“機械設計”“三圈層”課程思政教學體系構建與探索

崔立 朱弘峰

［摘 要］ 針對“機械設計”課程存在較多內容陳舊的傳統零件設計方法及課程思政內涵不突出等問題，把思想政治教育工作貫穿“機械設計”課程教學全過程，從“三全育人”角度，探索構建以第一課堂為核心、第二課堂為拓展、文化環境為浸潤的“三圈層”課程思政教學體系。基于知識融合與建立基于創新項目的研究驅動型理論實踐一體化教學模式，以學生為中心構建多元化開放式教學手段，樹立學生敬業、精益、專注、創新的工匠精神和正確的價值觀念，培養學生的文化自信，激發專業學習的使命感，取得了較好的育人效果。

［關鍵詞］ 機械設計；課程思政；三全育人；“三圈層”

［基金項目］ 2021年度上海市教委上海市高等學校一流本科課程項目“上海第二工業大學‘機械設計”（2021086）；2020年度上海市教委上海市高校本科重點教改項目“應用型機械類專業改造升級探索——以‘機械工程一流本科專業建設為例”（2020179）；2016年度國家自然科學基金委國家自然科學項目“基于多界面接觸的加工中心緊湊型高速大功率電主軸動力學特性研究”（51675323）

［作者簡介］ 崔 立（1981—），男，河南駐馬店人，博士，上海第二工業大學智能制造與控制工程學院機械工程系教授，主要從事機械設計研究；朱弘峰（1974—），男，上海人，上海第二工業大學智能制造與控制工程學院機械工程系工程師，主要從事機械設計研究。

［中圖分類號］ G641；TH122［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2023）25-0104-04 ［收稿日期］ 2022-08-27

引言

目前，大多高校以全員、全過程、全方位育人為指導［1］，構建全面整體的育人體系，加強思想政治教育，開展課程思政建設，并在制度建設、課程建設、師資培訓、評價考核等方面奠定了較好的基礎［2］。通過思政課程、課程思政等課程建設，落實立德樹人根本任務，引領學生成長成才［3］。針對“機械設計”課程存在較多內容陳舊的傳統零件設計方法等問題［4］，我校對原有教學內容進行調整并引入學科設計思想及工程案例。針對課程思政內涵不突出等問題［5］，近年來不斷深入挖掘課堂教學、課外實驗、競賽項目“三圈層”的課程思政教學體系。基于工程認證OBE理念，以提升學生綜合能力為目標，聚焦智能制造行業需求重塑了教學內容，建設了機械設計課程群，形成了課程線上教學資源庫。

一、“機械設計”“三圈層”課程思政教學體系構建

上海第二工業大學機械工程專業是國家一流本科專業建設點，它將思政內涵與學科特色密切融合，體現了學科特色，將思政內涵、思政元素、思政教育融入第一課堂、第二課堂和第三課堂。機械工程專業切實發揮校外專家、企業專家和校內教師及輔導員的作用，積極推動專業課程育人改革。通過近幾年的研究和實踐，逐漸總結形成了符合學科特色的課程思政體系，并提出立足課程思政推進專業思政的整體架構：以第一課堂專業課程為核心、第二課堂和實踐平臺為外延拓展、學科文化為環境浸潤的“三圈層”課程思政教學體系，實現“三全育人”。

機械工程專業課程思政教學改革聚焦以下幾方面進行：一是挖掘和凝練具有機械工程特色的課程思政內涵和知識體系；二是完善“三圈三全十育人”的課程思政教學工作體制；三是探索和總結符合機械工程學科課程特點和學生特質的課程思政培養方案；四是挖掘和拓展課內外、校內外課程思政的育人資源；五是推動建設能夠勝任課程思政的專業教師隊伍；六是建立課程思政效果評估反饋及改進機制。整體工作框架如圖1所示。

“機械設計”課程瞄準國家現代化建設對機械和機器自主創新研發及應用能力培養的戰略需求，融入機械工程學科關于機械和機器的創新設計理論方法成果，通過構思創意、創新設計，將行業標準、安全意識、責任意識等理念融入機械設計，樹立學生敬業、精益、專注、創新的工匠精神和正確的價值觀念，培養學生的文化自信，激發專業學習的使命感。

1.與專業認證深度融合的“機械設計”課程思政內涵挖掘。“機械設計”課程統籌人才培養、教育過程、教學環節中的育人資源和力量，注重專業認證理念與育人理想信念相結合，綜合考慮機械工程專業人才培養具有顯著的學科交叉、行業特征和工程屬性，優化綜合機械工程復合型人才的培養體系，實現知識傳授與價值引領的相輔相成，實現專業認證要求與課程思政的有效融合。探索構建與專業認證深度融合的課程思政新模式，不僅能使課程思政在堅定理想信念、厚植愛國主義情懷、加強品德修養等共性思政素質提升方面下功夫，還能發揮專業特長，與專業認證關于人才培養的社會人文、政策法制、發展理念、管理思維、責任擔當、創新實踐等方面的要求密切結合，在增長知識見識、培養奮斗精神和增強綜合素質等有專業特色的思政素質提升方面下功夫。將課程思政的內涵與專業認證的要求緊密對接，使課程思政對學生全面發展起到更具專業特色的引領和助推作用。

2.基于機械工程專業特征的“社會—時間—空間”三維度一體化的課程思政知識體系凝練。基于機械工程專業的“社會—時間—空間”復雜性和人才培養需求，“機械設計”課程從“社會—時間—空間”三維度一體化的角度對課程思政知識體系進行全面的挖掘和提煉，對“機械設計”課程思政知識體系與專業知識體系進行匹配，把社會人文、政策法制、發展理念、管理思維、責任擔當、創新實踐等思政元素和知識體系有機貫穿于教學當中。

“機械設計”課程團隊結合三維度一體化的課程思政知識體系，建立由學院領導、校外高校及企業專家、專業建設小組共同組成的機械工程專業課程思政協同工作機制，提出機械工程專業課程思政教學操作規范，形成引領應用型高校機械工程專業課程思政建設的標準，指導思政課程鏈、課程思政育人模式、教學規范和課程思政教師隊伍建設。

3.“三圈層”銜接互補的課程思政教學體系構建。在“機械設計”課程思政內涵和知識體系建設的基礎上，完善第一課堂為核心、第二課堂為拓展、文化環境為浸潤的“三圈層”課程思政教學體系（見圖2）。同時，構建了第一課堂、第二課堂相結合的“機械設計”課程思政培養大綱，建立校內課程育人體系與課程實踐、校外項目及社會實踐育人的協同機制。

梳理以機械設計學科發展歷史和優秀文化傳統為主線的文化脈絡，形成豐富的育人案例庫，融入課程思政的第一課堂，開展第三課堂育人活動。此外，發揮專業實習實踐、校內學術論壇和創新創業活動平臺的作用，推進創新實踐育人。

二、“機械設計”“三圈層”課程思政改革教學實踐

1.基于知識融合的課堂教學模式，培養學生的批判性思維與社會責任感。將機械設計學科新成果融入“機械設計”各章教學內容，將力學、機械原理、現代設計方法及軟件等多學科知識融入章節知識點，做到知識融會貫通。同時，將多學科知識與企業實際案例結合，激發學生的學習興趣，調動學生的主動性與積極性，培養學生應用所學知識解決實際產品設計問題的能力以及創新能力，并引導學生主動將多學科知識融入機械設計課程。

基于學生學習行為的研究，堅持啟發式教育模式，加強學生與教師之間的交流互動，在教學內容編排、課中問題討論、課題教學提問、課堂教學測驗和實驗教學等方面進行全方位的設計，力求運用多種教學方法和手段提高學生的學習熱情和批判性思維能力。

針對課程教學的熱點和難點問題，提煉出技術關鍵詞，組織學生進行討論，并以此為基礎，要求學生針對自己的興趣點進行選擇，結合社會實際進行相應的研究。教師要從文獻綜述、現場觀測、論文大綱撰寫、問題分析與建議等方面提供幫助，使學生能夠從某一個小問題觀察社會、了解社會，培養學生的社會責任感。

2.建立基于創新項目的研究驅動型理論實踐一體化教學模式，培養學生理論聯系實際的能力。“機械設計”課程開始之初，首先讓學生明確所學知識的應用方向，并以企業實際需求作為創新設計題目。3～4名學生自發成立創新學習小組，對相關的各類機械學知識展開自學、研討和實踐。課堂內，掌握機械設計知識、創新設計思維、現代設計方法等，并將其運用于項目設計；課堂外，小組成員自發開展研討學習，將跨專業知識、多學科知識、軟件仿真計算、實踐動手能力與創新項目結合起來。例如，針對機器人上下料裝置的結構設計，可通過課堂上講授的機構方案設計、機械零部件設計、創新設計方法等建立整體結構設計方案并進行計算，通過課堂外三維建模、虛擬樣機仿真分析、優化設計等知識對結構進行分析、校核和優化改進。

采用課堂內外聯動教學方法，能夠拓寬學生的知識面，使學生了解并應用機械設計最新理論與方法，提高學生解決實際問題的能力。通過強化基礎理論與實踐動手能力，學生以創新基地作為主要平臺，以機械設計創新項目課題的研究性學習能夠激發自身學習興趣，形成內在學習動力和研究創新精神。

3.以學生為中心采取多元化、開放式教學手段，形成積極參與機械設計創新大賽的氛圍，激發學生的團隊合作精神。課程團隊開發了“機械設計”線上教學資源，精心開展課程設計，構建課程資源，利用網絡為學生自主學習提供預習、復習、答疑、問題討論等支持，促進學生主動學習；發揮專業實習實踐、校內學術論壇和創新創業活動平臺的作用，推進創新實踐育人；構建了課程教學團隊指導、研究生協助指導的開放式機械創新設計實驗室。機械工程專業以校內及校外機械創新設計大賽為依托，為學生提供創新實驗室空間，設計了知識學習、參加創新項目、參賽獲獎、企業畢業設計一體化的教學模式，激發學生的學習興趣，構建“以學生為本”的教學形態。

在課程教學過程中，“機械設計”課程不斷以當前的機械裝備創新設計中的問題為依托，結合每年的大學生機械創新設計大賽，推薦學生參加競賽，激發學生的學習興趣和主動性，使學生在參與競賽的過程中，不僅能將學習到的專業知識應用于實踐，還能通過集體研究活動形成良好的團隊合作精神，在合作中獲得好成績。

結語

通過教學研討、培訓學習和教學實踐，總結形成了適合“機械設計”課程的第一課堂、第二課堂、第三課堂結合的思政教育教學組織規范和教學方法。通過構思創意、創新設計，將行業標準、安全意識、責任意識等理念融入機械設計。課程思政改革主要體現在以下幾個方面：以知識融合、講課與討論相結合的教學模式，培養學生的批判性思維；基于課程教學熱點與難點問題的討論，培養學生的社會責任感；建立基于機械設計創新項目的研究驅動型理論實踐一體化教學模式，培養學生理論聯系實際的能力；實施知識、實踐、創新逐級訓練與引導的課程體系設計，培養學生系統觀察問題和解決問題的能力；形成積極參與機械設計創新大賽的氛圍，激發學生的團隊合作精神；樹立學生敬業、精益、專注、創新的工匠精神和正確的價值觀念，培養學生的文化自信，激發專業學習的使命感。

借助“機械設計”課程思政的改革與探索，全面提升了學生能力培養的水平，在服務本科生知識、能力、人格等方面的培養上，取得了較好的效果。近3年，我校“機械設計”線上課程形成工程案例50項、機械創新設計題目80項、思政育人案例庫100項，累計瀏覽25萬人次，互動次數2 200余次。“機械設計”課程學生參與機械創新項目比例達100%，在各類機械設計類大賽中獲獎30余項，取得了較好的育人效果。

參考文獻

［1］楊梁杰，周海，袁健.地方本科高校機械設計課程思政教學實踐研究［J］.科教導刊，2021（12）：4+140-143.

［2］周元凱，左雪，樊玉杰.機械設計課程思政教學途徑探討［J］.科教文匯（下旬刊），2018（30）：3+56-58.

［3］潘金坤，李鋼，高江紅，等.機械設計課程思政探索與實踐［J］.中國現代教育裝備，2020（23）：3+89-91.

［4］靳嵐，謝黎明.“課程思政”視域下工科類專業導論的教學優化探討：以機械設計制造及其自動專業的專業導論課程為例［J］.現代職業教育，2019（34）：170-171.

［5］周征，鄭愛云，董小雷，等.機械設計課程思政及其混合式教學構建與實施［J］.產業與科技論壇，2021，20（22）：234-235.

Abstract： In view of the problems such as the old machine design and the lack of ideological and political connotation in the course of Mechanical Design， this paper proposes the ideological and political work through the whole teaching process， and explores the construction of the “three circles”? ideological and political teaching system. The first class is the core， the second class is the expansion and the cultural environment is the infiltration from the perspective of three complete education. Through the reform of research driven theory and practice integrated teaching mode based on knowledge integration and the establishment of innovative projects， open teaching methods with students as the center were built to cultivate the students craftsman spirit and correct values， their dedication， innovation， cultural confidence and the sense of mission of professional learning.

Key words： Mechanical Design; curriculum ideology and politics; three-wide education; “three circles”