《機械設計》課程思政教學案例(一等獎)

《機械設計》課程思政教學案例（一等獎）一、課程和案例的基本情況課程名稱：機械設計授課對象：機械類專業(yè)大三本科生課程性質(zhì)：專業(yè)核心必修課課程簡介：機械設計是以通用零件設計為主的設計性課程，在培養(yǎng)學生機械設計的能力、分析問題與解決問題的能力、創(chuàng)新意識等方面占有重要地位。教學內(nèi)容涵蓋機械設計常用的強度和摩擦學基本理論、以及通用機械零部件（齒輪、軸承、螺栓、軸等）的強度計算和結(jié)構(gòu)設計方法。課程遵循我校人才培養(yǎng)定位和機械類專業(yè)培養(yǎng)目標，以立德樹人為根本，將對學生的價值塑造、知識傳授和能力培養(yǎng)有機融合，充分利用MOOC平臺豐富的教學資源，采用線上線下、翻轉(zhuǎn)課堂等多種形式的混合教學模式，以賽促課、科教融合，充分調(diào)動學生自主學習的積極性，提升學生機械設計的綜合能力和創(chuàng)新意識，培養(yǎng)學生運用科學知識解決復雜機械工程問題的能力。案例簡介：案例教學內(nèi)容是“滾動軸承的類型和選擇”，是滾動軸承的第一講，為下一講滾動軸承的壽命計算和設計打下基礎。滾動軸承屬于第四篇軸系零部件，處于課程教學的中后期階段。主要闡述滾動軸承的組成、特點、分類、代號、應用和類型選擇原則，以及滾動軸承主要元件上的載荷和應力分布。本講的學習目標：知識傳授：了解滾動軸承的組成和特點；準確識別常見的滾動軸承代號；掌握滾動軸承的類型選擇原則；理解滾動軸承主要元件上的載荷和應力分布規(guī)律。能力培養(yǎng)：通過查閱機械設計手冊和軸承生產(chǎn)商網(wǎng)站資源等內(nèi)容，根據(jù)工況和設計要求正確選擇滾動軸承類型，增強學生的自主學習能力；通過啟發(fā)式、案例式、線上線下混合式教學方法，以賽促課，鍛煉學生的高階思維能力。價值塑造：學習軸承發(fā)展史，提升學生認識事物發(fā)展的科學規(guī)律；綜合對比國內(nèi)外的高端軸承，結(jié)合當前俄烏國際局勢和美國、歐洲等對俄羅斯的全方位制裁告誡學生應有危機意識和使命擔當，同時介紹高鐵軸承國產(chǎn)化的研發(fā)過程，激發(fā)學生的愛國熱情，厚植家國情懷；高端軸承研制水平的提高是一個系統(tǒng)工程，必須從結(jié)構(gòu)設計、材料制備、仿真分析、加工制造和精密裝配等方面進行系統(tǒng)的全局考慮，培養(yǎng)學生的全局意識和精益求精的工匠精神。

“十四五”規(guī)劃明確指出我國有必要加速基礎零部件的發(fā)展，加速國產(chǎn)產(chǎn)品代替進口產(chǎn)品的步伐，而滾動軸承正是我國航空航天、武器裝備、重型機械等的關鍵零部件，激發(fā)學生的專業(yè)興趣，鼓勵學生應緊跟時代脈搏，用于擔當，努力奮斗。二、案例蘊含的思政元素分析軸承是機械設備中不可或缺的核心零部件，被視為工業(yè)裝備的“關節(jié)”。針對滾動軸承的類型和選擇工程實踐性強的特點，將課程內(nèi)容與我校交通運輸專業(yè)特色緊密結(jié)合，將蘊含的“科學精神、進取精神、全局意識、工匠精神、責任擔當和家國情懷”等思政元素與課程內(nèi)容及教學活動相融合，將對學生的價值塑造、知識傳授和能力培養(yǎng)有機融合。1.學歷史、體會科學精神。中國是最早發(fā)明軸承的國家，早在四千多年前的夏商時期開始使用滑動軸承。經(jīng)歷了周朝、戰(zhàn)國、元朝、清朝、民國、以及新中國成立后的發(fā)展歷程，應鑒古思今，不斷開拓創(chuàng)新。通過展示軸承研發(fā)的科學規(guī)律，增強學生的民族自豪感以及探索未知、追求真理的責任感和使命感。2.看差距、激發(fā)進取精神。中國高鐵是中國制造的一張名片，但是高鐵軸承一直依賴進口。2020年10月洛軸才研發(fā)了高鐵軸承，實現(xiàn)了國產(chǎn)化，每節(jié)車廂可節(jié)約3.2萬元。我國軸承產(chǎn)量雖然排世界第三，但是很多高端軸承還需要進口，如何解決卡脖子技術(shù)難題，需要從材料科學、熱處理技術(shù)、摩擦學、精密加工和數(shù)控技術(shù)等方面攻克，讓學生看到差距，激發(fā)進取精神，總結(jié)經(jīng)驗教訓，同時抓住機遇，迎接挑戰(zhàn)，為中國軸承工業(yè)的輝煌而奮斗。3.講案例、培養(yǎng)全局觀與工匠精神。滾動軸承技術(shù)含量很高，包括摩擦學技術(shù)、材料技術(shù)、機電一體化技術(shù)和解析技術(shù)四大核心技術(shù)。通過工程案例，引導學生理解滾動軸承選擇的工程意義，逐步建立分析問題的工程觀和全局觀；通過提問和大賽任務分析，培養(yǎng)學生在軸承設計中嚴謹認真、精益求精的工匠精神。三、案例教學整體設計（一）教學設計案例教學緊密結(jié)合機械工程和車輛工程專業(yè)背景，根據(jù)課程內(nèi)容特點，從軸承發(fā)展史、高端軸承研發(fā)、大學生工程大賽等方面挖掘思政元素，結(jié)合線上線下混合式多種教學方法，將專業(yè)知識應用于實踐分析中，建立了“學、知、行”課程思政總體教學設計模式，如圖1所示，最終達到“培養(yǎng)學生科技報國的家國情懷和工匠精神，激發(fā)學生誠樸創(chuàng)新的使命擔當和進取精神”的課程思政建設目標。圖1

“學、知、行”思政總體教學設計圖（二）教學實踐本講內(nèi)容首先通過線上自學，讓學生了解基本概念，其次通過線下課堂綜合運用啟發(fā)式和案例式等教學方法，讓學生掌握具體知識，通過線上線下遞進型混合教學的模式有效打通學生的知識脈絡（圖2）；其次線下設有提問環(huán)節(jié)，通過圍繞高端軸承的研發(fā)、重力勢能小車設計等，以學生為中心展開討論，引導學生分析問題、解決問題的高階思維能力。給學生講述中國軸承史，注重培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)；以中國高鐵軸承國產(chǎn)化為案例，提升學生的愛國主義情操；結(jié)合軸承元件受載和游隙的關系，培養(yǎng)學生的精益求精工匠精神；講述高端軸承研發(fā)的瓶頸，激發(fā)學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新思想。通過專業(yè)知識與思政元素深度融合，實現(xiàn)價值性與知識性的統(tǒng)一，如表1所示。（三）教學反思本講內(nèi)容介紹了滾動軸承的類型和選擇，通過深入挖掘課程思政元素，將課程思政教育融入到課堂教學和設計中，提升學生的科學精神，培養(yǎng)全局觀和工匠精神，激發(fā)學生的進取精神，厚植學生的家國情懷。由于本教學案例涉及滾動軸承的概述、分類和代號、選擇、受載等內(nèi)容，課程教學方法仍需優(yōu)化，