《機械CAD/CAM》課程思政教學設計與實踐

[摘 ?要]本文以《機械CAD/CAM》課程為基礎，探討在專業課教學中進行課程思政建設并予以實踐。教師在充分掌握課堂教學背景、教學學情、教學目標、教學內容的基礎上，著重從課前預習、課堂學習和課后鞏固三個階段融入思政教育元素，構建了理實一體化的教學內容，在專業教學與思政教學之間促成了有效融合，育人功效顯著。

[關鍵詞]思政育人 ?工匠 ?創新 ?愛國 ?職業道德 ?職業精神

課題：課程思政專項研究課題《〈機械CAD/CAM〉課程思政建設與實踐》。

中圖分類號：TB47 ?文獻標志碼：B

課程思政的出發點在于如何育人，而要落實立德樹人根本任務，就要以品德塑造為目標，在教育教學全程中滲透社會核心價值觀，以思政元素引導學生更好地成長。在《機械CAD/CAM》課程教學中，教師會教授學生專業的基礎理論知識及技能，同時也注重引入思政教育內容，充分利用教學中所蘊含的思政元素實現協同育人。只有不懈堅持育人先育德，才能培養集德智于一身的優秀人才。

課程思政建設

《機械CAD/CAM》課程是根據專業崗位需求培養學生的職業技能。學生的主要學習任務為：掌握基本的操作思路與方法，學會草圖、零件、裝配圖的繪制、編輯與修改，掌握工程圖的編輯與輸出等。

在授課過程中，教師需運用恰當的方法進行重難點突破。在實操過程中，要使學生掌握軟件Creo3.0的基本建模思路和設計方法，熟悉建模系統界面，掌握CAD/CAM軟件Creo3.0的三維實體零件繪制，以及裝配圖和工程圖的繪制，具備識圖紙、會建模、能設計及系統規劃的技能。

在實際教學中，教師可將專業教育與思政教育相結合，協同育人，即實施課程思政建設，以社會主義核心價值觀為引領，引導學生正確認知世界、人生及社會，讓其在系統化學習專業知識的同時，學會解決生活中、學習中、工作中的實際問題，塑造能夠為社會服務、行業服務的職業素養。

1.樹立正確的“三觀”

“三觀”影響一個人的一生，世界觀決定人看世界的角度，而世界在發展中不斷變換，需要不斷學習，以正確的認知來理解世界運轉。人生觀決定人如何看待人生，如何在一生中尋找自我價值。教師應在教育教學中培養學生積極樂觀的心態，引導其在自己喜歡的工作中不斷追尋個人價值。價值觀決定人如何衡量事物價值、如何看待工作、如何認知職業。學生可根據個人的喜好特點，建立合理的個人職業期望。“三觀”能夠影響學生看世界、看人生及看事物的方法和態度，所以要培養學生學會辨析黑白、理清對錯，能積極追尋個人價值、職業期望，并建立良好的個人觀點，思考成為什么樣的人、做什么樣的事情、怎樣體現自我價值。

2.培養愛國情懷

在課程教學中，可融入各種具有愛國情懷的案例，大到我國長征系列運載火箭發射、“天問一號”火星探測等航空航天事業的重大事件，小到55℃降溫杯的創意。教師要引導學生從這些案例中獲取精神依托，厚植其對祖國的深厚感情，把愛國情、強國志、報國行自覺融入建設社會主義現代化強國、實現中華民族偉大復興的奮斗之中。

3.發掘創新精神

創新精神是一種創造性思考方式，是促進社會進步的重要組成部分，創作者運用已獲取的知識提出創意概念、創意方案、創意產品，并努力付諸實踐，推動社會進步。課程知識目標要求學生不僅要懂圖紙、會建模，同時還要具備設計能力。所以在課堂教學設計中，可融入具有創新精神的思政元素，引導學生用新方案、新渠道突破重難點，靈活運用現有知識、技能和方法進行創造設計，用創新精神去探索世界。

4.塑造工匠精神

工匠精神是一種職業精神，是指在制作或者工作中追求精益求精的態度與品質，是個人職業道德、職業能力、職業品質的體現，也是企業所倡導的文化。每一位學習者都會成為一名工作者，而工作要求每個人具備一定的職業道德、能力及品質。對此，在案例教學中，教師應注重引入具有工匠精神的相關案例，以優秀人物的事跡啟迪學生、感染學生、引領學生，使其能夠在精益求精中不斷磨煉自己，追求創新和完美。

5.培養團結互助精神

在全球產業鏈一體化的趨勢下，各國之間分工協作，負責產品的不同流程，我國在產業鏈分工中的地位逐漸提升。產業鏈決定了協作，不僅國家之間需要，各單位、各部門、甚至各小組都需要團結合作，所以在教學中，教師應要求學生學會團結互助。學生既要會學習，又要能夠與團隊成員共同協作，只有團結協作才能夠讓社會生產效率提升，早日實現共同目標。

6.培育職業道德

職業道德教育可理解為社會所公認的對各行各業從業人員的基本素質要求，是從事某一職業的基本規范。在學生的學習生涯、成長歷程中，要融入基本素質教育、道德教育，這樣才可以使其具備優秀的職業責任感，培育其愛崗愛業、勤勞上進的職業素養，以及良好的行為規范與習慣。

教學設計環節

教學過程主要以55℃降溫杯為案例，進行課堂教學內容設計，將專業教育與思政教育相融合，從細節出發，落實育人事項，以培養德智體美勞全面發展的優秀人才。教學設計由課前預習、課堂學習和課后鞏固三部分組成，具體見表1。其中，課堂學習由課堂導入、課堂學習、多元化考核管理三部分構成，依據教學目標設計思政學習內容，使學生在掌握建模設計的方法和理論，學會創新設計的同時，還要樹立正確的“三觀”，具有創新精神、愛國主義精神、工匠精神等。在教學過程中，教師運用案例、精講精練、提問法、示范法等教學方法突破重點難點，培育學生的職業素養，全面提升學生的綜合素質。

“有溫度”的建模設計課堂教學過程

1.檢查預習情況

課前，教師要抽查學生對預先布置的任務列表和基礎問題的預習情況，同時，也要進行育人教育，引導學生端正學習態度，認真預習。例如，從學生對待預習的態度上，可引申到其看世界、看人生、看事物的方法和態度，鼓勵學生注重細節，通過個人努力追尋自我價值和職業期望，向合格的社會主義建設者和接班人努力。

2.課堂學習

在課堂教學中，以“有溫度”的建模設計項目為基礎，共2個課時進行工業設計專業教學，涉及旋轉命令與抽殼命令的學習，用創意產品案例讓學生記住溫暖的背后故事，使其能更投入地學習建模知識與設計技能。課堂教學的具體過程如下：

第一階梯：案例導入，創意分析，巧破重點

教學開始之前先導入航空、航天等大國重器的創意設計案例，激發學生的愛國熱情，使其領悟航天人攻堅克難、乘風破浪、逐夢前行的正能量。然后引入課堂教學項目55℃降溫杯的設計案例，講解產品背后的溫暖故事：這是一位父親為了孩子能喝到常溫水而避免燙傷，與團隊共同設計的一款創意生活用品。在介紹產品背后故事時，要讓學生感受到溫暖的父愛及團結協作的力量。

再分析該產品的創意特點，從產品外觀、價值、功能、特點、結構等方面讓學生展開討論。例如，如何設計一款這樣的產品，這一款產品的設計好在哪里，為什么能在市場上賣得火爆并成為一個品牌。在分析該產品之前，學生已經學習了拉伸命令，可思考能否用已學習的命令嘗試建模。隨后，使用本節課的旋轉命令和抽殼命令進行產品建模學習。

第二階梯：知識精講，專注堅持，化解難點

（1）教師教學模塊——旋轉特征建立

思政元素引入：工匠精神

在教學過程中，教師要強調細節，如草圖的繪制、編輯及修改，以及旋轉特征角度的定義等，引導學生從細節之處打造工匠精神。

①旋轉特征繪制步驟

草圖的繪制與編輯、修改：第一，直線命令繪制55℃降溫杯特征截面，構建或選取旋轉軸。第二，生成旋轉三維零件，即定義旋轉命令的旋轉角度，旋轉一周，生成杯子主體。

②旋轉特征小結

第一，旋轉軸進行繪制或選取。第二，旋轉特征的截面繪制：務必有一個中軸線為軸線;實體位于中間位置一側，不能橫跨中間兩邊;構造實體產品時，繪制草圖需要閉合，但曲面特征除外。第三，旋轉特征的角度定義：輸入角度或選指定的點、線和平面作為參考特征。

（2）教師教學模塊——抽殼特征建立

思政元素引入：互幫互助精神

在實踐操作中，組織學生進行小組探討，讓其感受團結協作的力量。

①創建厚度均勻的55℃降溫杯的步驟

第一，創建厚度均勻的抽殼杯體。第二，選擇抽殼表面。第三，設定抽殼厚度及方向參數。第四，完成杯子抽殼特征。

②抽殼特征小結

第一，抽殼表面：抽殼表面可以選擇曲面或平面;抽殼表面可以為一個面或多個面。第二，抽殼厚度：各表面抽殼厚度可以不一致;正負代表抽殼的正反兩個方向。

第三階梯：實踐操作，創意設計，概括歸納

思政元素引入：工匠精神、職業精神

首先，教師在講授結束后布置教學實踐任務，學生進行建模實踐操作，從建模杯體和杯蓋兩部分著手，嘗試設計產品，要盡可能地做到尺寸、外形均與樣品相似。教師應要求學生建模尺寸精確、外形美觀并具有創意，從每一個小細節著手，養成杰出的匠心品質與職業精神。

其次，從基礎建模設計到創意設計，教師要指導學生一步步拔高標準，而不是一味地學習。例如，在課堂內講解杯子類產品的創意設計案例，從文創產品的結構設計、外觀設計、人機設計等進行案例啟發，要求學生課后開展杯子建模的創意設計，從外形、結構、配色、材料、交互等方面設計文創產品或智能產品。在這個過程中，教師要悉心指導學生，及時給予幫助，使學生設計的產品不斷完善。同時，教師及學校應多宣傳學生的優秀作品，并幫助其申請專利。

再次，課堂練習完成后，不僅教師要評價學生的作品，學生之間也要進行學習成果評價，通過多方面評價促使學生概括、總結知識，不斷進步。

最后，教師簡明、有條理地總結教學內容重難點，對知識進行系統性的總結與歸納;根據學生整個學習過程中的表現，評價學生的優點及不足，鼓勵他們繼續努力，克服困難;現場提問并解答部分學生的疑惑之處;留下課后作業與任務，指引學生繼續探索。

3.課后鞏固

思政元素引入：職業精神、創新創業精神

（1）通過課后練習夯實知識

教師布置建模習題，讓學生鞏固課堂所學內容，消化重難點知識，加深記憶與理解，使其通過反復理解與推敲達到舉一反三的效果。

（2）激發學生的創意思維

鼓勵學生完善創意杯的建模設計，力圖從外觀、人機、結構、功能多個角度考慮，深入挖掘創意新元素，如參考故宮系列文創產品的設計，展示文化特質與文化精神，以激發學生的創新能力。

（3）提升學生的學習主動性

引導學生給自己定學習任務與研究任務，提高學習主動性;讓學生以職業人的標準要求自己，并要做到知行合一，為以后的發展提前做好知識儲備、技能儲備、精神儲備。

思政建設反思

在實際教學過程中，教師將課程思政貫穿于課前、課中、課后，收到了良好的育人效果。不僅教授學生專業知識，還將社會主義核心價值觀教育、愛國主義教育、工匠精神、職業精神等融入課堂教學，提升了學生的綜合素養。通過課程實踐，教師要深刻思考如何將思政教育元素更完美地與專業課進行融合，應在實用技能、傳統文化、講授方法等多方面進行研討，以塑造全面發展的人才。

教學預期效果達成：

1.學生會進行相關命令的三維建模與設計;掌握命令后，可進行課后習題繪制，以鞏固課堂所學的基礎知識。

2.學生掌握了本節課的教學重點、難點;能夠在學習中充分發揮主觀能動性，進行課后拓展及創新設計。

3.教師從“德、學、業、考”多個角度對學生進行考核，依據課前點名、課中回答問題、課后習題繪制、線上互動等數據掌握學生的學習狀態，根據學生的具體情況給予針對性幫助。

4.學生要為提前進入崗位打好基礎，不僅要學習專業知識、職業技能，還要具備全面的職業素養。教師要指點學生構筑良好的擇業觀，勇于試錯，不斷為自己的職業期望而努力。

參考文獻：

[1]胡金兵，郭漢明.課程思政在理工科教學模式中的應用研究——以“激光原理”課程設計為例[J].教育現代化，2020，7（13）：194-196.

[2]夏嵩，王藝霖，肖平，等.土木工程專業教育中工程倫理因素的融入——“課程思政”的新形式[J].高等工程教育研究，2020（1）：172-176.

[3]黃雪.對課程思政的深入探索與實踐——以《概率論與數理統計》課程為例[J].創新教育研究，2021，9（3）：5.

[4]劉玉斌.物理學類專業課程思政的思考與實踐——以理論力學課程為例[J].中國大學教學，2020（8）：55-58.

[5]岳曼曼，劉正光.混合式教學契合外語課程思政：理念與路徑[J].外語教學，2020，41（6）：15-19.

[6]肖乾.機械CAD/CAM教學改革初探[J].華東交通大學學報，2007，24（z1）：106-108.

[7]吳彥春，常志華，黃尚宇.基于Solid Works的機械CAD/CAM系統[J].武漢理工大學學報（信息與管理工程版），2002，24（1）：28-29+33.

[8]雷蕾.落地的“翻轉課堂”——記翻轉課堂在高職《材料檢測技術》課程中的實施案例[J].陜西教育（高教），2018（1）：69-70.

[9]朱明秀.“AUTOCAD計算機輔助設計”課程思政育人教學效果評價標準探究[J].科學咨詢，2021（4）：36-37.

[10]陳小軍，梁麗華，連海山.基于課程思政的“計算機輔助設計”教學改革實踐[J].教育教學論壇，2021（11）：73-76.

[11]易熙瓊，何風梅，呂客.基于課程思政理念的計算機輔助工業設計教學改革研究[J].工業設計，2019（11）：30-32.

[12]張宇航.開放大學CAD/CAM課程混合式教學研究[J].電大理工，2021（2）：68-71.

[13]劉倩婧.在“機械CAD/CAM應用”課程中實施課程思政的探索[J].科教文匯（上旬刊），2021（6）：89-91.

（劉瑜興：陜西工業職業技術學院航空工程學院）