“机械设计”课程思政的教学设计与实践

2025-01-24王潍高常青

黑龙江教育·理论与实践 2025年1期

【摘" " 要】“机械设计”作为机械类专业的一门核心课程，不仅要培养学生正确的设计思想，引导学生学会一般简单通用机械的设计，还要落实立德树人的根本任务。在课程思政教学改革背景下，文章从教学目标出发，深入分析和挖掘课程中蕴含的思政元素，在教学方法和教学评价等方面与课程思政全面融合，以期达到“育人为本，德育为先”的教学目的。

【关键词】“机械设计”课程;课程思政;教学设计;教学方法;教学案例

【引用格式】王潍，高常青.“机械设计”课程思政的教学设计与实践——以济南大学为例[J].黑龙江教育（理论与实践），2025，79（1）：92-94.

【中图分类号】G641" " " " " " " " "【文献标识码】A" " " " " " " " "【文章编号】1002-4107（2025）01-0092-03

一、引言

“机械设计”作为机械类专业的一门核心课程，主要引导学生掌握机械设计的基本理论、基本知识和基本技能。随着社会的发展和科技的进步，社会对机械设计人才的需求也在不断变化。为了适应这些变化，高校“机械设计”课程在教学设计上需要不断进行探索和创新。其中，将思政元素融入“机械设计”课程中，对于提高学生的综合素质和社会责任感具有重要意义。“机械设计”课程应从立德树人角度出发，以学生为中心、创新为动力、实践为基础、发展为目标、素质为导向，全面进行教学设计和课程思政建设[1-3]。教学设计时要深入挖掘课程知识点中蕴含的科学精神、工匠精神、创新精神、文化自信和社会责任感等思政元素，并纳入教学大纲中，使课程教学在传授知识、培育能力、提升素质的基础上，于潜移默化中达到课程思政的目的，促使学生形成正确的世界观、人生观和价值观及良好的职业道德[4-8]。

二、“机械设计”课程教学目标设计

“机械设计”课程教学目标的设计充分考虑了“以学生为中心，以产出为导向”的理念，从知识目标、能力目标和素养目标3个方面入手，多维度、全方面围绕专业培养方案的具体要求进行规划，体现以能力培养为本的基本原则。同时，贯彻 “要坚持显性教育和隐性教育相统一，挖掘其他课程和教学方式中蕴含的思想政治教育资源，实现全员全程全方位育人”的要求，以立德树人为根本任务，深化课程思政建设。把培养具备共产主义理想信念，能担负起民族复兴伟大重任，具有工匠精神的专业人才作为教学目标的基本出发点。

1.知识目标：能够概述机械设计一般方法，以及机械零件的主要类型、性能、结构特点、应用、材料及标准;能够描述常见机械结构失效的类型和失效机理;能够进行一般通用机械零件的结构设计和校核计算。

2.能力目标：能够应用标准、规范、手册、图册及相关技术资料进行一般机械零部件设计;能够运用机械设计的一般方法进行一般机械传动装置和简单机械的设计，并进行正确的工程表达;能够分析机械零件失效的原因并提出改进措施;能够根据需要设计机械零件的实验方法。

3.素养目标：具备执着专注、精益求精、一丝不苟、追求卓越的工匠精神，严谨踏实的科学素养，不畏困难、勇于开拓的创新精神;具有社会责任感、家国情怀和文化自信，树立正确的世界观、人生观和价值观。

三、面向课程思政的“机械设计”课程教学设计

“机械设计”是济南大学机械工程、车辆工程、智能制造等专业第5学期开设的一门专业基础课程。学生经过前4学期的通识、基础课程学习，已经进入专业课程学习和综合能力培养阶段。因此，在教学设计中，将思政元素恰到好处地融入专业知识讲授中，对学生知识、能力、素质等目标的达成至关重要。课程注重挖掘教学内容中蕴含的思政元素，以立德树人为根本任务，促进学生正确的人生观和良好的职业素养的养成。“机械设计”课程思政教学设计的主要出发点如下。

（一）基于我国机械装备核心技术的薄弱环节深入挖掘思政元素

数控机床、光刻机等高端机械装备是大国重器，也是各国核心技术的重要体现。科技的发展归根结底还是以制造业为基础，因此，高端装备的核心零部件对机械产业的创新发展尤为重要，对我国制造业转型升级具有非凡的战略意义。例如，轴承虽然是普通的机械零部件，但具有高精度和高极限转速的高端轴承在风电、军工、数控机床、高铁、航天和船舶等行业几乎被国外轴承巨头垄断。我国作为全球制造大国，如果不能加强创新、努力拼搏，在高端轴承领域迅速占领一席之地，拥有自己的核心技术，必然会受制于人。因此，要引领学生充分认识到目前我国制造业潜在的核心技术危机，进而加强基础理论学习，培养学生认识建设科技强国的历史使命，为实现我国高科技核心技术的自立自强和中华民族伟大复兴的中国梦而奋斗[9-11]。

（二）融合专业案例开展教学，突出课程思政目标

通过引入真实的、具体的专业案例，引导学生分析、解决问题，从而提高学生的专业知识应用能力和实践操作技能。通过引入真实的案例，学生可以更好地理解专业知识，并在实践中提高操作技能，增强综合素质。通过分析真实的案例，学生可以更加深入地了解专业的应用前景和发展趋势，从而激发学习兴趣。通过解决真实的案例问题，学生可以更加熟练地掌握专业技能，提高实践操作能力。

在“机械设计”课程各知识点讲授时引入工业应用案例，如工业产品失效、高铁防松螺栓、手机芯片制造设备、高精度齿轮和高速轴承等，让学生发现和了解我国工业发展的暂时困境，明确设计与制造密不可分的关系，进而认识到在激烈的市场竞争中科技创新的重要性和必要性，培养学生严谨求实、精益求精、追求卓越的科学作风，激发学生以民族振兴为己任的爱国主义情怀。

（三）引入小组项目，彰显协作创新精神

科学家单打独斗的年代已不复存在，重大的科技创新活动离不开团队的协同创新。在“机械设计”课程的教学过程中，教师根据课程内容的要求，阶段性布置小组项目，五六个学生为一个小组参加项目的调研、任务分工、设计和实施等环节。学生通过参与小组项目，培养团结协作精神和组织管理能力，进一步强化协作创新的理念，学会组织和管理团队的基本技能。

（四）鼓励学生大胆进行科创实践，构建协同创新平台

依托山东省创新方法平台和导师工作室，鼓励学生积极参与创新方法平台的活动，同时吸收优秀学生加入导师工作室，指导学生积极参与“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛、山东省大学生机电产品创新设计竞赛、山东省大学生智能制造大赛等活动，让学生能够在做中学、学中做，充分体现“机械设计”课程理论与实践相结合的特点，培养学生的协作能力、动手能力、工匠精神和创新意识。以《滚动轴承》这一章第一节为例，具体教学设计思路如图1所示。

四、面向课程思政的“机械设计”课程教学方法

“机械设计”课程教学方法充分考虑学生的主观能动性，以学生为中心、以产出为导向，将我国工业高端装备核心技术的研发过程作为“案例导入”素材，以行业痛点引导学生主动思考，激发学生积极向上的学习态度，引导学生明确科技创新的重要性，最大程度发挥专业核心课程的价值渗透和价值引领作用。

课程组采用案例教学、项目教学、小组讨论等教学方法，结合“机械设计”课程实践性较强的特点，积极鼓励学生参与科技创新活动，引导学生学会专业知识的实践应用，激发学生对课程的学习兴趣，并能够在创新实践过程中领会精益求精、一丝不苟的工匠精神;在小组项目中培养学生团队协作、严谨踏实、追求卓越的科学素养;在解决复杂机械设计问题时，培养学生不畏困难、勇于开拓的职业素养;在小组讨论中培养学生的社会责任感、法律意识、家国情怀和文化自信，引导学生树立正确的世界观、人生观和价值观。通过教学方法创新，课堂更具亲和力、气氛更活跃，进而实现高效的师生互动、生生互动，使课程思政于潜移默化中融入学生的精神世界。

基于课程思政建设的“机械设计”课程教学方法有以下几种。

（一）多媒体教学法

课堂教学时，教师通过PPT课件丰富的图片、动画和视频素材，结合在线课程丰富的教学资源，展示相关知识点的教学内容并融入思政元素，将理论与实践紧密结合，从学生耳熟能详的国产优秀机械产品出发，还可引入往届学生的科技创新作品三维设计模型、动画、实物视频等内容，激发学生的学习兴趣，引导学生增强专业认同感并明确学习方向，培养学生的专业素养、工匠精神和国家自豪感。

（二）案例教学法

以光刻机、盾构机、高铁、磁悬浮列车及空间站等我国高端装备设计与制造案例作为课程思政素材，让学生了解我国高科技发展的最新动态。鼓励学生积极思考，分析目前我国在制造业方面存在的短板，进一步提高学生的课堂参与度，既培养学生分析问题和解决问题的能力，又能够培养学生的家国情怀和科研素养，达到一举两得的目的。

（三）体验式教学法

讲授国内外机械产品的创新发展历史，创设情境，通过模拟实验、虚拟现实技术、角色扮演等方式，利用仿真环境、VR环境、视频、图片、动画等素材，引导学生亲身参与和反思，以实现知识内化和能力发展;了解科学家在科技创新方面孜孜以求的科学精神，介绍科技发展背后鲜为人知的科研工作历程，培养学生求真务实、严谨认真、努力拼搏、勇攀高峰的科学素养和工匠精神。

（四）翻转课堂教学法

引导学生在课外主动观看在线教学平台上的大国重器、超级工程等课程思政素材，完成在线过程考核。在学生完成课外学习任务后，教师在课堂组织讨论，引导学生从专业的角度出发，分析这些产品在研发过程中可能遇到的难题，思考如何解决问题，认识创新设计是国家发展的基石，并从这些素材中汲取营养，从而培养学生的爱国情怀，提升学生的民族自信。

（五）项目引导式教学

在课堂教学和课外活动中，采取小组项目的方式引导学生参与产品创新设计活动。教师通过在线平台布置多组不同研究课题;学生按照教师要求分组后，小组成员集体讨论并选择本组课题，成员间团结合作，组织分工，在规定时间内完成小组项目。采用小组项目方式组织学生进行分类项目研究，能够显著加强学生的小组协作能力，培养学生的团队合作能力和组织管理能力。

五、课程思政产出导向的“机械设计”课程考核评价方式

在传统知识体系评价方式的基础上，充分考虑课程思政的产出导向，融合知识、能力和素养等方面的考核指标，充分体现课程考核评价的多元性、复合性和创新性。

1.改变传统考核方式，增加过程考核占比。将在线学习、讨论、小组项目、随堂在线测试、弹幕、发言记录等作为评价依据，激发学生的学习热情和对专业的求知欲;结合专业相关的科技时政热点进行分组研讨，让学生领会科技创新对于民族振兴的重要性，增强建设科技强国的信念。以形成性评价为主的考核方式，不仅能够全面反映学生的学习情况，也能够及时了解学生的思想动态，从多维度对学生的表现进行记录、描述，以准确反映学生的学习发展概况。

2.期末考核方式既要关注知识技能的理解与应用，又要兼顾思想政治教育的成效。设置考试题型时，适当增加若干主观题，既能测试学生对专业知识的掌握程度，又能考查学生对科学素养、家国情怀、民族自豪感及文化自信的思考。例如，在“机械设计”课程考核中可以加入科技发展、可持续发展的理念，增强学生的社会责任感。

3.在课程设计和实验等实践环节中，增加优化设计、成本核算、人机工程、环境保护等方面的内容，加强面向工程应用的实践能力锻炼，培养学生执着专注、一丝不苟、追求卓越的工匠精神。

六、结束语

“机械设计”课程作为机械类专业的一门核心课程，受众面较大。课程思政在课程教学设计及实践中具有重要的理论价值和应用效果。将思政元素融入“机械设计”课程是提高学生综合素质和社会责任感的重要途径之一。通过深入挖掘课程中蕴含的思政元素，结合不同教学方法开展思想政治教育，可以有效地提高“机械设计”课程思政的效果和质量。通过丰富课程思政教学案例，将人才培养目标作为基本抓手，优化调整教学方法，有计划、有目的、有步骤地将思想政治教育与理论教学相结合，并在教学实践中融入工匠精神、科学精神、创新精神及职业素养等思政元素，拓展了课程思政的育人途径，有效激发了学生学习的积极性和主动性，凸显了教学过程中以学生为主体的基本要求。创新课程多元化评价体系，在知识、能力和素养等方面的考核指标中融入思政元素，构建全方位课程思政脉络，培养高素质的机械设计创新人才。

【参" "考" "文" "献】

[1]" 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（6）：80-81.

[2]" 尤小梅，王铁军.“机械设计”课程思政教学改革探究[J].科技与创新，2021（15）：154-155.

[3]" 金晓怡，张航，杭鲁滨.“新工科”背景下《机械设计》课程思政教学建设[J].教育教学论坛，2019（42）：34-35.

[4]" 方从富，李远.“机械工程测试技术”课程思政教学改革探索[J].黑龙江教育（高教研究与评估），2022，76（4）：78-80.

[5]" 李杰，黄雅婷.“机械制造基础”中“课程思政”挖掘与融合的教学探索[J].黑龙江教育（高教研究与评估），2022，76（3）：82-83.

[6]" 高广娣，张佃平，曲爱丽.“机械原理“课程思政教学初探及实践[J].黑龙江教育（理论与实践），2022，76"（2）：20-21.

[7]" 张佃平，高广娣.“课程思政”理念下机械设计基础课程设计新模式的探索和实践[J].黑龙江教育（理论与实践），2019，73（7/8）：6-8.

[8]" 杨梁杰，周海，袁健.地方本科高校机械设计课程思政教学实践研究[J].科教导刊，2021（12）：140-143.

[9]" 周元凯，左雪，樊玉杰.机械设计课程思政教学途径探讨[J].科教文汇（下旬刊），2018（30）：56-58.

[10]" 潘金坤，李钢，高江红，等.机械设计课程思政探索与实践[J].中国现代教育装备，2020（23）：89-91.

[11]" 黎书文.课程思政在“机械设计”课程中的实践与探索研究[J].工业和信息化教育，2021（3）：14-18.