李 哲，宋 剑，蔡暻煊，刘 杰，张 超

（中山大学 生物医学工程学院，广东 广州 510006）

引言

习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上强调，要坚持把立德树人作为中心环节，把思想政治工作贯穿教育教学全过程，实现全程育人、全方位育人。教育部在2020年印发的《高等学校课程思政建设指导纲要》明确指出，全面推进课程思政建设是落实立德树人根本任务的战略举措，是全面提高人才培养质量的重要任务，为一线教务工作者指明了课程思政建设的目标要求和内容重点。结合不同课程的教学内容及特色，针对性地融入思政元素，对课程思政的改革和探索具有重要意义。

一、将思想政治教育融入工程制图课程的意义

“工程制图”作为生物医学工程专业的基础课程，其授课对象为尚未接触过相关内容的大一或大二年级学生；该课程的主要教学任务和目的包括学习工程制图的基本理论知识，熟练掌握二维工程图绘制和三维建模能力，培养学生的形象思维能力，提高学生的空间想象能力，加强图形的综合表达能力，最终激发学生的创新思维和工程意识。从课堂教学的角度，工程制图的具体教学目标包括，掌握制图相关的国家标准、绘图的基本方法、正投影法的原理及基本元素（点、线、面）的投影、基本体以及组合体的投影、组合体的读图/绘图方法及尺寸标注、标准件及常见机件的表达方法、零件图和装配图的读图和绘制方法等。从以上分析可知，工程制图具有信息量大和细节多等典型特点。从授课对象和教学内容的角度，生物医学工程专业的工程制图具有少学时授课的特征；在有限的授课时间内，使学生掌握工程制图的基本原理和方法、读图、绘图等相关内容和技能，具有极大的挑战。同时，工程制图丰富的教学内容和元素，也为课程思政实践提供了丰富的载体。

二、生物医学工程的课程思政改革探讨

课程思政的建设应该贯穿整个培养方案（即全程育人），与其他课程相互协调、支撑，进行多维度的思想政治教育（即全方位育人）。在“贯穿培养方案、全方位、多维度”思想政治建设指导方针下，针对生物医学工程专业的工程制图课程思政改革，结合本课程性质和特点，进行针对性、专业性的课程思政建设。结合生物医学工程专业的人才培养特色与需求、工程制图课程的内容和特色，以及贯穿培养方案的全方位、多维度思想政治教学构架，面向生物医学工程专业的工程制图教学，设计了以代表性科技产品为案例和载体的授课体系。

在实际的工程实践中，一个复杂的机器系统或医疗装备往往由成千上万的零件组成，由众多科研人员或工程师，通过团队合作的方式实现。结合工程制图对细节和国家标准的重视，在课程思政的改革实践中，凝练出以“合作精神”“责任感”和“工匠精神”为主题的课程思政建设。以代表性的医疗器械为载体进行授课，激发学生的对生物医学工程专业的热爱；以团队合作项目为依托，锻炼学生的团队协作能力，并在团队协作中，引起学生对“细节”的重视，激发学生的责任感和工匠精神。本文设计的针对生物医学工程专业的工程制图课程思政设计方案如图1所示。

图1 生物医学工程专业工程制图的特色课程思政设计方案

三、以“工匠精神、责任感、团队精神”为特色的课程思政改革和实践

（一）以“工匠精神”为切入点的课程思政实践

自党的十八大以来，习近平总书记关于工匠精神的重要论述“一切劳动者，只要肯学肯干肯钻研，练就一身真本领，掌握一手好技术，就能立足岗位成长成才，就能在劳动中发现广阔的天地，在劳动中体现价值、展现风采、感受快乐”，为课程思政的改革和实践提供了重要指导。工匠精神的第一层内涵是劳动精神，通过劳动破解发展中的难题，通过劳动实现个人价值并铸造成就；工匠精神的另一层内涵是精益求精、一丝不苟、不断创新，并在学习或工作中重视细节、追求卓越。工程制图的授课目的包括绘图理论的传授和绘图技能的获得。绘图理论的学习可以通过课堂获得；但是，绘图技能的获得及提升，需要系统与持续的练习才能获得。

为提升学生的绘图理论和绘图技能，设计了基于习题、个人绘图作品以及团队绘图作品等系统化的技能提升模式。学生可通过习题的训练掌握基础的绘图理论和技能。个人绘图作品要求学生观察生活，选择生活中常见的器械或工具的整体或关键部件/组件，进行测量并绘制零件图，使学生掌握基本的测绘技能。团队绘图作品要求学生以团队的形式自主在生物医学工程领域内选题，通过团队的力量设计具有挑战性和高复杂度的作品，旨在提升学生的创新能力、团队合作能力以及自主绘图能力。经过系统、专注以及精益求精的训练，学生获得了娴熟的工程制图能力，将有助于生物医学工程专业的学生，在以后的学习和科研工作中，不断创新，攻克难关，实现高端医疗器械和技术的突破。

（二）以“责任感”为抓手的课程思政教学

对细节极度重视是工程制图教学的一大特色。“表达完整、表达准确”是零件图及装配图绘制的基本要求，也是最高要求。学生在绘图的起步阶段，会出现线型随意选择、尺寸重复标注、尺寸标注不完整、视图不完整等错误。在绘图的技能训练中，结合“手术器械对安全性的极端重视”“医疗器械的配合公差对产品性能长期稳定性的影响”等行业相关案例，以及“深圳赛格大厦晃动案例”“广州虎门大桥共振”等发生在同学身边的工程案例，培养学生作为设计工程师的责任感。

责任感是一个人对自己、他人、集体及社会等主动施以积极有益作用的精神。针对工程制图，责任感的形成有几个层面的内涵和模式。在最基本的层面上，确保绘制的工程图纸完整、准确、无错误或遗漏；进一步，在确保图纸表达完整准确的基础上，图纸表达应当清晰、简洁，确保图纸信息在设计和制造部门之间的高效传递。此外，在掌握绘图技能的基础上，应当同步培养学生对不同加工原理和方法的理解。3D打印等技术的流行和普及，导致学生对传统加工方法和原理的忽视，甚至认为只要绘制一个三维模型，就可以加工，因而导致绘制图纸的某些技术要素无法加工，或者难以经济的加工。在基本绘图技能掌握的基础上，应考虑加工要素，使学生绘制的图纸能够满足经济的被加工出来。因此，从完整准确、清晰简洁，到最后可加工性，系统地培养学生的绘图能力；并且从责任感的角度，引起学生对这些要素的重视，警示学生在工程绘图以及工程实践中不能有丝毫疏忽和遗漏，培养学生认真、严谨、细致的工作态度，逐渐成长为敢负责、能负责的研发人员。

（三）以“团队合作”项目为依托的课程思政教学

许多当代的重大工程技术难题都是通过团队合作而攻克的。为激发并培养学生的团队协作精神，在工程制图课程教学中，针对性设计了团队合作项目：要求班级的大一学生自由组队，选择感兴趣的医疗器械或科技产品，以团队合作的形式实现大规模复杂器械或机器的计算机三维建模及二维图纸绘制。班级18个小组的学生选择了轮椅、综合验光仪、工业机器人、医用超声仪、机械义肢、发动机、手术机器人远程控制台、康复机器人、机械外骨骼、手术机器人、现代化治疗牙椅、无人机、平衡车等医疗器械或科技产品进行三维建模、运动仿真以及关键零件图和装配图的绘制，并在学期末进行海报路演和答辩展示。

团队合作是调配资源，实现个体无法承担的工作的重要手段。团队合作是指有信念、有能力的个体，在特定的团队中，为实现共同的目标，而相互支持奋斗。尤其是在生物医学工程领域，很多问题的解决需要多领域的人员突破专业壁垒，共同合作才可以实现。针对刚进入大学的学生，进行团队训练，提升学生的沟通合作能力，将有助于其在后续的大学生活中快速地成长。团队合作中，常遇到的问题有团队分工不清晰、任务无计划性、团队队员沟通有障碍、任务及人员之间的协调性差。在工程制图的团队大作业中，需要队员紧密配合才可以完成。任务无计划性、无时间节点，将导致设计任务无法按时推进；分工模糊或沟通障碍将导致不同模块之间的设计冲突，无法完成设计任务。

在“团队合作”的教学项目中，为培养学生的团队合作能力，特设置了不同的时间节点；授课教师在不同的时间节点对项目的进展进行监督（包括选题讨论、进展沟通等），确保团队项目的稳步推进。在项目的执行中，以我国的重大科技及工程项目的实施为例，让学生领悟重大项目中个人与团队的关系，以及有效的项目管理和团队合作对项目顺利实施的重要性。通过周期性的沟通和交流，各团队的同学在实践项目中学会更为高效的沟通和合作。依托团队合作项目的实践教学最终使学生获得了一定的团队合作能力；在团队目标的指引下，同学们学会了如何发挥各自的特长，通过交流沟通和协作，促进团队目标的实现。

（四）全流程实践性教学及综合评价机制

知易行难，工程制图课程具有很强的实践特征，需要极大的训练量，才可以获取专业的读图和绘图能力。传统的授课中，经常给学生布置有参考答案的习题。但是，实际的工程实践中，医疗器械或手术装置的设计很难有统一的标准答案。为了培养具有高素质的新工科人才，在针对生物医学工程专业学生的工程制图教学实践中，探索了全流程的思想政治教学设计方案。通过贯穿整个课程的全程考核形式，避免了学生在期末考试前的突击应试，使学生能够在平时的训练中，扎实掌握工程制图的基础理论和技能。通过体系化的训练考核（习题、个人设计作品以及团队设计作品等），学生在掌握基本技能的同时，能够掌握自主设计和测绘技能，为以后从事复杂医疗器械/系统的设计和开发工作奠定坚实的基础。此外，通过全流程的思想政治教学建设，同学们将能够在不同层次上领会工程制图课程所承载及传递的严谨的工程思维、精益求精的工匠精神以及团队合作意识。

图2 全流程思想政治教学设计方案

全流程考核体系涵盖平时出勤和课后作业考核、个人设计作品考核（设计报告以及三维建模和二维工程图纸）、团队作品项目的考核（设计报告、海报路演、团队答辩等）以及期末的上机考核（有限时间内的读图、计算机三维建模、工程图的计算机绘制及尺寸标注）等方面，从基础环节入手，抓常规，抓过程，抓重点，拉长评价时间尺度，突出课程实践特征，融入课程思政元素，意在让学生在系统的课程实践和学习中，扎实掌握工程制图的理论知识，具备优秀的计算机建模及绘图能力，成长为具有高度责任感、团队合作精神和工匠精神的卓越人才。

结语

课程思政具有丰富的呈现载体，在“全程育人”和“全方位育人”的指导方针下，课程思政教育的实施应当结合具体课程的教学内容，以典型的思政元素为载体，进行特色鲜明的课程思政实践。结合生物医学工程专业的人才培养目标和工程制图的教学特点，在授课过程中，以代表性的医疗器械为案例讲授工程制图知识，提升学生主动学习的内驱力；以“工匠精神”为切入点，以培养“责任感”为抓手，以“团队合作项目”为依托，培养学生的工匠精神、责任意识和团队精神，最终培育出思想品德优良、专业基础扎实、家国情怀深厚，能够在生物医学工程领域从事基础研究和高端医疗器械及先进诊疗技术开发，服务国家重大战略需求的高素质拔尖创新人才。