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优秀课程思政案例示范—机械原理

为贯彻实施教育部《高等学校课程思政建设指导纲要》,推进华北理工大学课程思政建设,提高教师课程思政建设能力,学校将于即日起通过教师教学发展中心公众号推送课程思政系列优秀案例。

小编将从课程思政教学目标、课程思政案例内容、思政目标的实现和教学设计四方面介绍每门课程思政优秀案例,文末还将展示该优秀案例的教学视频。希望通过系列优秀案例分享,提升教师课程思政教学能力,优化课程教学设计,创新课程教学载体,提高课程思政建设水平,实现思政元素润物无声的育人效果。

机械原理



教师简介


张雪雁,女,副教授。机械工程学院基础部教师。主讲机械类专业基础课程。主持省级教改项目和校级教改重点项目各一项,主持和参研多项省级科研项目和教改项目。曾获得校级优秀教师奖、校级基本功大赛奖、优质课堂等荣誉。主讲的《机械原理》为国家级一流课程。



课程简介


《机械原理》是研究机械共性问题的机械类各专业主干技术基础课,在培养高级机械工程技术人才的全局中,占有重要地位,是所有机械专业课程学习的奠基石。课程遵循OBE理念,针对专业的培养目标和毕业要求,制定课程培养目标,旨在培养学生自主学习意识、团队合作能力、工程设计能力和解决实际工程问题的高级思维,帮助学生树立终身学习意识和机械强国的远大理想,培养严谨求实、敢于创新的科学精神。通过系统学习,使学生掌握机构学及机器动力学的基本理论和运用技能、学会常用机构的分析和设计方法、具备机械系统运动方案的设计能力,运用现代化手段辅助机构设计分析的能力,为后续专业课学习和机械产品的设计与开发奠定理论基础和创新基础。

教学目标

(一)本讲的课程思政教学目标

1

以制造强国的国家战略为思政总目标,贯穿整个课程思政教学设计。在讲授轮系的结构和应用过程中,提及国内外应用研究及制造业现状对比,突出制造业核心技术为垄断技术的现状(教学目标),将科学育人与学科育人相结合,将匠心制造、匠心精神,科技创新、爱国强国的思想渗透(思政目标)进教学内容。

2

通过多元化的教学形式和方法的应用,以涉及的社会热点现象、时事新闻为引,比如重工奢侈品消费观的讨论(教学目标),将充满正能量的主流价值观传递给学生,做到教书与育人相统一,强调家庭美德修养,倡导责任担当(思政目标)。潜移默化中实现育人效果的知行合一、内化于心、外化于行。

(二)案例如何体现课程思政教学目标

结合视频演示、高清图片,启发式思考,从工程实物、社会现象等入手,引出要讨论的问题,引导正确的家庭美德修养、匠心精神和爱国主义的思考。

1

从轮系产品的品质谈及匠心精神的重要性。

2

讨论式教学,高端品质决定价格昂贵,追求面子工程的后果是过度消费,从而引发“校园贷”“套路贷”。探讨这一现象的危害,引导责任担当和理性消费。

3

比技术,中国机械制造与世界发达国家差距巨大,技术封锁,发展受限,落后就要挨打,阐述爱国主义之于国家民族的紧迫性,激发学生以身爱国,投身机械,科技强国的热情。


课程思政案例内容

(一)案例的引出(3分钟)


课堂活动

1.案例引出:

1)提问:为什么采用轮系?

2)提问:轮系有哪些应用?

(1)视频演示:“德国数控加工中心中的传动系”。

(2)直观展示:“高端重工机械表”品质鉴赏。

3)课堂讨论:

科学有无国界?

4)热点事件:

从华为、360企业危机谈中国自主技术研发的迫切性。

(二)案例内容


轮系的定义和应用(8分钟)

1.授课内容

本节的内容为轮系的分类与应用。轮系是一系列齿轮组成的传动系统;轮系一般用作各种机械系统的传动装置。应用十分广泛。为何要采用齿轮系作为传动系统?这是一对齿轮传动传动比(i=3~6)受限的原因。常见齿轮系分为基本轮系和混合轮系,分别介绍各自的特点和应用。

2.教学活动

视频直观展示:

●德国最新N轴N联动数控加工中心加工轴

●美、德国重工机械表机芯齿轮系构造原理

3.思政元素融入

通过观赏高端重工制造的精工品质和震撼美,帮助学生理解高端装备制造之难,体会匠心制造的震撼,认识到工匠精神的伟大创造力。中华民族伟大复兴的中国梦呼唤匠心精神、呼唤匠心制造,从而使学生摆正工匠态度,为打造中国工匠埋下一颗种子,立以身为匠、匠心强国之志。


从产品价格和消费理念的角度理解高端制造(3分钟)

1.授课内容

从另一个角度来解读机械表高端制造。品质决定价格,重工制造,价格高昂,很多品牌机械表成为奢侈品,瑞士百达翡丽、欧米伽海马、宝玑传世。探讨奢侈品消费及引发的一系列问题。

2.教学活动

随堂辩论:

两个热点问题:大学生应不应该消费奢侈品?如何看待“校园贷”“套路贷”现象各持己见,观点对撞。

3.思政元素融入

针对奢侈品消费问题,倡导理性消费的观点。

对超经济能力过度消费引发的“校园贷”“套路贷”等现象,提倡家庭责任担当,告诫学生远离“套路贷”是对家庭最负责任的选择。


定轴轮系工程应用实例分析

1.授课内容

轮系的工作原理。不同类型的齿轮系作用不同,分别起到增速、减速、换向、远距离轴间运动传动、实现运动的合成与分解的作用。如:风力发电机增速箱、涡桨飞机减速器、工业机器人关节减速器

中国机械制造业现状分析(轮系应用)

制造技术与超级大国相比差距巨大。体现在机器人制造3大核心部件(控制器、伺服系统、减速器),机器人9大核心技术(大数据、云计算、芯片制造、物联网嵌入技术等)、发动机制造技术等制造业核心技术皆为外国垄断技术。这意味着使用的代价极为昂贵,若限制使用,你便莫可奈何。当今世界竞争越演越烈,但其本质是科技的竞争。中美贸易战已经打了多年,为何中国人民没有太多感知,还觉得世界一团和气,那是因为国家为我们担下了所有。近年来,中国科学技术迅猛发展,但建立在发达国家基础框架上的研究,有如空中楼阁,一旦基础被遏制,便难以维系。

2.教学活动

1)直观展示:(风机增速箱、飞机减速器、工业机器人关节减速器视频)

2)热点事件探讨:

●哈工大、哈工程等高校被限制使用MATLAB软件;

●华为、360等企业被疯狂限制打压,损失惨重,发展艰难。

分析问题:之所以被打压,就是因为企业的科技进步触动了某些美国财阀的利益。之所以如此被动,就是因为如华为一样拥有自主专利技术的中国企业太少了,如果如雨后春笋,美国打压得过来吗?而美国这样的巨头企业多如牛毛,中国机械美好的未来需要更多的中国人来造就!

●讨论:科学是否有国界?

3.思政元素融入

科学无国界,但科学家有国界。高校大学生,是中国的希望,祖国的未来。投身机械,以身爱国(爱国之心),为国家的自由、人民的安定而不懈奋斗。引导学生增强产权意识,勇于创新,以掌握和领跑制造业核心技术为己任,打破西方技术垄断,惟其如此,才能从根本上保障国家经济安全和国防安全,方能不负青春年华(报国之志)。


课后拓展训练任务布置(2分钟)

调研:轮系制造核心技术主要依赖进口的有哪些?这些核心技术的难点是什么?

分析讲解

(一)

重点分析:案例与本讲内容的关联度


本节课的内容为“轮系及其应用”,分别从定义、分类、材料、制造、应用等多角度展示轮系的应用现状。在知识讲授过程中结合时局时事将匠心精神、勇于创新、科技兴国、爱国情怀、责任担当、理性消费等思政思想贯穿教学内容,将知识传授与价值引领相结合,将教书与育人相结合,达到知识目标与思政目标同向同行、同频共振。最终实现培育“实业报国,创新兴国,匠心强国,以身爱国”德才兼备的复合型工程人才的课程目标。

(二)

如何达成课程思政预期目标:采取适宜的教学方法和教学模式。


(1)导入部分采用参与式课堂活动方式,将学生带入亲身经历体验中,通过引导学生对社会重大事件、主流现象进行观察、思考和讨论,自然而然的上升到消费观、价值观的讨论,倡导德行为先、责任担当的个人品德修养。

(2)直观展示法演示数控加工中心加工轴的视频,让学生对轮系结构有进一步感官上的认识,引发学习的兴趣,通过令人震撼的重工机械表、飞机发动机、机器人关节减速机等产品的展示,对比中外制造业发展现状,强化学生对轮系先进制造技术的感受,鼓励匠心制造、倡导匠心精神,在学生心中埋下一颗工匠的种子。

(3)采用课堂互动、讨论式教学方法,介绍当前中国制造业产业链中高端受限、机械产品多种核心部件依赖进口、核心技术受封锁的现状。提醒学生:中国科技虽发展势头迅猛,但同时受到美国为首的西方发达国家的技术封锁和限制,必须发明创造中国自主产权的核心技术,不断创新,方能打破西方的技术封锁,以此,激发学生的爱国情怀,效力祖国机械事业,科技强国。

案例设计



案例视频


感谢机械学院

张雪雁老师

教师教学发展中心

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