混合式教学模式下机械设计基础课程思政探索与实践

杜治平 余龙 张晶晶

摘 要：在分析机械设计基础课程现状的基础上，研究课程内容，深入挖掘其中所蕴含的思政元素，进行教学设计并开展线上线下混合式教学实践，调动了学生的学习积极性，实现了学生综合素质的培养。

关键词：机械设计基础；混合式教学；课程思政

中图分类号：TB     文献标识码：A      doi：10.19311/j.cnki.16723198.2023.10.090

0 引言

机械设计基础是高职院校机电相关专业的必修课程，课程主要介绍机械中常用机构、通用零件的工作原理、特点、选用及设计计算方法，为学生将来从事机械产品的设计、维护奠定基础。

1 课程教学现状

1.1 教学模式传统

课程目前主要采用传统教学模式，教学过程中以教师讲授、学生听讲为主。由于课程内容较为抽象，理论性较强，教師虽利用视频、动画等帮助学生理解相关知识点，但缺少好的课程设计且教学方法较为单一，部分学生的学习积极性仍无法调动起来，觉得课程内容较为枯燥、难懂，学习兴趣不浓；课堂上，教师虽会与学生进行教学互动，但受课时的限制，互动范围有限，从而大多学生课堂参与度不高，主要为被动地接受知识，学习能动性不足，学习效果不佳，教师对学生的学习情况也无法全面掌握，从而不能及时地调整教学进度及教学策略。

1.2 综合素质培养不够

传统的授课模式、单一的教学方法，教给学生的主要为理论知识，缺乏对学生学习能力、动手能力以及不畏艰难、积极探索精神的培养，忽视了对学生严谨细致、一丝不苟的工作作风以及爱岗敬业、踏实肯干、团结协作、开拓创新的职业品格的培养，这不仅不利于学生自身的发展，也无法达到行业、企业对人才的要求。

1.3 考核不全面

课程考核仍沿用传统考核方法，课程成绩主要由平时成绩和期末考试成绩两部分组成，分别占总成绩的40%和60%。平时成绩主要由学生出勤情况、上课表现、作业情况等决定，期末卷面考核主要考查学生对课程理论知识的掌握情况，教学过程中缺乏对学生学习效果、课堂参与度等方面的考核，因此，存在部分学生平时不学习，考试前突击复习，考试成绩不理想的现象；此外，缺乏对学生学习能力、创新能力、职业素养等综合素质的考核，考核不够全面。

综上，机械设计基础课程目前所采用的授课模式存在许多不足之处，无法满足人才培养的需求，应根据课程内容及特点进行教学改革。由于课程知识点较为抽象难懂，课时较紧，因此，拟依托超星智慧教学平台开展线上线下混合式教学实践，充分调动学生的学习积极性，提升教学效果。同时，将课程思政元素有机融入到相应教学内容中，培养学生的爱国情怀、工匠精神以及刻苦钻研、勇于创新的职业品格等。

2 课程改革及实践

2.1 深入挖掘课程思政元素

课程思政目标的实现依托于思政教育和专业教育的有机融合，因此，应深入研究课程各知识点，充分挖掘其中所蕴含的思政元素，并在此基础上进行教学设计及实践。可以从以下几方面进行思政元素的挖掘，分别举例说明。

2.1.1 爱国情怀、强国之志

古往今来，各种机械在人们的生产生活中发挥着重要的作用，并且随着科技的进步不断发展。查阅资料，关注科技发展前沿，了解通用零件或机构的前世今生及其应用，帮助学生更全面地理解课程知识点，激发学生的爱国之情、强国之志。

讲授“齿轮传动”章节中的“概述”时，通过霸陵出土汉代齿轮这一新闻视频引入，向学生介绍我国是应用齿轮最早的国家之一，曾多次有齿轮文物出土，此次出土的齿轮轮齿分布均匀，制作精细，展示了我国当时的科技发展水平。齿轮在我国古代机械中也多有应用，如东汉张衡制作的水运浑象仪就是以漏水为动力，通过齿轮系统，使浑象每日等速地绕轴旋转一周。通过介绍，学生对齿轮有了更加深入的了解，同时也培养了他们的爱国之情，增强了他们的民族自豪感。紧接着，介绍齿轮行业的发展及其在现代机械上的应用，近些年，随着机械行业的飞速发展，我国齿轮行业也不断发展，但高端齿轮产品仍受制于人，高端装备的发展受到制约，以此增强学生的学习动力，激发学生强国之志。

2.1.2 科学家精神

读科学家故事，学习科学家精神。

讲授“齿轮传动”章节中的“轮齿疲劳折断”时，观看视频，了解我国著名结构疲劳专家高镇同的故事。高镇同儿时便立志为祖国生产飞机、大炮抵御强敌，他努力学习，考取了北洋大学航空系。工作后开始涉足结构疲劳领域，带领团队经过多年研究，提出了符合我国国情的飞机结构寿命预测理论，为我国歼击机、轰炸机、客机等二十多种型号的飞机进行定寿和延寿，为保障部队的飞行安全作出了重大贡献。观看视频的过程中，学生能深刻体会到高镇同院士胸怀祖国、潜心研究、敢为人先的精神，也明白了在学习上、工作上，只有不断努力，刻苦钻研，才能获得成功。

2.1.3 工匠精神

了解行业工匠，培养学生的工匠精神。

讲授“轴承”章节中的“概述”时，跟学生一起回顾轴承守护者李书乾的故事。他几十年如一日，在平凡的工作岗位上不断学习、钻研，解决了我国轴承制造热处理领域电气技术的许多难题，并将自己的经验毫无保留地传授给青年工人，敬业、精益求精、创新等工匠精神在他的身上有着集中的体现，是当代工人的楷模，由此教育学生，要想在工作中有一番成就，就要在岗位上一丝不苟、精益求精、努力研究、勇于创新，不断淬炼自己的技艺。

2.1.4 唯物辩证法

课程诸多知识点中蕴含着辩证思维，可以教育学生用唯物辩证法的观点看待问题。

讲授“齿轮传动”章节中的“轮齿疲劳折断”时，先讲解知识点，轮齿疲劳折断是由于齿轮工作时，轮齿受到过高的交变应力的作用，齿根处逐渐形成疲劳裂纹，裂纹随着工作时间的增长不断扩展，最后导致轮齿折断，这是一个量变到质变的过程。由此教育学生，量变会引起质变，因此，在生活中，勿以善小而不为，勿以恶小而为之；同时，学业、事业上的成功不是一蹴而就的，是坚持不懈地努力积累而成的。

2.2 设置育人环节

除了通过课程相关知识点中所蕴含的思政元素来达成课程思政目标，还可以根据教学内容设置一些学习任务，让学生在完成任务的过程中学会思考、分析及创新，实现育人目标。

2.2.1 小机构制作

在教学中，根据课程内容设置小机构制作任务，如在学习“凸轮机构”章节时，先让学生分组制作凸轮机构小玩具，制作小玩具的过程，锻炼了学生的动手能力，培养了学生的团结协作精神、创新精神；再让每个小组利用自己组所制作的凸轮机构小玩具，分析凸轮机构的组成、工作原理、工作过程等，每个小组指定一位同学汇报小组分析得出的结论，培养学生分析问题、解決问题的能力。学生在动手实践的过程中探索、发现、总结，学习兴趣浓厚，对知识点的理解也更加深入。

2.2.2 小组主题汇报

在我国五千年的历史长河中，有许多凝聚着古人智慧的发明创造，古代机械便是其中重要的组成部分。布置小组任务：介绍某一中国古代机械，着重介绍该机械的结构、工作原理、功用，并可根据小组实际情况，介绍该机械相关的发明故事、发展历史等。各小组查阅资料，商量确定汇报主题，小组同学分工，进行资料的查阅、搜集、整理，并制作PPT、准备汇报。学生在进行小组任务的过程中，能切实体会到我国古人的智慧，文化认同感、民族自豪感都得以提升，同时，学生分析问题、解决问题的能力以及创新意识，团结协作精神、勇于探究的精神也得到了培养。

2.2.3 设计作业

设置部分设计作业。如学习“齿轮传动”章节后，布置齿轮传动设计作业，进行齿轮传动的设计，绘制从动齿轮零件图并准备答辩。设计的过程非一蹴而就，设计过程中，齿轮的模数应在标准模数系列表中选取，一些参数要通过图表查取，零件图的绘制应规范。同时，绘图需要足够的绘图基本功和耐心，由此可以培养学生运用标准、规范、手册、图册等技术资料的能力，运用所学知识解决实际问题的能力，严谨细致、一丝不苟的工作作风，团结协作精神，爱岗敬业、不畏艰难、敢于磨炼的职业品格。

2.3 进行教学设计，开展教学实践

根据教学内容及所挖掘出的课程思政元素，进行以学生为中心的教学设计，将思政元素有机融入到教学内容中，整理、制作教学资源并上传至智慧教学平台，依托课程平台开展线上线下混合式教学实践。

课前，教师在智慧教学平台上发布学习任务单，学生通过任务单了解课堂学习形式，完成相应学习任务，如学习课程内容相关的教学短视频、文档，观看该部分知识点相关的思政案例视频、文献资料，完成相应习题，进行小组任务分配，完成小组任务前期准备工作，查阅相关资料等。学习过程中遇到问题可以线下跟同学讨论，也可以线上寻求老师或同学的帮助；教师及时关注学生的学习进度，督促学习进度慢的学生抓紧学习，回答学生线上问题，了解学生学习状况并调整教学策略。

课中，进行线下教学，教师发布课前测试，学生在规定时间内完成。教师总结学生测试情况及课前线上学习情况，通过多种方式引入新课。教学过程中，教师应多与学生进行教学互动，让学生参与到课堂中，充分调动学生的学习积极性，如布置小组任务，让小组成员分工协作完成任务并进行成果汇报；设置主题讨论，让学生通过讨论分析、总结出思政案例中所蕴含的科学家精神、工匠精神、工程素养等；布置作业，让学生根据所学知识完成相应习题、设计作业。学生通过讨论、探究完成各项学习任务，在完成任务的过程中学到知识、培养能力。

课后，学生线上线下复习，巩固课程知识点，完成作业或课外拓展习题，完善小组作业，对自己的学习情况进行总结；教师批改作业，进行答疑，分析学生线上线下学习情况并进行教学反思、总结。

线上线下混合式教学打破了学生学习时间、空间的限制，满足了不同学习能力的学生的学习需求。教师能与学生进行有效互动，充分调动学生的学习积极性，变学生的被动学习为主动学习，培养学生的自学能力以及独立分析问题、解决问题的能力，为学生自身的发展奠定基础。同时，将课程思政元素融入到学生学习的各个阶段，潜移默化中塑造了学生的品格，实现了育人与育才的统一。借助智慧教学平台，教师能及时、全面地了解学生的学习情况，从而可以反思、总结并适时调整教学进度、教学策略，教学效果显著提升。

2.4 完善评价体系

基于智慧教学平台开展线上线下混合式教学后，课程的成绩由考试成绩、平时成绩和项目设计成绩三部分组成，考核内容及所占分值比例如表1所示。其中，期末笔试主要考查学生对理论知识点的掌握情况，而平时成绩和项目设计成绩则是对学生学习能力、动手能力、创新精神、工程素养等综合素质的评价，实现了过程考核、全面考核。

3 教学反思

通过教学设计，将挖掘的课程思政元素有机融于课程教学中，利用智慧教学平台开展教学实践，取得了良好的教学效果，但有几点需要注意：

首先，育人和育才的统一不应仅依靠课程思政元素，教师自身良好的言行是最好的示范。教师应严格要求自己，不断加强自身修养，提升自己的综合素质，在教学过程中，应公平公正地对待学生，用自己的人格魅力感染学生，潜移默化中帮助学生树立正确的世界观、人生观和价值观。

其次，混合式教学改革及课程思政改革都对教师的教育教学能力提出了更高的要求。要充分发挥混合式教学的优势，要达到“润物细无声”的课程思政要求，都离不开好的教学设计，也离不开教师良好的课堂教学组织能力。因此，教师在提升自己专业素养的同时，应加强学习，深入理解混合式教学模式的内涵与实施要求，深刻领悟课程思政的内涵，并在此基础上积极探索，勇于实践，不断提升自己混合式教学能力和思政育人能力。

最后，应将课程中所挖掘出的思政元素按模块进行分类，如爱国情怀、科学家精神、工匠精神等，每一模块选取一个典型的、具有特色的案例融入到教学内容中，进行精心的教学设计，形成课程思政教学案例。同时，在教学中，要给学生留下想象和思索的空间，以期达到更好的育人效果。

4 结语

深入研究机械设计基础课程的教学内容，挖掘其中所蕴含的思政元素，拟定教学目标，并在此基础上进行评价方法、学法和教法的设计，将思政元素有机融入到相应教学内容，基于智慧教学平台开展线上线下混合式教学实践，让学生积极参与到课程教学各环节，在完成任务的过程中学到相应的知识，提升自学能力、创新能力，培养团结协作精神、工程素养等。教学改革后，学生的学习兴趣被激发出来，学习主动性明显增强，教学效果良好；同时，通过教改实践，教师的教学设计能力、课堂教学能力也得到了提升，但在教改实践中我们也发现了一些亟待解决的问题，需要进行进一步的研究。

参考文献

[1]范顺成.机械设计基础[M].北京：机械工业出版社，2019.

[2]胡家秀.机械设计基础[M].北京：机械工业出版社，2021.

[3]刘忠明，王长路，张元国，等.中国齿轮工业的现状、挑战与2030年愿景——《机械工业工程技术路线图》齿轮部分解读[J].机械传动，2011，35（12）：16.

[4]温才妃.高镇同：詩歌与“永不知疲倦”的人生[N].中国科学报，20190327.

[5]贾爱平.永不疲倦的结构疲劳专家——北京航空航天大学高镇同院士的诗话人生[J].北京教育（高教），2011，（05）：5961.

[6]李满春.李书乾——轴承守护者[J].共产党员，2018，（02）：17.

[7]郭飞，谭兆钧，薛会玲，等.机械设计课程融入思政元素的探索与实践[J].黑龙江科学，2021，12（11）：7071.

[8]陈小芹，谢志刚.《机械设计基础》课程思政深度融合的教学实践[J].装备制造技术，2021，（03）：237239，250.

[9]任军辉，周新涛，赵明威，等.“机械设计基础”课程思政案例设计[J].时代汽车，2022，（16）：7274.

[10]李晔，乔自强.“机械设计”课程思政教学案例系统化探索[J].科学咨询（教育科研），2021，（06）：8081.

[11]张良，徐卫国，华敏，等.产教融合背景下高职专业课“课程思政”的实践与探索[J].太原城市职业技术学院学报，2021，（04）：137139.