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航空类院校机 械设计课程思政教学改革探索*

2024-03-14周思雨王春华何波

中国教育技术装备 2024年4期
关键词:机械设计课程设计螺栓

周思雨 王春华 何波

沈阳航空航天大学机电工程学院 沈阳 110136

0 引言

“育人”先“育德”一直是我国教育的优良传统,课程思政本质是实现立德树人[1]。加强对学生爱国主义教育,传承和创新中华优秀传统文化,积极引导当代学生树立正确的国家观、民族观、历史观、文化观,为中国特色社会主义事业培养合格建设者和接班人,对于航空院校学生的意义更为突出。

新工科背景下,机械设计课程为机械类专业必修课,在机械类专业本科生的培养计划中具有重要作用[2]。机械设计是一门综合实践性强、系统理论突出的重要课程。该课程是先修课程的综合应用,同时是后期专业课的基础和过渡,具有很强的基础性、设计性、实践性、严谨性和综合性。以往的机械设计教学内容侧重专业知识的传授,缺乏对学生思想道德的科学引导[3]。作为航空类院校,肩负为祖国培养航空类人才的使命,在课程思政的大背景下,机械设计课程不仅要求学生掌握零件的设计原理、方法和机械设计的一般规律,综合运用所学的知识,研究改进或开发新的零、部件及设计机械装置的能力,更应该引导学生关注国内外先进航空机械载具、武器装备的设计、制造及应用水平,对我国在航空机械领域所取得的傲人成绩及所存在的制约有着深刻的体会。所以,航空院校的机械设计课程思政的意义尤为重要。

目前,机械设计的课程建设方面还存在几点问题:第一,对机械设计课程中蕴含的思政元素挖掘深度不足,课程内容与思政的结合较为生硬,无法达到润物细无声的效果,而且机械设计教材中的内容及案例均以通用机械为主,较少体现航空特色[4];第二,课程思政与教师自身的科研项目结合不足,无法结合自身科研经历讲述课程内容对于我国航空航天军事发展的必要性,无法引起学生的共情[5];第三,教学模式存在弊端,且目前线下教学单调的内容与信息时代下学生对新知识的需求相矛盾。针对上述问题,应该从以下方面进行航空类院校机械设计课程思政的教学改革。

1 在教学内容中融入思政

1.1 在课堂上融入思政

教学内容融入的思政内容具体如表1 所示。在绪论和总论中,介绍航空发动机作为机械领域的皇冠,其制造是我国航空工业发展的短板,掌握航空发动机关键技术,对于确保中国走向技术独立,维护国家安全都有着极其重大的意义,激发学生的爱国热情和民族自豪感,培养学生实事求是、尊重自然规律的科学态度。在摩擦、磨损及润滑概述章节,介绍经过多年的发展,我国航空润滑油基本建立了能够自主研发、种类齐全、性能优越的产品体系,但与现实需求相比,仍存在较大差距,培养学生的航空热情。在蜗杆传动章节,指出随着新材料技术发展和工艺水平提高,特别是蜗杆磨齿质量水平的提高,我国的蜗杆传动技术及产品水平总体上呈现向西方发达国家逼近的态势。通过我国与国际上蜗杆传动设计水平的对比,激发学生自强不息的奋斗精神。在滚动轴承和轴章节,讲述中国在航空用高速轻载自润滑关节轴承通用技术研究方面投入了大量精力,最终克服了困难,所生产的轴承的耐磨性提高到了普通轴承的两倍以上,该技术已被广泛应用,培养学生勇担重任、克服困难的精神。

表1 机械设计各章节课程思政内容汇总表

1.2 实验环节植入思政

在螺栓组连接试验中,对比航空螺栓与普通螺栓的区别,讲解航空飞行器中应用螺栓连接的位置及其对使役环境对螺栓性能的特殊要求,对比航空螺栓和普通螺栓在预紧方式、预紧力矩的差别,了解高端武器装备零件材料及设计的高新技术,感受我国航空螺栓与国际先进水平的差距,激发学生的航空报国热情。在轴承及齿轮传动组合设计实验中,展示中国在航空用高速轻载自润滑关节轴承,讲述该轴承设计过程中所克服的技术困难,讲述我国在该领域所处的国际领先地位,培养学生的民族自豪感,及攻坚克难的工程师精神。

1.3 课程设计践行思政

当前课程设计所选对象为通用单级或二级齿轮减速器,其使役环境及指标要求等与航空用减速器具有较大差别,导致其内部结构及零件的典型特征与通用机械零件存在较大不同。可以采用某退役型号发动机起动机作为典型的课程设计对象,使学生在设计过程中体会老一辈航空人设计国产发动机的艰辛历程,同时融入更多本门课程所学到的先进设计思想,对原有的起动机进行进一步创新设计,使其性能得到进一步性能提升。

2 科研反哺教学

《教育部关于深化本科教育教学改革全面提高人才培养质量的意见》指出要推动科研反哺教学。航空院校的大多数教师均从事意义重大的航空类军工类科研课题,在保证国家秘密的前提下,将教师所从事的科研课题研究融入机械设计的教学内容中,可以更好地结合自身项目经历完成课程思政。科研对于教学的促进效果主要包括两方面:首先,教师结合机械设计课程内容,分享自己的科研经历,并将最新的科研成果转化为教学内容,能够使得学生摆脱书本陈旧知识的束缚,具有扎实理论基础的同时,拓宽学生视野;其次,基于科研平台的建设,学生能进入实验室,直接参与国家重点型号、重要技术的研发过程中,运用课程所学基础知识,为祖国的航空事业发展贡献自己的一份力量,在无形之中提高了学生的民族自豪感并提升本专业认知,完成有效课程思政。

3 教学模式改革

传统的机械设计课程教学主要以课堂讲授、课上实验以及课程设计为主,其受到时间与空间的限制,无法满足课程设计教学改革的要求。近年来,随着网络教育平台的涌现,大量的网络资源可以实现对课程教学的有力补充,教师也可以建立机械设计各章节的课程思政案例网络平台数据库,在PPT讲授的同时穿插数据库中的思政元素点;此外,在课外实践环节中,以“创新设计,航空报国”等主题开展专题讨论,开展针对航空领域的机械设计大赛,加深学生对于课程思政的理解;同时,邀请校内外致命学者进行专题讲座,对本课程所涉及的航空航天领域发展现状及其主要思政内容进行科普讲座。在课前、课中、课后时间维度进行布局,依靠网络平台与教师、专家自身项目经历将课程思政更高效地融入课程,激发学生航空报国情怀。

4 结束语

机械设计课程为机械类专业必修课,在机械类专业本科生的培养计划中具有重要作用。作为航空类院校,肩负为祖国培养航空类人才的使命,在课程思政的大背景下,航空院校的机械设计课程思政的意义尤为重要。将思政元素润物无声地融入教学内容,有效实现最新科研反哺教学,建立丰富的课程思政教学模式,能够在航空类院校树立“践行创新设计、矢志航空报国”的伟大情怀,为航空院校其他专业的思政教学探索提供可借鉴的方法和支撑。

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