机械制造基础课程思政内容探索

王秀芝　包宁　李书环　单慧勇

摘  要：機械制造基础课程是高等院校机械类专业学生必修的专业基础课，文章在新工科背景下，提出在课程教学内容中融合思政目标及实施思政内容的教学方法，如讨论教学法和有组织的自学方法等，达到在教学中立德树人的目的，满足机械制造基础课程发挥培养人才重要作用的新要求。

关键词：机械制造基础;思政目标;能力;内容

中图分类号：G641       文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2022）05-0181-04

Abstract： Fundamentals of mechanical manufacturing is a compulsory professional basic course for mechanical majors in universities. The teaching method was put forward in which the ideology objectives and ideology contents integrated into the teaching content under the background of new engineering. The methods are discussion teaching method and organized self-study method. The purpose is to achieve the goal of neutral morality and cultivating talents in teaching， and meet the new requirement that basic course of mechanical manufacturing plays an important role in cultivating talents.

Keywords： Fundamentals of mechanical manufacturing; ideology objectives; ability; content

《中国制造2025》明确提出[1]，我国要于2025年迈入制造强国行列，于2035年制造业整体达到世界制造强国中等水平，加大专业技术和技能人才的培养力度，全面部署实施制造强国战略。习近平总书记2016年在全国高校思想政治工作会议上强调，“我们对高等教育的需要比以往任何时候都更加迫切，对科学知识和卓越人才的渴求比任何时候都更加强烈。[2]”高校的立身之本在于立德树人，高校思想政治工作怎样引领和服务课程思政与新工科建设是时代赋予的新课题，机械专业课程思政必须在新工科建设中发挥协同和引领的作用[3]，让思想政治教育渗透到专业课培养过程中，打造出“中国版”工程教育的体系，为制造强国战略的人才培养发挥重要作用。

高等教育发展水平是一个国家发展水平以及发展潜力的重要标志，为了实现中华民族的伟大复兴，教育的地位和作用不可忽视，高校的思想政治工作必须坚持把立德树人作为中心目标，把思想政治工作贯穿教育教学的全过程，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的新局面[4]。用好课堂教学这个主渠道，提升思想政治教育的亲和力、针对性，满足学生成长发展的需求和期待[2]。各门课程都要守好一段渠、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[2]。课程思政不但不会改变专业课程的本来属性，而且还能充分发挥课程的德育功能，挖掘专业课程中蕴含的德育元素和价值精神，在“润物无声”的专业知识教学中实现立德树人的教育目的[5]，思政课程向课程思政的延伸具有非常重要的现实意义，可以更有效地培养优秀人才，实现立德树人的目标。

授课教师以学生专业背景和学科特点为基础，挖掘机械制造基础内容中的思政元素和育人目标，实现“课程承载思政”与“思政寓于课程”的有机统一[6]。教师在教学中，牢记立德树人根本任务，不断引导学生树立良好的专业素养。

一、融合思政元素的课程内容

机械制造基础课程思政目标是将学科资源、课程资源内化为立德树人的元素;学生既学了课程知识又树立了正确的世界观、人生观、价值观;培养学生的专业素养、职业素养及工匠精神。课程教学主要内容涉及到切削机床、机床夹具、刀具、工艺规程设计以及机械制造质量分析控制等知识。文中选取部分课程内容融入思政元素，教学内容与思政目标融合思路见表1。

（一）绪论内容

机械制造基础教学内容中的绪论主要介绍了课程性质、课程作用及课程目的等。展示教学视频、图片等素材突出中国制造业取得的成绩（如：交通工具的发展、嫦娥五号探月工程和深海工程“奋斗者”号深潜创造了10 909米的新纪录等）和存在的“卡脖子”技术（华为事件、哈工大等高校被禁用软件等），引导学生明确我国制造业面临的机遇与挑战。结合国内外现状讲解我国制造业的优势与不足，激发学生的责任感、使命感与荣誉感，引导学生不断提升专业素养，勇担民族复兴的时代重任。

（二）增材制造内容

增材制造是依据CAD数据连接材料制作物体，无需刀具、夹具等专用设备，逐层累加制作零件的过程。近年来人们也称之为3D打印技术，这种技术直接取材于工程材料，比如石膏材料、玻璃纤维、不锈钢、铝合金、钛合金、橡胶类材料、耐用性尼龙材料、生物类材料和食品材料等[7]。这部分内容打破学生想象中零件加工方法的框架，加工零件可以不使用机床设备及刀具，根据需要选取非金属材料，这有利于在后续的课程设计或比赛中，培养学生的大胆创新精神。

（三）刀具内容

刀具的品种因零件的加工方法不同而各异，讲解到钻孔工具内容时，可以拓展介绍一种特殊的钻，即群钻，它由倪志福创造，原名倪志福钻头，经本人倡议后改名称为群钻，寓意是群众参与完成[8]。北京某机械厂在1953年承担了紧急任务，在某零件上钻孔，而这种零件材料就是强度大，硬度高的高锰钢。最初选用的标准麻花钻加工效率低，磨损严重，一天就烧坏了12个[8]。倪志福知难而上，在炎热的夏季，钻到没有空调的车间里，经过无数次试验，累积了无数失败经验后，终于将形状为“三尖七刃”的新型钻头研制成功。从1953年开始，倪志福和研究小组历经十多年，通过实践总结，最终确定群钻基本钻型。研制群钻的过程给学生延伸出的道理是面对困难要有坚韧不拔的毅力，梅花香自苦寒来，在困境中要不停寻求突破，努力克服困难;要有追求创新的“工匠精神”以及团队精神，抱团取暖，形成合力，共谋发展。引导学生勇于挑战科技创新难题，用榜样人物的事迹激励学生向上发展，不怕苦、不怕难，刚健有为，自强不息。

（四）积屑瘤内容

加工工件时，如果工件材料是一般钢料或其他塑性材料，加工条件为中等切削速度，切屑是连续的，可见到前刀面切削处粘附一块截面为三角形的硬块。前刀面上这个多余的金属块就是积屑瘤。它可以增大刀具前角减小切削力，但是，它在加工过程中不稳定，长大到一定程度后会脱落，掉落的碎屑嵌入已加工表面内，增加工件表面粗糙度。在实际操作中应该避免这种现象发生。将这个现象与日常生活联系后，不难总结出，大部分人在工作和生活中难免会遇到不顺心的事情，如果此时不人为干预一下，坏情绪就会像积屑瘤一样，长大到一定程度后爆发，造成近来总能在各种媒介上看见的一些青年人因各种原因选择极端的轻生方式，对家庭和朋友造成毁灭式打击。所以，当不良情绪出现时，要及时纾解，积极乐观应对，选择合适的排解方式，如：听音乐、运动或找朋友聊天等。积屑瘤现象引导学生要有积极乐观的人生态度，学会做情绪的主人。

（五）切削液内容

切削液的作用包括润滑、冷却、清洗及防锈等。切削液的品种多，性能不同，一般情况下，可以根据加工性质、刀具和工件的材料等条件选择合适的切削液，以达到较好的加工效果。未经过处理的切削液中会存在一些表面活性剂，接触活性剂后会使操作工人出现皮肤脱脂、红肿，甚至开裂、化脓的严重后果[9]，活性剂中的有效成分例如亚硝酸钠和磷酸钠等添加剂对环境和人体造成非常大的危害。引导学生重视机械制造产业中需要承担的社会责任，并且树立足够的环保意识，响应国家以生态优先，绿色发展为导向的发展理念。

（六）机床导轨内容

机床导轨不仅具有承受载荷的作用而且具有导向作用。导轨是机床上十分重要的部件之一，机床的加工精度与导轨精度密不可分。为确保导轨既有加工精度又能顺畅地相对运动，所以刮研是导轨加工中的最后工序。经验丰富的师傅能恰到好处地掌握手上力道，巧妙地将刮研的误差控制在0.01 mm左右，这种技艺经过千锤百炼，才能有熟能生巧的效果，这体现了对细节要求高，力求完美的工匠精神。在讲解这部分内容时要鼓励学生，从事机械制造领域或是其他任何领域都要追求精益求精的工匠精神。

（七）工件裝夹与定位内容

用机床加工零件时，为了满足该工序加工的表面符合图纸的要求，必须在进行机械加工前定位零件，也就是确定零件相对机床或夹具占据的位置。零件定位后，还必须进行夹紧，即在加工过程中，零件要保持这个位置[7]。确定夹紧力方向有多个原则，其中之一就是夹紧力的方向垂直主要定位基面。如图1所示的工件以A和B面作为定位基准，镗削C孔，要求C孔中心线垂直于A面。加工要求A面为主要基准面，根据夹紧力方向的原则可知，正确的夹紧力FQ方向一定垂直主要定位基准面。然而，由图1可以看到，夹紧力FQ的方向垂直于B面，如果A面和B面存在垂直度误差，镗削C孔后，孔轴线不垂直于A面，这属于原则错误，即夹紧力方向错误导致无法加工合格的零件。

图1 夹紧力方向不垂直于主要定位基面

讲这部分内容时，可以进行思政教学，引导学生在成才成人的关键时期，不论做任何事情都要坚持正确导向，树立良好的世界观、价值观、人生观，坚持弘扬爱国情怀、敬业精神、诚实守信的美德及建立友好和睦人际关系的社会主义核心价值观。

（八）加工工艺过程的技术经济分析内容

设计零件加工工艺规程时，有时遇到多套加工方案，既能满足零件的加工精度要求又能达到表面质量要求，其中一些方案具有生产率高的优势，但是投资设备和夹具的成本大，另一些方案投资费用少以及生产率低[6]，不同的方案有不一样的经济效果。一般合理的方案是在保证零件质量要求的前提下，高的生产率，低的加工成本[6]，引导学生确定方案时，不能只考虑效率而忽略成本，要学会精打细算。尽量做到技术上先进、经济上合理。

（九）加工精度的影响因素内容

在机械加工中，零件的精度取决于工件和刀具在切削运动过程中相互位置的关系，而工件和刀具又安装在夹具和机床上，因此，机床、工件、夹具和刀具就构成了一个工艺系统，工艺系统的误差在不同的条件下，以不同程度复映到工件上，就是工件的加工误差，通常认为工艺系统的误差为原始误差[7]。影响原始误差的因素如图2所示。

图2中列出了影响零件加工误差的所有因素，但并不是零件的加工误差必须要考虑这些因素，实际生产中，找出影响误差的主要因素即可，比如，在卧式车床上车削零件过程，导轨在水平面内弯曲误差是影响工件精度的主要因素之一，而垂直面内的导轨弯曲误差对加工精度影响小到可以忽略不计。引导学生分析问题全面考虑，但是懂得抓主要影响因素。

二、实施思政内容的教学方法

思政内容润物无声地融入教学内容中也需要借助合理的教学方法才能达到立德树人的目标。教学方法与思政目标融合思路见表2。

（一）讨论式教学法

课堂讨论是教学实践中的重要环节[10]。教学改革以前，课堂讨论组织形式是教师根据授课内容，在课堂上适时抛出问题，但是真正参与讨论的只是少数同学。为实现讨论教学的目标，全员参与讨论，改革后组织形式是课前将52位同学分10组，每组5～6人，教师在课堂上抛出讨论题目后，学生先在小组内讨论，学生自由发言，互相启发，互相补充[11]，形成小组意见后再与其他各组交流。这种讨论方式缩小了讨论范围，启发不善言谈的学生讲出自己的想法，增强自信心及分析问题的能力。

（二）有组织的自学方法

面对机械制造基础课程内容多，课时少的问题，适当增加学生的自学内容。以前采取的措施是教师在课堂上通知学生自学的内容，学生课下自主学习，但是，学习成效不好。教学改革后，要求以小组为单位课下学习自学内容，自学成果也是以小组为单位，用PPT或书面学习总结等形式表现出来，教师采用抽查或统交等方式查看自学结果。如：刀具材料内容就可以通过这种自学方式进行。学习小组成员互相督促、相互学习、交流经验和感想，这种方法可以提高学生学习的效率;激发学生学习的积极性和主动性。

（三）角色互换教学法

常规课堂，教师在讲台上，讲解教学计划安排的内容。在新工科背景下，学生的综合能力的培养与锻炼逐渐被重视。在机械制造基础课程中融入思政内容发挥课程的价值引领作用。角色互换就是老师与学生的角色互换，老师根据课程内容提前布置恰当工作量的作业，给出学生课下准备时间，学生以PPT形式展示并讲解作业结果，限时5分钟。教师根据课时及其他因素，采取抽查或其他方式检查学生的作业完成情况。课程中采用角色互换教学法，可以锻炼学生的表达能力，概括知识的能力以及查询文献能力。

（四）调查式教学法

调查式教学法的实质：教师先选定适宜的内容（拓展书中的內容，如机床导轨材料的种类及特点、金属加工机床的现状及发展趋势等），然后布置给学生，要求学生以小组为单位提交书面调查报告，并在报告中列出小组成员承担的工作内容。这种教学方法可以增强学生的团队意识，提升学生团队合作的能力，使学生明确自己的任务，挖掘自己的价值。

三、结束语

文中在机械制造基础课程教学内容中提炼思政元素进行改革，用好课堂教学这个主渠道，重视学生能力提高、素质、工程伦理的养成，激发学生的学习兴趣。机械制造基础课程融合思政元素，可以为《中国制造2025》制造强国战略的人才培养发挥支撑作用。

参考文献：

[1]中华人民共和国中央人民政府.国务院关于印发《中国制造2025》的通知[Z].2015-05-19.

[2]吴晶，胡浩.习近平：高校立身之本在于立德树人[N].新华每日电讯，2016-12-09（1）.

[3]姜晨，陈立国，朱坚民，等.高校思想政治教育课程体系的路径：从“思政课程”到“课程思政”[J].北京城市学院学报，2019（1）：48-52.

[4]杨涵.“从思政课程”到“课程思政”[J].扬州大学学报（高教研究版），2018，22（2）：98-104.

[5]李延芳，苏勇，金莹.材料力学课程思政教学模式研究[J].科教文汇，2020（31）：75-76.

[6]王亚洲，张永贵，吴沁，等.《机械制造基础》课程思政的设计[J].教育现代化，2019（56）：203-204.

[7]卢秉恒.机械制造基础[M].北京：机械工业出版社，2017.

[8]朱治德，王淑芬.倪志福的新钻头[N].科技日报，2002-04-01.

[9]王丽丹，陶桂宝，钟金龙.环保切削液的研究现状及发展趋势[J].重庆理工大学学（自然科学），2015，29（4）：44-47，96.

[10]高玉芳，李薇.工程材料及机械制造基础课程教学改革与实践[J].高师理科学刊，2018（10）：72-75.

[11]陶亮，陈娟，潘克强，等.《机械制造技术基础》课程教学改革探究[J].教育教学论坛，2018（9）：154-155.

基金项目：2019年教育部产学合作协同育人项目“新工科背景下农业机械化及其自动化专业课程体系建设”（201902168001）;2021年第二批天津市一流本科建设课程“机械制造基础课程”（津教高函〔2021〕25号）;2019年天津市市级一流专业建设项目“农业机械化及其自动化专业”（农院教〔2020〕43号）;2020年度天津农学院校级一流本科课程建设项目“机械制造基础课程”（农院教〔2020〕44号）

作者简介：王秀芝（1969-），女，汉族，天津人，硕士，副教授，研究方向为农业机械方向的科研和机械制造基础课程的教学。