方自強 易建鋼 萬宇杰 張 良

江漢大學智能制造學院，湖北 武漢 430056

江漢大學機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)教學團隊圍繞國家制造業(yè)的需求，立足服務(wù)武漢地方經(jīng)濟發(fā)展，面向湖北，輻射全國，立志培養(yǎng)德、智、體、美、勞全面發(fā)展，適應(yīng)社會和經(jīng)濟發(fā)展需要，具有社會責任感、良好的職業(yè)道德、團隊合作精神和較強實踐能力，掌握機械設(shè)計制造及其自動化和相關(guān)學科的基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識與技能，能夠在機械設(shè)計制造及其自動化領(lǐng)域從事技術(shù)開發(fā)、裝備設(shè)計、生產(chǎn)營運管理及應(yīng)用研究等工作的應(yīng)用型高級人才。在上述人才培養(yǎng)目標中，社會責任感、職業(yè)道德、團隊合作精神、實踐能力的培養(yǎng)同基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識與技能的培養(yǎng)同等重要，因而機械類專業(yè)課教師除了需要對專業(yè)課程中的知識點進行傳道授業(yè)解惑，還需要培養(yǎng)學生的家國情懷，要求學生將其所學知識用于社會主義事業(yè)的建設(shè)中，做到學有所思、學以致用?；诖?，機械類專業(yè)課程中的思政元素挖掘與教學模式探索是江漢大學機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)課程教學改革的重要目標之一。

一、機械類專業(yè)課程教學中思政元素的挖掘

根據(jù)江漢大學《機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)人才培養(yǎng)方案》，機械類專業(yè)的課程教學主要包括以下四大環(huán)節(jié)：理論教學、實踐教學、第二課堂以及畢業(yè)設(shè)計。表1 是機械類專業(yè)課程構(gòu)成及學分分配表，但該表不包含38個通識教育課程學分。

在理論教學環(huán)節(jié)中，機械類的專業(yè)基礎(chǔ)課與專業(yè)課程以數(shù)學、力學、制繪圖、計算機、電學、材料學、結(jié)構(gòu)類設(shè)計等主干課程為主。這類課程的知識點理論性較強，學科知識門檻較高，要求學生具有埋頭苦讀的鉆研精神。因而，在上述理論課程教學中，教師可以引導學生對重難點知識進行學習、鉆研、開拓，學生通過對專業(yè)知識的理解和掌握，培養(yǎng)鉆研精神。

在機械類專業(yè)的人才培養(yǎng)方案中，實踐教學環(huán)節(jié)主要包括專業(yè)基礎(chǔ)課與專業(yè)課的課程設(shè)計、工程訓練及專業(yè)實習等。在課程設(shè)計過程中，學生需要利用所學的專業(yè)知識，針對具體的工程機械對象，在一周或數(shù)周內(nèi)開展相關(guān)方案設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、力學校核、圖紙繪制等工作。學生可獨自或與其他組員一起對上述工作內(nèi)容反復(fù)修改、校核，最終完成設(shè)計內(nèi)容，這一精益求精的工作過程恰好體現(xiàn)了工匠精神。在工程訓練及專業(yè)實習中，學生需親臨工作現(xiàn)場，在工人師傅的帶領(lǐng)下開展機械類產(chǎn)品的實訓、生產(chǎn)等實習項目，感受工匠精神。

第二課堂主要是指學生參與與機械專業(yè)相關(guān)的學科競賽、科研創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)實踐等。如學生參加工程訓練大賽、機械創(chuàng)新大賽；學生參與科研項目，發(fā)表科研論文，申請專利；學生成立公司或入駐創(chuàng)業(yè)園，獲得風險投資基金或地方創(chuàng)業(yè)基金。這類分數(shù)的獲取必須以創(chuàng)新為核心和前提，可見第二課堂的開設(shè)能夠培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識。

畢業(yè)設(shè)計旨在培養(yǎng)學生綜合運用所學機械專業(yè)的理論、知識和技能解決實際問題的能力。在教師的指導下，學生就選定的課題進行機械設(shè)計和研究，包括設(shè)計、計算、繪圖、工藝技術(shù)等，最后提交一套完整的機械圖紙和一篇設(shè)計報告。畢業(yè)設(shè)計的完成過程實際上是學術(shù)修養(yǎng)的養(yǎng)成過程，其要求學生自覺付出努力，最終實現(xiàn)自我教育、自我充實、自我提高。

基于專業(yè)課程教學的四大環(huán)節(jié)，如圖1所示，教學團隊可以在理論教學環(huán)節(jié)中培養(yǎng)學生的鉆研精神，在實踐教學環(huán)節(jié)中培養(yǎng)學生的工匠精神，在第二課堂中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識，在畢業(yè)設(shè)計中培養(yǎng)學生的學術(shù)修養(yǎng)。根據(jù)課程思政的總體思想，培養(yǎng)學生的愛國情懷是大學教育的重中之重，因而機械類專業(yè)學生的愛國情懷養(yǎng)成需要橫貫圖1所示的四大環(huán)節(jié)。

二、將鉆研精神融入理論教學

要將鉆研精神融入機械類專業(yè)課程的理論教學，可從教師課堂講述、知識體系引導兩個方面展開。

對于教師課堂講述，本教學團隊以機械工程導論理論課程教學為例，說明其教學理念。機械工程導論主要系統(tǒng)闡述機械工程的相關(guān)基礎(chǔ)知識、機械設(shè)計與現(xiàn)代設(shè)計方法、機械制造工藝技術(shù)、機械工程技術(shù)的新發(fā)展，具體介紹機械工程人才創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和創(chuàng)新型人才培訓的實踐方案。在課堂理論講解中，一方面教師通過引入中國制造業(yè)所面臨的技術(shù)瓶頸，如“圓珠筆芯技術(shù)瓶頸”“計算機芯片技術(shù)瓶頸”等，向?qū)W生闡述鉆研精神在機械專業(yè)學習、研究、應(yīng)用方面的重要性；另一方面，引入中國學者成功獲得制造行業(yè)技術(shù)突破的例子，如“兩彈一星”“國產(chǎn)商業(yè)大飛機”“載人航天器”等，向?qū)W生闡述鉆研精神在中國制造先行者們對瓶頸技術(shù)攻堅克難并突破外國技術(shù)封鎖的研制過程中發(fā)揮的理想信念作用。

對于知識體系引導，本教學團隊以液壓與氣壓傳動理論課程教學為例，說明其教學模式。液壓與氣壓傳動課程以流體力學的理論知識為基礎(chǔ)，同時融合了泵、缸、馬達、閥以及液動和氣動控制回路等工程應(yīng)用類知識，兼具理論性和實踐性。在課程教學中，我們通過結(jié)合工程應(yīng)用實例，諸如大型壓力機、數(shù)控機床的液壓系統(tǒng)等，一方面向?qū)W生講解液動和氣動控制回路、元件、流體力學原理等知識；另一方面，通過給學生布置綜合性較強的大作業(yè)，如大型壓力機、數(shù)控機床的液壓系統(tǒng)設(shè)計及分析等，讓學生在學習和練習過程中逐步體驗鉆研精神在技術(shù)類課程學習及應(yīng)用過程中的重要性，并由此培養(yǎng)學生的鉆研精神。

圖2 列出了“教師課堂講述模式”和“知識體系引導模式”在機械類核心課程中傳授學生鉆研精神的應(yīng)用分類情況。

三、將工匠精神融入實踐教學

工匠精神是機械行業(yè)中從事設(shè)計、制造、工藝、自動化、柔性生產(chǎn)等相關(guān)從業(yè)者追求的行為準則和理想信念。黨的十八大以來，習近平總書記多次強調(diào)要弘揚工匠精神。黨的十九大報告提出要“弘揚勞模精神和工匠精神”。在機械類專業(yè)的課程模式中，實踐教學環(huán)節(jié)最能體現(xiàn)工匠精神。本教學團隊從實踐教學環(huán)節(jié)入手，探索機械類學生專業(yè)課程教學中工匠精神的培養(yǎng)方法。

根據(jù)江漢大學《機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)人才培養(yǎng)方案》，機械類專業(yè)的實踐教學環(huán)節(jié)主要包括機械制圖測繪（測繪）、專業(yè)課課程設(shè)計、工程訓練Ⅰ、專業(yè)認識實習、生產(chǎn)實習、機械裝配實習、畢業(yè)實習。表2 羅列了實踐教學環(huán)節(jié)中培養(yǎng)學生工匠精神的具體項目。

在工程訓練Ⅰ、生產(chǎn)實習、機械裝配實習等實操環(huán)節(jié)中，學生需要針對某個機械加工工件，體驗車銑刨磨等機床加工方法的實際操作過程。在工人師傅的帶領(lǐng)下，學生能夠親身感悟工匠精神，這是因為學生實操的機床刀具的每一道加工程序、走刀的刀量控制、進給速度的控制等均反饋到所加工工件的加工精度上。這一實踐過程既能讓學生在千篇一律的實操過程中學習加工工藝，又能讓學生領(lǐng)悟“勞動最光榮、勞動最崇高、勞動最偉大、勞動最美麗”的道理。

在各類專業(yè)課的課程設(shè)計中，學生需要針對教師提供的課題，設(shè)計方案、論證可行性、開展理論驗證、結(jié)構(gòu)設(shè)計、圖紙繪制、答辯等一系列邏輯嚴密的實踐環(huán)節(jié)。在這些實踐環(huán)節(jié)中，學生必須秉持“小心求證、嚴謹認真”的精神。教師在給學生講解課程設(shè)計專業(yè)知識的同時，還應(yīng)該引導學生注意從課程設(shè)計中體會和總結(jié)其中的工匠精神，力求設(shè)計過程的精益求精。

在上述實踐環(huán)節(jié)中，教師和企業(yè)人員在講解專業(yè)實操知識的同時，還應(yīng)將愛國情懷融入其中，讓學生了解所學都應(yīng)為祖國的現(xiàn)代化建設(shè)而服務(wù)。

四、第二課堂中創(chuàng)新意識的培養(yǎng)

黨的十九大報告提出，到2035年我國基本實現(xiàn)社會主義現(xiàn)代化，經(jīng)濟實力、科技實力將大幅提升，躋身創(chuàng)新型國家前列。創(chuàng)新意識的培養(yǎng)應(yīng)該起步于大學。對機械類本科專業(yè)的學生來說，創(chuàng)新意識的養(yǎng)成除了理論方法的創(chuàng)新，還包括實訓實踐中的創(chuàng)新。在江漢大學《機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)人才培養(yǎng)方案》中，第二課堂環(huán)節(jié)的設(shè)立正是為了鼓勵學生利用課余時間，將所學習的專業(yè)知識應(yīng)用于與機械專業(yè)相關(guān)的學科競賽、科研創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)實踐，進而培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識。表3 羅列了第二課堂環(huán)節(jié)中培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識的具體項目。

在機械工程學會所主辦的工程訓練大賽、機械創(chuàng)新設(shè)計大賽、機械創(chuàng)新創(chuàng)意大賽中，學生需要根據(jù)大賽組委會發(fā)布的參賽題目，在限定的范圍內(nèi)，進行設(shè)計方案、結(jié)構(gòu)部件、機械工藝等多維度的創(chuàng)新，力求在大賽中脫穎而出。本專業(yè)教學團隊多年長期指導學生積極參加相關(guān)賽事，并取得過全國一等獎、二等獎等優(yōu)異成績。通過總結(jié)學生學科競賽的指導經(jīng)驗，本專業(yè)教學團隊發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新的思想源泉往往來自學生。在專業(yè)教師的正確指引下，學生之間的研討往往會迸發(fā)出思維的火花，通過師生的反復(fù)討論，思維的火花最終形成切實可行的創(chuàng)新方案。生生間和師生間的討論過程實際上就是學生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)過程，而競賽獲獎是激發(fā)學生創(chuàng)新意識的核心動力。

學生科研立項是江漢大學機制專業(yè)的又一特色，學生通過組隊找導師，然后根據(jù)創(chuàng)新點撰寫申請報告，在規(guī)定的研究時間內(nèi)獲得研究成果并結(jié)題。在科研活動中，學生的自我選題激發(fā)了他們的創(chuàng)新興趣與積極性。在導師的指導和小組內(nèi)的討論中，圍繞選題開展的科學研究也必須以創(chuàng)新為前提。項目的結(jié)題需要以制造實物樣機或發(fā)表論文專利等形式來完成，這一審核制度也對項目的創(chuàng)新性提出了嚴格的要求?？蒲谢顒幽軌蚣ぐl(fā)學生的創(chuàng)新意識，影響他們今后的專業(yè)工作乃至學術(shù)生涯。

五、畢業(yè)設(shè)計中學術(shù)修養(yǎng)的養(yǎng)成

學術(shù)素養(yǎng)是研究者在學術(shù)研究過程中所表現(xiàn)出來的綜合素質(zhì)，主要由學術(shù)意識、學術(shù)知識、學術(shù)能力和學術(shù)倫理道德組成。機械類專業(yè)學生在完成畢業(yè)設(shè)計的過程中恰好需要具備上述能力，例如針對某一機械產(chǎn)品的設(shè)計課題，學生要明白該設(shè)計的目的是什么，如何創(chuàng)新性地提出自己的觀點和方案，體現(xiàn)學術(shù)意識和學術(shù)倫理道德。在完成設(shè)計的過程中，學生需要根據(jù)自己所擬定的方案，查找相關(guān)的文獻資料，并結(jié)合自己所掌握的知識，完成整個設(shè)計過程，繪制三維結(jié)構(gòu)圖和二維設(shè)計圖紙，這綜合體現(xiàn)了學生的學術(shù)知識和學術(shù)能力。最后，學生需要將設(shè)計的過程，按照畢業(yè)設(shè)計的既定格式撰寫畢業(yè)論文或設(shè)計說明書，所撰寫的畢業(yè)論文或設(shè)計說明書應(yīng)當合乎邏輯、條理清晰，以展現(xiàn)自己的學術(shù)能力。

下面以2018年筆者所指導的《一種對蝦剝殼裝置設(shè)計》畢業(yè)設(shè)計課題為例。2017 年12 月底，筆者通過向劉朝陽同學發(fā)放《畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書》，說明課題的設(shè)計目的、所需要參考的資料，要求該同學先查閱文獻資料，然后撰寫文獻綜述、開題報告，繼而擬定具有創(chuàng)新思維的畢業(yè)設(shè)計方案，這一過程對該學生的學術(shù)意識和學術(shù)倫理道德均提出了要求。每次見面研討，通過核對文獻、查新、反復(fù)修改設(shè)計方案，能夠進一步培養(yǎng)該學生的學術(shù)能力。2018 年3 月，當開題報告通過后，筆者要求該學生根據(jù)所擬定的方案開始畢業(yè)設(shè)計工作。在完成畢業(yè)設(shè)計的過程中，該學生需對總體方案、綜合考慮的因素、關(guān)鍵部件、對蝦分級裝置、主體受力部件等具體結(jié)構(gòu)部件開展詳細的設(shè)計和校核工作。這一過程要求該學生具備機械設(shè)計的基礎(chǔ)能力，對該學生學術(shù)知識的積累和學術(shù)能力的養(yǎng)成起到了至關(guān)重要的作用。最后，該學生需要依據(jù)所設(shè)計的詳細結(jié)構(gòu)繪制二維圖紙，并撰寫畢業(yè)設(shè)計說明書，畢業(yè)設(shè)計說明書還需要通過文獻查重。圖3分別為《一種對蝦剝殼裝置設(shè)計》的三維結(jié)構(gòu)設(shè)計方案和對應(yīng)的畢業(yè)設(shè)計說明書封面。在上述畢業(yè)設(shè)計的指導過程中，教師需要從學術(shù)意識、學術(shù)知識、學術(shù)能力和學術(shù)倫理道德四個方面發(fā)揮引導作用，在潛移默化中讓學生養(yǎng)成學術(shù)修養(yǎng)。

六、結(jié)語

文章通過對機械類專業(yè)課程教學的四大環(huán)節(jié)的深度挖掘，將機械類專業(yè)課程中的思政元素融入專業(yè)課程教學中，讓學生在學好專業(yè)知識的同時，將所學知識運用到祖國的現(xiàn)代化建設(shè)中，做到學有所思、學以致用。本文主要從以下四個方面開展機械類專業(yè)課程的思政元素挖掘與教學模式探索。

1.在理論教學環(huán)節(jié)中培養(yǎng)學生的鉆研精神?；诮處熣n堂講述和知識體系引導兩種模式，讓學生在學習和練習中逐步體驗鉆研精神在技術(shù)類課程學習及應(yīng)用過程中的重要性，進而培養(yǎng)學生的鉆研精神。

2.在實踐教學環(huán)節(jié)中培養(yǎng)學生的工匠精神。在各類專業(yè)實踐中，教師在給學生講解課程設(shè)計專業(yè)知識的同時，引導學生注意從實踐環(huán)節(jié)中體會和總結(jié)其中的工匠精神，加深學生對工匠精神的認知。

3.在第二課堂中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識。在第二課堂中，鼓勵學生將所學的專業(yè)知識應(yīng)用到與機械專業(yè)相關(guān)的學科競賽、科研創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)實踐中，進而激發(fā)學生的創(chuàng)新興趣、培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識。

4.在畢業(yè)設(shè)計中培養(yǎng)學生的學術(shù)修養(yǎng)。在畢業(yè)設(shè)計的指導過程中，教師從學術(shù)意識、學術(shù)知識、學術(shù)能力和學術(shù)倫理道德四個方面對學生加以引導，讓學生在畢業(yè)設(shè)計的完成過程中潛移默化地培養(yǎng)學術(shù)修養(yǎng)。