“设计原理与方法Ⅱ”课程思政建设探索

阚亚鲸 魏志勇 钱瑞明 毕可东

[摘 要] “设计原理与方法II”课程把机械设计的传统教学内容拓展到机械系统设计及动力学领域，主旨是培养学生解决复杂机械设计问题的专业能力。“设计原理与方法II”课程的思想政治建设可以进一步培养学生的道德品格和职业素养，为国家和社会培养符合社会主义核心价值观的高层次机械专业人才。对课程思政建设进行探索，在教学内容、教学方法、教师团队建设方面摸索出一套改革方案，设计了课程思政的教学案例，为“设计原理与方法”系列课程的进一步改革，打造高质量金课群，提供了有价值的参考。

[关键词] 机械设计;设计原理与方法;课程思政;教学案例

[基金项目] 2019年度东南大学校级教改项目“‘设计原理与方法II金课课堂建设的研究与实践”（2019-014）

[作者简介] 阚亚鲸（1985—），男，江苏镇江人，博士，东南大学机械工程学院机械设计工程系主任，讲师（通信作者），主要从事机械设计及理论、表面化学与界面结构研究。

[中图分类号] G642.0   [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324（2021）21-0069-04   [收稿日期] 2021-01-03

一、背景

人才培养是高等教育的价值体现。《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》指出，国家在高素质人才方面严重紧缺，再一次明确了人才培养在高校工作中的核心地位。在众多学科中，机械专业有着最为古老的历史。新一轮科技革命和产业变革的到来，为机械专业的发展带来了新的机遇和挑战。在高等教育中，课堂是人才培养的主阵地。2018年11月24日，在第十一届“中国大学教学论坛”上，教育部高教司吴岩司长作了题为“建设中国金课”的主题报告，提出要建设高阶性、创新性、挑战性的金课[1]。当下，国家对工科人才的评价，不再局限于是否符合创新型、实用型、复合型这些专业能力方面的要求，而是要求具备高尚的道德情操及全面的综合素质。课程思政建设是打造高质量课程必不可少的一环。对学生进行思想道德教育，是为社会主义事业培养高层次建设者和接班人的关键所在。习近平总书记在2016年全国高校思想政治工作会议上强调，“高校思想政治工作关系高校培养什么样的人、如何培养人以及为谁培养人这个根本问题。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，努力开创我国高等教育事业发展新局面。”[2]这个讲话表明，在传授学生专业知识、培养学生专业能力的同时，还需要起到引导学生提升自身“思想水平、政治觉悟、道德品质、文化素养”的作用。而在课程建设中，教师团队是推进课程思政改革、打造特点鲜明的模范课堂的主导者[3]。只有教师充分重视课堂的思想政治建设，主动开展相应的课程改革，才能充分发挥课堂在育人主战场的主导作用，满足全方位育人的要求，达到人才培养的目标。

“设计原理与方法II”是东南大学机械工程专业的特色课程，也是校级示范课的改革试点。为了进一步发挥该课程在专业人才培养中的作用，课程组积极研究课程思政教育的目標定位，修订课程教学大纲，设计思想政治元素及其与教学内容的融合方式，改进教学方法，建设教师团队，并在教学实践中探索出一套切实可行的改革方案。

二、课程建设现状

“设计原理与方法”系列课程是我校实践机械设计类专业课程改革与创新的一次主动探索，于2014年正式面向机械工程专业本科生开课。该系列中包括四门理论课程，关键词分别为“尺度与结构设计”“系统与动力学设计”“现代设计方法”“概念与创新设计”。配合课程实验、综合训练及综合实践三个部分，形成了理论教学、实践教学和自主研学“三位一体”的课程体系[4]，如图1所示。为了进一步提升课程质量，达到“新工科”发展的内涵要求，培养能够解决复杂机械系统设计问题的高层次人才，课程组进一步围绕“设计原理与方法”系列课程，开展面向“新工科”机械类创新人才培养的“设计原理与方法”金课群建设与实践的研究工作，于2019年顺利立项成为江苏省首批金课建设项目，而且是唯一面向机械专业人才培养建设的课程群。

“设计原理与方法II”是课程群理论教学体系中的核心课程，是大三本科生必修的专业主干课程，至今已完成七届超过1200人次的授课任务。传统的机械原理和机械设计课程的知识体系主要围绕构件和机构展开，缺少对学生系统性设计观念的培养。鉴于此，“设计原理与方法II”课程在立项之初就被定位为对原有机械设计课程的拓展，即将机械设计教学从传统的机构设计拓展到机械系统的整体设计，考虑各个子系统之间的相互联系和作用，学习如何利用基础学科的理论知识，求解系统性能的最优化问题。课程的教学目标是培养学生的全局意识，能够从整机和系统的角度出发，追求机械系统的综合性能，而不仅仅局限于单个机构的实现和优化设计。知识体系围绕机械整机设计这个主题进行构建，内容涵盖了系统整体设计、子系统优化设计、刚性和弹性系统动力学、虚拟样机技术等方面。其中，动力学部分包含了机械系统动力学等研究生阶段的部分内容，可以视为对本硕博一体化培养模式的一种探索。在教学方法方面，在机械系统设计相关理论知识教学的基础上，采用大量案例的讨论（例如水平定向钻机、抽油机、电磁帽坯件机等）帮助学生了解、熟知机械系统和装备技术，进而可以自主分析和设计整个机械系统。与课程特色相适应的是课程的评价机制。在考核组成中，项目设计的比重达到40%。通过布置综合型专题设计项目，并给定设计要求，要求学生开展包括项目调研、论证、理论设计、计算机仿真、结果分析与优化在内的设计任务，进一步锻炼学生的研究和实践能力。可见，本课程的教学设计和安排充分体现了课程组对“高阶性、创新性、挑战性”金课标准的理解。

目前，课程组按照“设计原理与方法”金课群的总体建设目标和思路，探索课程的线上线下混合式教学模式，设计“项目驱动”的探究性研究型课堂环境，并建设适用于机械系统设计混合式研究型课堂的教学材料和教材。在课程思政建设这个改革环节上，课程组通过调研国内机械专业课程思政的建设情况，并结合本课程近年来的实际情况，确定了如下建设思路：面向“新工科”工程教育人才培养模式需要，以项目为牵引，以制造强国为主线，关注学科发展中涉及的社会经济、环境生态及可持续发展等问题。