值观的引领;部分教师未掌握在教学过程中如何整体把握、如何传教、传教什么,对于如何融入博大精深的道德文化的教学能力不足,甚至生搬硬套,使得思政教育手段单一、内容空洞、脱离实际,使学生心生抵触情绪,效果不好。

(4)网络时代拓展了学生获取知识、各种信息的渠道,使学生容易受社会一些不良行为感染和诱导,给大学生思想政治教育带来困境。

这些客观存在的因素给高校课程思政教改带来了不利的影响。当前,“培养什么人”“如何培养人”“为谁培养人”,是高等教育“立德树人”的根本问题,因此,深化专业课程思政教改刻不容缓,需要不断拓展研究宽度,拓宽研究思路,进一步推动理论研究和实践推进的深入发展。

3 机械设计基础课程思政育人目标

机械设计基础课程是高职院校工科专业的专业必修课,包括静力学、材料力学、常用机构、机械传动、常用零件和连接等内容。该课程承上启下,是后续专业课的基础。学生通过这门课的学习,可以掌握机械设计的基本原理与方法,对常用机械及零部件的结构、原理具有一定的认知和分析能力,使学生成为机械设备的设计、生产、使用、维护、管理等技术应用型人才。因此,该课程的育人效果直接关系到未来装备制造行业人才的培养质量。所以,开展机械设计基础课程思政的路径和实施方案研究,具有非常重要的现实意义。

在开展机械设计基础课程教学过程中,要在传统的知识、技能目标的基础上,深入挖掘该课程所蕴含的思想内涵,在此基础上提炼出育人目标,做到传授知识、培养技能、引领价值观同向同行。通过思政案例的引入,使学生养成正确的人生观、世界观、价值观,具有一定的马克思主义哲学思维;培养学生的家国情怀,民族自豪感,报国意识;培养学生的道德情操和职业素养,使学生具备集体意识、大局意识、工匠精神;培养学生的法治意识,使学生养成遵纪守法、文明诚信的习惯,强化安全意识;培养学生的团队协作能力、分析问题解决问题的能力、创新能力。

4 机械设计基础课程思政元素的挖掘

在开展课程教学过程中,思政案例、思政元素要有机地融合到教学中,切忌生搬硬套。突兀、生硬的思政融入会导致内容衔接不自然,反而会引起学生的反感,影响课堂教学。案例的选择和设计要与课程内容有较强的关联性,并且贴合时代背景,使教学内容与思政内容有效的衔接。好的思政案例可以使课堂内容更加丰富多彩,引起学生的兴趣,提高学生的认可度,可以使学生在学习专业知识的同时,“润物细无声”地提高学生的思政素养,使思政教育入脑入心。机械设计基础课程各部分内容思政案例设计如下。

4.1 绪论部分

在绪论部分,讲解机械的发展简史,包括世界机械发展简史和我国机械发展简史。从世界近现代机械发展历程,包括“珍妮纺纱车”“瓦特蒸汽机”“工业技术革命”“贝尔电话机”“爱迪生白炽灯”等机械发展史上的典型事例,到世界现代机械发展成果“第一台计算机诞生”“第一台数控机床”“机器人诞生”等,使学生感受到科技的发展给人类生活带来的便利和促进,激发学生的学习热情。

讲述我国古代机械发展,“张衡地动仪”中的巧妙设计,“记里鼓车”“木牛流马”“指南车”等机械中的精密构造,使学生认识到我国是最早发展机械的国家之一,感受到我国古代机械发展的辉煌成就、古代劳动人民的智慧和勤劳,增强民族自豪感、文化认同感和文化自信。

讲到机器和机构的概念时,通过引入实例内燃机(机器)是由多个机构(曲柄滑块机构、凸轮机构、齿轮机构)组合而成,各部分协调运作,使化学能转化成机械能,从而实现能量的转换,引深到每个学生都是集体的一部分,各部分通力合作,才能使集体发挥价值,增强学生的集体意识和团队意识。

4.2 静力学部分

静力学部分的内容包括静力学基本概念与公理、约束与约束反力、物体的受力分析和受力图、平面力系的合成与平衡等。

从静力学基本概念“约束”中,使学生受到启发:做人做事也要遵守规定、受到约束,遵守规章制度,树立规矩意识,并通过我国古代“曹操自刑”的故事,强调自我约束、遵守规则的重要性。

从静力学基本法则“作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,在同一条直线上”,总结矛盾对立统一的哲学思想,矛盾的双方相互制约、相互依存,培养学生的辩证思维。

从“平面任意力系向一点简化”引出复杂事情简单化的重要性,并通过“罗振宇演讲:把复杂的事情简单化”启发学生在日常生活中,解决问题的最好路径是把复杂的事情简单化,理清脉络,抓住事物的本质,将难题逐一分解,才能获得成功。

4.3 常用机构

此部分内容包括机构的运动简图和自由度、平面连杆机构、凸轮机构、齿轮机构等。

在学习机构的运动简图时,启发学生机构运动简图的绘制,就是忽略构件的具体复杂外形,用简单的线条和符号表达其运动规律,进而将机构运动简图的绘制关联到从具体到抽象、透过现象看本质的哲学思维[5],引导学生在遇到实际问题时,透过纷繁复杂的现象看到事物的本质。

在学习自由度的概念时,学生需要理解构件之间连接组成运动副后,引入约束,自由度减少,进而分析约束与自由的关系。构件只有受到约束,才能按照设计规律完成单一的规定的运动,从而使机器完成工作,实现其价值。约束是自由的前提,如果没有约束,没有国家法律,每个人可以为所欲为,那么社会也不会安定,人们也不能自由出行生活,所以,有约束才有自由。当前,一部分同学存在不要约束要自由的思想,违纪现象时有发生,通过阐释约束与自由的关系,使学生具备法律意识、纪律意识,遵守校纪校规。

在学习机构的自由度时,解析构件与机构的关系:多个构件连接在一起组成机构以后,才能通过相互配合传递运动和力,即单枪匹马总是没有力量的,只有在团队协作中才能最大化地实现自己的人生价值。构件连接后失去部分自由度,实现了整个机构整体功能要求,关联到集体利益永远高于个人得失,个人要服从集体。引入中国女排精神,强调团队协作和集体利益的重要性。

在平面连杆机构的学习中,从铰链四杆机构通过不同演变,可以演化成多种多样的机构,引申出灵活、变换与创新的重要性。紧密围绕学生的专业特点(港口与智能工程专业群),结合双摇杆机构的应用实例门座式港口起重机,阐述港口在现代物流体系中的重要地位和作用,引入南京港口集团“全国劳动模范”沙夕兰等事迹,使学生增强专业自信、责任意识、报国意识和工匠精神。

平面连杆机构中的“死点”位置具有两面性,在内燃机中,死点位置是有害的,应当避免,而在飞机起落架中,死点位置是有利的,应当加以利用,通过学习死点位置的危害和应用,引导学生了解矛盾的对立统一关系,要正确地看待事物的两面性,正确分析事物的利与弊,全面分析问题,特别是正确地面对挫折失败,激发阳光正能量。

4.4 常用传动

学习齿轮传动时,通过列举中国古代指南车、记里鼓车、水转连磨、水运仪象台中齿轮传动的应用,使学生敬佩中国古人的智慧,增强民族自豪感和文化自信。通过在齿轮系中各个齿轮各司其职、分工合作,使学生培养团队合作意识和集体意识。学习齿轮失效形式疲劳折断时,轮齿在周期变化的弯曲应力作用下,齿根部分存在应力集中,当应力值超过材料的弯曲疲劳极限时,齿根处产生疲劳裂纹,裂纹逐渐扩展,致使轮齿整体折断,这正是体现了量变产生质变的哲学原理。提醒学生学习的过程也是如此,“不积跬步无以至千里,不积小流无以成江海”,使学生注重平时一点一滴的积累,也要防微杜渐、杜绝一丝一毫的懈怠。通过学生解决具体的齿轮尺寸计算和齿轮失效形式分析等问题,培养学生的分析问题、解决问题能力。

学习带传动时,通过西汉时期手摇纺车、元代时期水运大纺车中的带传动,激发学生的民族自豪感和文化自信。讲解带传动中设置多根皮带的优势,使学生认同合作力量大、齐心协力才能成功的道理,认识到团队协作的重要性。通过讲解皮带柔性传动,减震性和抗冲击性好,使学生认识到机械传动不仅有刚性传动,柔性传动也发挥着重要的作用,同时,使学生认同在生活中做到刚柔并济,做人做事不能冲动,而是要讲究和谐、柔和之美。

5 结语

机械设计基础课程中,还可以挖掘很多思政元素,作为专业课教师,要注重平时的专业知识积累和思政知识扩充,才能更好地将专业知识和思政元素有效融合,实现全方位思政育人。思政教学工作需要持续探索、不断完善,还需深入挖掘思政元素、进行思政案例汇编、开展思政教学效果评价等。教师在实际教学中,要注重使用多种教学方法,灵活地进行思政教育,潜移默化地对学生进行引导,实现“三全育人”。

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