“机械设计”“三圈层”课程思政教学体系构建与探索

［摘 要］ 针对“机械设计”课程存在较多内容陈旧的传统零件设计方法及课程思政内涵不突出等问题，把思想政治教育工作贯穿“机械设计”课程教学全过程，从“三全育人”角度，探索构建以第一课堂为核心、第二课堂为拓展、文化环境为浸润的“三圈层”课程思政教学体系。基于知识融合与建立基于创新项目的研究驱动型理论实践一体化教学模式，以学生为中心构建多元化开放式教学手段，树立学生敬业、精益、专注、创新的工匠精神和正确的价值观念，培养学生的文化自信，激发专业学习的使命感，取得了较好的育人效果。

［关键词］ 机械设计；课程思政；三全育人；“三圈层”

［基金项目］ 2021年度上海市教委上海市高等学校一流本科课程项目“上海第二工业大学‘机械设计’”（2021086）；2020年度上海市教委上海市高校本科重点教改项目“应用型机械类专业改造升级探索——以‘机械工程’一流本科专业建设为例”（2020179）；2016年度国家自然科学基金委国家自然科学项目“基于多界面接触的加工中心紧凑型高速大功率电主轴动力学特性研究”（51675323）

［作者简介］ 崔 立（1981—），男，河南驻马店人，博士，上海第二工业大学智能制造与控制工程学院机械工程系教授，主要从事机械设计研究；朱弘峰（1974—），男，上海人，上海第二工业大学智能制造与控制工程学院机械工程系工程师，主要从事机械设计研究。

［中图分类号］ G641；TH122 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2023）25-0104-04 ［收稿日期］ 2022-08-27

引言

目前，大多高校以全员、全过程、全方位育人为指导［1］，构建全面整体的育人体系，加强思想政治教育，开展课程思政建设，并在制度建设、课程建设、师资培训、评价考核等方面奠定了较好的基础［2］。通过思政课程、课程思政等课程建设，落实立德树人根本任务，引领学生成长成才［3］。针对“机械设计”课程存在较多内容陈旧的传统零件设计方法等问题［4］，我校对原有教学内容进行调整并引入学科设计思想及工程案例。针对课程思政内涵不突出等问题［5］，近年来不断深入挖掘课堂教学、课外实验、竞赛项目“三圈层”的课程思政教学体系。基于工程认证OBE理念，以提升学生综合能力为目标，聚焦智能制造行业需求重塑了教学内容，建设了机械设计课程群，形成了课程线上教学资源库。

一、“机械设计”“三圈层”课程思政教学体系构建

上海第二工业大学机械工程专业是国家一流本科专业建设点，它将思政内涵与学科特色密切融合，体现了学科特色，将思政内涵、思政元素、思政教育融入第一课堂、第二课堂和第三课堂。机械工程专业切实发挥校外专家、企业专家和校内教师及辅导员的作用，积极推动专业课程育人改革。通过近几年的研究和实践，逐渐总结形成了符合学科特色的课程思政体系，并提出立足课程思政推进专业思政的整体架构：以第一课堂专业课程为核心、第二课堂和实践平台为外延拓展、学科文化为环境浸润的“三圈层”课程思政教学体系，实现“三全育人”。

机械工程专业课程思政教学改革聚焦以下几方面进行：一是挖掘和凝练具有机械工程特色的课程思政内涵和知识体系；二是完善“三圈三全十育人”的课程思政教学工作体制；三是探索和总结符合机械工程学科课程特点和学生特质的课程思政培养方案；四是挖掘和拓展课内外、校内外课程思政的育人资源；五是推动建设能够胜任课程思政的专业教师队伍；六是建立课程思政效果评估反馈及改进机制。整体工作框架如图1所示。

“机械设计”课程瞄准国家现代化建设对机械和机器自主创新研发及应用能力培养的战略需求，融入机械工程学科关于机械和机器的创新设计理论方法成果，通过构思创意、创新设计，将行业标准、安全意识、责任意识等理念融入机械设计，树立学生敬业、精益、专注、创新的工匠精神和正确的价值观念，培养学生的文化自信，激发专业学习的使命感。

1.与专业认证深度融合的“机械设计”课程思政内涵挖掘。“机械设计”课程统筹人才培养、教育过程、教学环节中的育人资源和力量，注重专业认证理念与育人理想信念相结合，综合考虑机械工程专业人才培养具有显著的学科交叉、行业特征和工程属性，优化综合机械工程复合型人才的培养体系，实现知识传授与价值引领的相辅相成，实现专业认证要求与课程思政的有效融合。探索构建与专业认证深度融合的课程思政新模式，不仅能使课程思政在坚定理想信念、厚植爱国主义情怀、加强品德修养等共性思政素质提升方面下功夫，还能发挥专业特长，与专业认证关于人才培养的社会人文、政策法制、发展理念、管理思维、责任担当、创新实践等方面的要求密切结合，在增长知识见识、培养奋斗精神和增强综合素质等有专业特色的思政素质提升方面下功夫。将课程思政的内涵与专业认证的要求紧密对接，使课程思政对学生全面发展起到更具专业特色的引领和助推作用。

2.基于机械工程专业特征的“社会—时间—空间”三维度一体化的课程思政知识体系凝练。基于机械工程专业的“社会—时间—空间”复杂性和人才培养需求，“机械设计”课程从“社会—时间—空间”三维度一体化的角度对课程思政知识体系进行全面的挖掘和提炼，对“机械设计”课程思政知识体系与专业知识体系进行匹配，把社会人文、政策法制、发展理念、管理思维、责任担当、创新实践等思政元素和知识体系有机贯穿于教学当中。

“机械设计”课程团队结合三维度一体化的课程思政知识体系，建立由学院领导、校外高校及企业专家、专业建设小组共同组成的机械工程专业课程思政协同工作机制，提出机械工程专业课程思政教学操作规范，形成引领应用型高校机械工程专业课程思政建设的标准，指导思政课程链、课程思政育人模式、教学规范和课程思政教师队伍建设。

3.“三圈层”衔接互补的课程思政教学体系构建。在“机械设计”课程思政内涵和知识体系建设的基础上，完善第一课堂为核心、第二课堂为拓展、文化环境为浸润的“三圈层”课程思政教学体系（见图2）。同时，构建了第一课堂、第二课堂相结合的“机械设计”课程思政培养大纲，建立校内课程育人体系与课程实践、校外项目及社会实践育人的协同机制。

梳理以机械设计学科发展历史和优秀文化传统为主线的文化脉络，形成丰富的育人案例库，融入课程思政的第一课堂，开展第三课堂育人活动。此外，发挥专业实习实践、校内学术论坛和创新创业活动平台的作用，推进创新实践育人。

二、“机械设计”“三圈层”课程思政改革教学实践

1.基于知识融合的课堂教学模式，培养学生的批判性思维与社会责任感。将机械设计学科新成果融入“机械设计”各章教学内容，将力学、机械原理、现代设计方法及软件等多学科知识融入章节知识点，做到知识融会贯通。同时，将多学科知识与企业实际案例结合，激发学生的学习兴趣，调动学生的主动性与积极性，培养学生应用所学知识解决实际产品设计问题的能力以及创新能力，并引导学生主动将多学科知识融入机械设计课程。

基于学生学习行为的研究，坚持启发式教育模式，加强学生与教师之间的交流互动，在教学内容编排、课中问题讨论、课题教学提问、课堂教学测验和实验教学等方面进行全方位的设计，力求运用多种教学方法和手段提高学生的学习热情和批判性思维能力。

针对课程教学的热点和难点问题，提炼出技术关键词，组织学生进行讨论，并以此为基础，要求学生针对自己的兴趣点进行选择，结合社会实际进行相应的研究。教师要从文献综述、现场观测、论文大纲撰写、问题分析与建议等方面提供帮助，使学生能够从某一个小问题观察社会、了解社会，培养学生的社会责任感。

2.建立基于创新项目的研究驱动型理论实践一体化教学模式，培养学生理论联系实际的能力。“机械设计”课程开始之初，首先让学生明确所学知识的应用方向，并以企业实际需求作为创新设计题目。3～4名学生自发成立创新学习小组，对相关的各类机械学知识展开自学、研讨和实践。课堂内，掌握机械设计知识、创新设计思维、现代设计方法等，并将其运用于项目设计；课堂外，小组成员自发开展研讨学习，将跨专业知识、多学科知识、软件仿真计算、实践动手能力与创新项目结合起来。例如，针对机器人上下料装置的结构设计，可通过课堂上讲授的机构方案设计、机械零部件设计、创新设计方法等建立整体结构设计方案并进行计算，通过课堂外三维建模、虚拟样机仿真分析、优化设计等知识对结构进行分析、校核和优化改进。

采用课堂内外联动教学方法，能够拓宽学生的知识面，使学生了解并应用机械设计最新理论与方法，提高学生解决实际问题的能力。通过强化基础理论与实践动手能力，学生以创新基地作为主要平台，以机械设计创新项目课题的研究性学习能够激发自身学习兴趣，形成内在学习动力和研究创新精神。

3.以学生为中心采取多元化、开放式教学手段，形成积极参与机械设计创新大赛的氛围，激发学生的团队合作精神。课程团队开发了“机械设计”线上教学资源，精心开展课程设计，构建课程资源，利用网络为学生自主学习提供预习、复习、答疑、问题讨论等支持，促进学生主动学习；发挥专业实习实践、校内学术论坛和创新创业活动平台的作用，推进创新实践育人；构建了课程教学团队指导、研究生协助指导的开放式机械创新设计实验室。机械工程专业以校内及校外机械创新设计大赛为依托，为学生提供创新实验室空间，设计了知识学习、参加创新项目、参赛获奖、企业毕业设计一体化的教学模式，激发学生的学习兴趣，构建“以学生为本”的教学形态。

在课程教学过程中，“机械设计”课程不断以当前的机械装备创新设计中的问题为依托，结合每年的大学生机械创新设计大赛，推荐学生参加竞赛，激发学生的学习兴趣和主动性，使学生在参与竞赛的过程中，不仅能将学习到的专业知识应用于实践，还能通过集体研究活动形成良好的团队合作精神，在合作中获得好成绩。

结语

通过教学研讨、培训学习和教学实践，总结形成了适合“机械设计”课程的第一课堂、第二课堂、第三课堂结合的思政教育教学组织规范和教学方法。通过构思创意、创新设计，将行业标准、安全意识、责任意识等理念融入机械设计。课程思政改革主要体现在以下几个方面：以知识融合、讲课与讨论相结合的教学模式，培养学生的批判性思维；基于课程教学热点与难点问题的讨论，培养学生的社会责任感；建立基于机械设计创新项目的研究驱动型理论实践一体化教学模式，培养学生理论联系实际的能力；实施知识、实践、创新逐级训练与引导的课程体系设计，培养学生系统观察问题和解决问题的能力；形成积极参与机械设计创新大赛的氛围，激发学生的团队合作精神；树立学生敬业、精益、专注、创新的工匠精神和正确的价值观念，培养学生的文化自信，激发专业学习的使命感。

借助“机械设计”课程思政的改革与探索，全面提升了学生能力培养的水平，在服务本科生知识、能力、人格等方面的培养上，取得了较好的效果。近3年，我校“机械设计”线上课程形成工程案例50项、机械创新设计题目80项、思政育人案例库100项，累计浏览25万人次，互动次数2 200余次。“机械设计”课程学生参与机械创新项目比例达100%，在各类机械设计类大赛中获奖30余项，取得了较好的育人效果。

参考文献

［1］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）：4+140-143.

［2］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）：3+56-58.

［3］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）：3+89-91.

［4］靳岚，谢黎明.“课程思政”视域下工科类专业导论的教学优化探讨：以机械设计制造及其自动专业的专业导论课程为例［J］.现代职业教育，2019（34）：170-171.

［5］周征，郑爱云，董小雷，等.机械设计课程思政及其混合式教学构建与实施［J］.产业与科技论坛，2021，20（22）：234-235.