郭宗祥

(陜西國防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)械工程學(xué)院，陜西 西安 710300)

1 引言

課程思政是新時代高校思想政治教育發(fā)展的趨勢，對培養(yǎng)社會主義建設(shè)者和接班人具有重要意義。在高校專業(yè)課中實(shí)施課程思政建設(shè)，是高等教育實(shí)現(xiàn)全員全程全方位育人的重要組成部分[1]。專業(yè)課在學(xué)生品德的教育上具有獨(dú)特的優(yōu)勢，可以以專業(yè)知識的講授為載體，潛移默化地對學(xué)生產(chǎn)生影響，使學(xué)生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀，培養(yǎng)學(xué)生努力奮斗和愛崗敬業(yè)的科學(xué)精神，達(dá)到育人的目的[2]。

2 《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》課程開展課程思政的意義

《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》課程是裝備制造大類的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程[3]。課程以培養(yǎng)學(xué)生崗位適應(yīng)能力和創(chuàng)新能力為目標(biāo)，遵循“理實(shí)結(jié)合、應(yīng)用創(chuàng)新”的課程設(shè)計理念，以常用機(jī)構(gòu)及通用零部件的結(jié)構(gòu)認(rèn)知、工作原理分析、設(shè)計及應(yīng)用為主線，主要介紹常用機(jī)構(gòu)(平面連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)等)、常用機(jī)械傳動(帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動、蝸桿傳動、輪系、螺旋傳動)和通用零部件(傳動零件、連接零件和軸系零部件等)的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、選用及設(shè)計[4]。

《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》課程是從事裝備制造類技術(shù)(機(jī)械設(shè)計與制造、機(jī)械制造與自動化、數(shù)控技術(shù)、機(jī)電一體化技術(shù)、模具設(shè)計與制造、機(jī)械產(chǎn)品檢測檢驗(yàn)技術(shù)等專業(yè))及相關(guān)行業(yè)人員必修的一門技術(shù)基礎(chǔ)課程。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)習(xí)者掌握機(jī)械設(shè)計的基本理論和方法，掌握機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計的核心技能，培養(yǎng)機(jī)械制造領(lǐng)域主動適應(yīng)社會和經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求，為設(shè)計、生產(chǎn)、建設(shè)、服務(wù)和管理第一線服務(wù)的具有較強(qiáng)創(chuàng)新能力的高素質(zhì)技術(shù)技能人才[5～7]。

將思政元素融入《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》課程，可以在講授專業(yè)知識的同時，增加安全可靠、責(zé)任擔(dān)當(dāng)、誠實(shí)守信等工程倫理意識以及愛崗敬業(yè)、服務(wù)社會等相關(guān)人文知識，從而激發(fā)學(xué)生熱愛國家、熱愛專業(yè)、服務(wù)社會的情懷，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和科學(xué)素養(yǎng)，并使其樹立遠(yuǎn)大的人生理想，踐行社會主義核心價值觀[8]。

3 《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》課程中的思政元素

3.1 國家認(rèn)同、責(zé)任擔(dān)當(dāng)

《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》作為機(jī)械大類的專業(yè)基礎(chǔ)課，不可避免的要講到機(jī)械工業(yè)的發(fā)展史。中國的機(jī)械工程技術(shù)歷史悠久、成績輝煌，對中國物質(zhì)文化和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展起到了極大地促進(jìn)作用，也對世界技術(shù)文明的進(jìn)步做出了重要貢獻(xiàn)[9]。比如采用連桿機(jī)構(gòu)的候風(fēng)地動儀，配有連桿、凸輪、齒輪減速裝置的記里鼓車，含有齒輪傳動、自動離合裝置的指南車等，都是經(jīng)典的機(jī)械裝置，引領(lǐng)著世界科技的前沿。然而近現(xiàn)代以來，由于閉關(guān)鎖國、列強(qiáng)壓迫等原因，中國錯失工業(yè)革命的浪潮，機(jī)械工業(yè)發(fā)展嚴(yán)重滯后。新中國成立以來，我國奮發(fā)圖強(qiáng)，奮力追趕，雖取得了矚目的成就，但與西方發(fā)達(dá)國家仍有一定的差距。中國機(jī)械工業(yè)的發(fā)展史，是一部艱辛的血淚史，尤其是當(dāng)前中興、華為、大疆等國內(nèi)一系列高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)被制裁，再次激起了我國奮發(fā)圖強(qiáng)、自力更生的決心。通過機(jī)械工業(yè)發(fā)展史的講解，尤其是古代輝煌成就與當(dāng)前困難處境的對比，可以極大地激發(fā)學(xué)生的國家認(rèn)同感，以及在當(dāng)前百年未有之大變局中的責(zé)任感、使命感與擔(dān)當(dāng)意識[10]。

3.2 統(tǒng)籌兼顧、大局意識

機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計涉及各方面的因素，有些因素甚至是矛盾沖突的，作為設(shè)計人員，必須具有大局意識，學(xué)會統(tǒng)籌兼顧。比如，機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計一般需要滿足使用要求、安全要求、外觀要求、經(jīng)濟(jì)要求等，具體來說要求在滿足預(yù)期功能的前提下，性能好、效率高、成本低，在預(yù)定使用期限內(nèi)安全可靠，操作方便、維修簡單和造型美觀。然而這些要求往往是沖突的，為了安全性考慮，機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計時一般會取較大的安全系數(shù)，從而導(dǎo)致機(jī)械結(jié)構(gòu)變得粗大笨、臃腫不堪，影響外觀要求。為了滿足經(jīng)濟(jì)性要求，往往會采用簡單的設(shè)計、價格較低的材料、較為簡單的加工工藝，而這又勢必影響機(jī)械產(chǎn)品的外觀、安全、使用體驗(yàn)等要求。具體到設(shè)計參數(shù)的選取上，同樣如此。在凸輪輪廓曲線設(shè)計時，為了減小滾子與凸輪之間的接觸應(yīng)力和安裝方便，應(yīng)取較大的滾子半徑；但滾子半徑的增大，會使得凸輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)尺寸變大，同時影響凸輪的實(shí)際輪廓。在進(jìn)行斜齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計時，為了保證運(yùn)行平穩(wěn)，受力良好，提高斜齒輪承載能力，減小振動與沖擊，應(yīng)該取較大的螺旋角；然而，較大的螺旋角會產(chǎn)生大的軸向力，使得軸系運(yùn)轉(zhuǎn)時向一側(cè)竄動。在進(jìn)行帶傳動設(shè)計時，取大的中心距有利于增大包角，提高帶傳動的承載能力；但大的中心距會造成結(jié)構(gòu)不緊湊，在載荷變化或高速運(yùn)轉(zhuǎn)時引起帶的抖動，從而降低帶傳動的工作能力；若取的中心距過小，雖然結(jié)構(gòu)緊湊，但會使得帶的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)增加，使帶容易發(fā)生疲勞破壞，同時使小帶輪包角減小，同樣會降低帶的工作能力。

在機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計過程中，類似的沖突是很常見的，作為設(shè)計人員，必須要學(xué)會根據(jù)設(shè)計要求，分析權(quán)衡利弊，統(tǒng)籌兼顧，在滿足使用要求和安全的前提下，合理取舍，盡可能達(dá)到理想的設(shè)計效果。而這些，正是課程思政最好的融入點(diǎn)，通過具體的工程實(shí)例啟之以大道，育人于無聲。

3.3 團(tuán)結(jié)協(xié)作、互惠共贏

一個復(fù)雜的機(jī)械產(chǎn)品是由一系列零部件構(gòu)成的，相互團(tuán)結(jié)協(xié)作，共同完成預(yù)期的功能。單個齒輪的傳力和傳動能力及效果是有限的，但多個齒輪組成的輪系卻可以實(shí)現(xiàn)大的傳動比、遠(yuǎn)距離傳動、變速、換向等一系列功能，達(dá)到“1+1”遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于2的效果。而齒輪要想正常運(yùn)轉(zhuǎn)，沒有軸的支撐是無法實(shí)現(xiàn)的，同樣，軸的高速高精度運(yùn)轉(zhuǎn)需要軸承來支撐保證，軸系要想正常工作，需要軸、軸承、齒輪、密封原件、定位原件等的相互配合、團(tuán)結(jié)協(xié)作。機(jī)械系統(tǒng)如此，一個集體又何嘗不是如此。

在輪系、軸系、機(jī)械系統(tǒng)等相關(guān)內(nèi)容的講解中，要讓學(xué)生明白，無論是在學(xué)校還是以后走出社會進(jìn)入工作崗位，抑或在家庭中，唯有具有團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神，方能使這個大系統(tǒng)正常、高效運(yùn)轉(zhuǎn)，最終達(dá)到互惠共贏的效果[11]。

3.4 一絲不茍、精益求精

作為一名工程技術(shù)人員，一絲不茍、精益求精是最重要的工作態(tài)度也是攻堅克難最有效的利器。無論是機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的繪制，凸輪輪廓曲線的設(shè)計，減速器的測繪，還是齒輪幾何參數(shù)的計算，軸系零部件幾何參數(shù)的確定，抑或機(jī)構(gòu)搭接、齒輪范成實(shí)驗(yàn)都要求具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，精益求精的意識。在相關(guān)課程內(nèi)容的授課中，要讓學(xué)生明白，唯有精益求精，才能設(shè)計出優(yōu)秀的產(chǎn)品。當(dāng)前，可以設(shè)計制造出數(shù)控機(jī)床、減速器、馬達(dá)、發(fā)動機(jī)等一系列高端產(chǎn)品，雖然可以達(dá)到國外相似的功能，但在精度上還有很長的路要走，導(dǎo)致一顆小小的螺絲釘都要從國外進(jìn)口。作為一名機(jī)械設(shè)計人員，要有責(zé)任、有義務(wù)去攻堅克難，填補(bǔ)一項(xiàng)項(xiàng)空白，而一絲不茍、精益求精的精神是實(shí)現(xiàn)這一切的前提。

3.5 不斷探索、勇于創(chuàng)新

不斷探索、勇于創(chuàng)新，是作為一名設(shè)計人員最難得的品質(zhì)。設(shè)計循規(guī)蹈矩，創(chuàng)意千變?nèi)f化。機(jī)械設(shè)計是一門嚴(yán)謹(jǐn)性較強(qiáng)的課程，工程應(yīng)用積攢了豐富的經(jīng)驗(yàn)，《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》課程的學(xué)習(xí)過程，就是在學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的過程。書中規(guī)定了齒輪如何設(shè)計，帶傳動、鏈傳動如何設(shè)計，連桿應(yīng)該應(yīng)用在哪里，凸輪又該應(yīng)用在哪里，這無形中似乎限制了學(xué)生的想象力和創(chuàng)新思維。然而實(shí)際上，在不變中蘊(yùn)含著變，無論機(jī)械產(chǎn)品多么復(fù)雜，都可以拆解為最簡單的機(jī)構(gòu)(平面連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)等)、機(jī)械傳動(帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動、蝸桿傳動、輪系、螺旋傳動)、通用零部件(傳動零件、連接零件和軸系零部件)。甚至是最普通的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，將工作機(jī)構(gòu)連接在不同的桿件上，都會得到不同的運(yùn)動功能?？此坪唵蔚慕Y(jié)構(gòu)，只要敢想敢創(chuàng)，會演化為異彩紛呈的產(chǎn)品。

作為專業(yè)課教師，尤其是課程思政教師，在講解每一個知識點(diǎn)時，都應(yīng)該進(jìn)行巧妙的教學(xué)設(shè)計，讓學(xué)生時時刻刻感受到不變中的變，感受機(jī)械設(shè)計的魅力，感受機(jī)械工程領(lǐng)域的先驅(qū)者不畏困難和挫折的勇氣， 堅持不懈的探索精神；不安于現(xiàn)狀、不因循守舊、勇于和善于獨(dú)辟蹊徑、立異標(biāo)新的思維方式。同時，通過具體的創(chuàng)新性設(shè)計問題，激發(fā)學(xué)生的好奇心和想象力，使學(xué)生學(xué)會善于發(fā)現(xiàn)和提出問題，能依據(jù)特定情境和具體條件， 選擇制訂合理的解決方案；具有解決問題的興趣和熱情，具有在復(fù)雜環(huán)境中行動的能力；具有能夠打破傳統(tǒng)思維模式，不斷適應(yīng)環(huán)境的變化，創(chuàng)造性提出問題解決方案；采用新方法解決新問題的意識。

4 結(jié)語

《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》是一門集理論、經(jīng)驗(yàn)、規(guī)范、操作為一體的綜合性課程，知識內(nèi)容龐雜，所蘊(yùn)含的課程思政元素眾多，除以上元素外，還有國際視野、人文積淀、人文情懷、審美情趣、樂學(xué)善學(xué)、勤于反思、自我管理、技術(shù)應(yīng)用等一系列與課程內(nèi)容相關(guān)的思政元素可供挖掘。即使同一個知識點(diǎn)，從不同的角度解讀，也會挖掘出不同的思政元素。教師要重新梳理授課內(nèi)容，深挖課程內(nèi)容所蘊(yùn)含的思政元素，革新教學(xué)方法，實(shí)現(xiàn)思政元素與課程的有機(jī)融合，發(fā)揮教學(xué)過程中的思想政治教育功能，在傳道授業(yè)解惑中引人以大道、啟人以大智。通過思想政治教育與知識體系教育的有機(jī)統(tǒng)一，構(gòu)建協(xié)同育人機(jī)制，提升學(xué)校人才培養(yǎng)能力與效果。