近机类专业机械设计基础课程教学和思政教育探讨

机械设计基础这门课程在机械、机电及近机类专业的课程中非常重要，在教学总体的结构中起到重要的承上启下的作用，是学生进行后续专业课程学习的基础 [1]。此课程在机械、机电及近机类工程技术人才的整体培养框架下相当重要，可以在夯实学生的机械理论基础上，锻炼学生开发和创新的能力 [2]，从而提高他们对未来机械技术岗位的适应能力。同样重要的是，还要充分挖掘与课程内容相关的思政元素，将其恰当地融入在教学过程中。使学生知识水平得到提高的同时，树立起正确的世界观、人生观和价值观，并塑造出远大的理想信念，在此基础上唤醒学生对探索知识的热情，培养良好的学习态度[3]。

机械设计基础作为近机类专业核心课程教学的重点，本文从教学目标、教学要求、教学方法、实践以及课程思政等方面对此门课做系统梳理。主要目标是使学生了解并掌握机械设计的基本原理及方法，培养和发展学生分析、解决实际工程技术问题的能力，让学生养成一种严谨的科学态度和创新精神，构筑学生的机械学科理论与知识的应用基础，提高学生的理论素养和实践技能 [4]；在教学方法与实践上要突出理论联系实际的重要性和关键性，借助于多种手段和途径去调动学生的积极性和主动性，激发学生的求知欲望，达到良好的学习效果，同时注重学生学以致用的能力培养，在课程教学过程中增加一些案例的讲解，注重举一反三，适当融入一些相关学科方面的知识，让同学们具备更多从不同角度考虑问题的能力 [5]。本课程着力于培养学生独立思考能力和解决问题的能力，而非仅仅注重培养学生的自学能力，而前者正是未来工业设计人员职业化的发展基础，另外很多复杂问题的解决都离不开团队的合作，所以在此门课的教学过程中非常重视学生的独立学习能力培养的同时还重视他们合作意识的培养，为以后的职业发展打好坚实基础；另一方面将祖国的需要和责任渗透到思政环节，把国家所需作为教学的驱动力来促使学生全心投入，从价值塑造、价值认同和践行三方面来构筑全面发展的学生[3]。

一、近机类专业机械设计基础课程的教学目标与基本要求

机械原理和机械设计是机械设计基础的两个核心内容，这两部分内容不仅仅涉及到机械组成的原理，还有运动学、动力学等方面的内容，还包含一些通用零件的设计。需要我们引起重视的就是机械设计基础在有着非常强的理论体系性的同时还具有突出的应用价值的，这是学习这门课程时最应该注意到的重点问题。

对于近机类专业来说，课程的核心目标是帮助学生整合知识并能够应用。学生被要求掌握掌握机械设计的核心知识、理论和技法并通晓常见机构和通用零件的设计理念和方法。具体实施时可通过开展过程中多种教学实践的结合，让学生能具备开展初步的工程应用的能力，并学会处理和解决产品设计中的基础力学问题和结构挑战，从而培养设计通用零部件的能力，这种能力为专业课程学习及毕业设计等专业实践奠定相当重要的基础。

通过学习机械设计基础课程，近机类专业的学生应当具备以下几种能力 [6]：1. 熟悉机械设计的核心理论、方法及基础知识，并具备有一定的实践动手能力。2. 掌握典型机械零件的实验方法与技能，了解机械领域的最新发展和前沿成果，为创新机械产品的设计打下坚实基础；3.拥有使用标准、规程、指导文件以及查阅相关技术文档的能力；4、逐步培养标准化的设计思维以及逻辑推断能力。

另一个主要的目标就是培养良好的团队协作能力和工程道德，能够很好的促进学生与组员间的交流协作，共同解决工程设计流程中的难题，使学生能在今后的实际工作中学会如何更好地发挥团队的优势，互帮互助、相互学习，合理利用每一个队友的优点。同时，工程道德观念在课程体系中占据着重要地位，工程道德涉及到安全保障、环境保护与可持续发展等问题，课程中鼓励学生在进行设计时考虑更多的维度，包括经济效益和社会责任，而不仅仅是机械技术方面的问题。上述两种素养的提升，能够成为学生未来成长为肩负社会责任的专业工程师的坚实根基。

二、近机类专业机械设计基础课程的教学策略与教学实践

与机械类专业相比，近机类专业的学生通常在机械学科方面基础本身就较弱，并且目前其机械设计基础课程的学习时间往往被缩减，这种状况增加了学生学习机械设计基础的难度。除此之外，课程覆盖大量基本概念、具有很强的理论性，并且其各个部分因为具有相对独立的特点而难以触类旁通。对过去习惯于通过螺旋上升方式学习基础理论课程的学生而言，他们首次接触机械设计基础等偏向于技术的课程时常常会感到不知道怎么入手，这很可能严重影响他们的学习兴趣，降低他们学习的动力。因此，根据近机类专业学生的特点，如何合理地设计教学策略与实践来激发他们对此课程学习的兴趣，是机械设计基础课程教学的一大挑战。为了满足学生的个性化需求，该课程需要实施一系列针对性的教学策略和实践方法，并持续探索适合学生的教学模式。

为了更好的构筑近机类专业学生的知识体系，需要加强与他们的互动。不深入了解他们在学习上的需求和困惑，就很难迅速地调整相应地教学策略，也就不能够给学生提供更加有有针对性的指导。在授课时，应该结合学生的实际情况，适当减少枯燥的理论推导，把教学重点放在提高学生对于实际技能的应用能力上 [7]，在对应用掌握较为充分后，再加深学生对理论的理解。此外，精简课程材料以及强调重难点，可以在一定程度上降低学生的学习压力，当然以上措施要建立在确保课程体系的全面性和完整性的基础上。以本人近年来在机械设计基础课程的教学经历来说，会在课程开始时创建一个班级交流群，在不妨碍正常授课的情况下，积极与学生进行交流，了解他们的专业方向及已经学习过的课程情况。对于已经完成先修课程的班级，要引导学生在机械设计基础的学习中运用之前学习过的理论知识，进一步深化他们对于基础理论的理解，让学生体验到知识的实际应用，从而激发他们对学习热情；在同时学习先修课程和机械设计基础的班级中，会建议学生在学习时将这些课程有机地结合起来，在多学科间的交叉融合与相互验证中更有效地提高学习效果；对于没有相关先修课程基础的班级，要集中讲解理论公式中各个参数的意义，帮助学生理解和掌握理论的核心概念，对这类学生的主要教学目标为提升他们的实际应用能力。学生们也可以借助班级群即时反馈学习效果，借助线上线下结合的模式，促进老师和同学间的有效交流和联系，这也是相当重要的方面。

机械设计基础课程的工程实践性强，学生要能够达到理论联系实际的目标，应着力于提高学生的动手操作能力和创造性思维。可以进行各种实验课和项目设计等实践活动，将各种活生生的实际事例穿插到授课之中，使学生能够在解决实际问题的过程中接触和认识机械设计的基本理论和技术，并能在不同专业的专业课学习过程中，由浅入深地循序渐进地对其所涉及的机械设计基本知识展开深入的学习。比如针对材料科学与工程学院的学生，就可重点考虑近年来的材料新动向——石墨烯、碳纤维、功能梯度合金、高熵合金、非晶合金和纳米材料等在机械上的应用，并让学生讨论这些新材料对机械的创新有哪些推动作用；而对于能源与动力工程学院的学生，则应强调机械部件的运动过程中所受的力的分析，让学生探寻有关零件失效的原因，进而寻找如何完善设计，提高零件的使用寿命的办法。适当改进课程设置，在教学中加强实践教学环节，充分运用启发式、讨论式等多种教学手段，大大增加了学生听课的参与感，并使学生获得了较大的收获，从而在很大程度上提高了学生的各种能力。

在教学策略方面，由于近机类专业的学生通常在机械基础知识方面较为薄弱，因此在学习各模块相对独立的机械设计基础课程时经常会感到有难度，因此让学生掌握科学的学习方法尤为关键。提高教学效果和学生学习体验的重要措施之一，是在开学第一课时就引导学生抓住学习重点，要让学生认识到课程各章节内容虽然看起来独立，但这种安排方式的目的是帮助学生更加清晰深入地掌握每章所涉及的机械结构的原理、运动分析、动力学以及通用零件设计等关键知识。并且，各个章节表面上虽然独立的，但实际上却相互关联，彼此间紧密相扣。比如，当复杂的运动模式难以通过简单的平面四杆机构精确实现时，就可以运用凸轮机构让从动件执行各种不同的运动形式；虽然带传动的传动比往往会变化不定，链传动的瞬时传动比也是如此，但链传动的平均传动比却可以保持恒定，而齿轮传动的优势却恰恰在于其传动比保持恒定；又如，对各种机械零件的校核与设计都需要遵循统一的方法：分析零件可能的失效形式后进行受力分析，再根据失效情况制定合适的计算准则。

此外，应用现代先进信息技术手段给学生提供更多样化、更便捷的学习方式。在线学习平台、虚拟实验室等平台使学生可以更好地了解课堂知识，进而锻炼自身独立自主地进行学习的能力、激发学生的求知欲 [5]。运用慕课平台上的机械设计基础教学资源对学生进行课前预习和课后复习、利用其每天的小测试评价学生的学习情况；雨课堂可随时在教学过程中增加新的知识点，借助智能手机解答问题能很好制止上课玩手机现象的发生，并且这一互动的方式可以激发学生的学习兴趣；课外实验活动，学生以小组的形式完成动手动脑的操作及讨论过程，提高了自己的实践能力，证明了自己的课堂学习情况；加强了团队合作意识的培养，把实验过程、实验报告作为考核的重要指标，进行全面的综合测评。

此外，通过组织学生参加各种机械设计竞赛或科技活动等使学生能在实践中学习，在实践中锻炼和提高自己的能力。实践表明：在实践过程中能更好地提高学生的动手能力、分析解决问题的能力以及培养学生的创新思维，为学生今后走上工作岗位打下良好的基础。

实施新的教学方法后，学生学习机械设计基础的兴趣得到了很大提高，在 2024 年的春季和秋季学期，近机类专业的机械设计基础课程目标达成率从改革前的 79.7 提高到了 86.1。就本课程本身而言，作为近机类专业的一项重要基础课程，教学目标是否准确、教学的基本要求如何确定、具体的教学方法是什么、如何开展相关的教学实践等都是教学中的重点工作，唯有做好以上工作才能切实地提升学生的机械设计能力与综合能力。

三、近机类专业机械设计基础课程的思政教育

在新的时代背景下，将思想政治教育整合到机械设计基础课程中，不只是为了促进学生的全面发展，也是实现以德育人根本任务的关键方法 [9]。课程思政的目的是帮助学生树立正确的世界观、人生观和价值观，并且提升他们的社会责任感和历史责任意识。

课程思政的教学目标是激发学生的爱国热情、培养他们专注和精益求精的工匠精神。开学第一课中不仅帮助学生掌握学习要点，还介绍中国古代著名的机械装置如指南车、记里鼓车、木牛流马、浑天仪和地动仪等，并组织学生分组研究以深入了解中国古代的机械先进性，要求学生利用团队合作的方式，运用课程中的知识分析这些机械的结构原理、运动学和动力学特性并将其整理成报告，到期末时，再进行一个大型作业来考察学生的学习成效。通过互相分享中国近代以来机械工业的发展历程和杰出人物的贡献事迹，激发学生的民族自豪感以及对职业的荣誉感。另外基于的军工特色向同学介绍我国在仿制前苏联某型号重机枪并开展国产重机枪研发的往事：有情报称苏联的该型重机枪重量仅为 25 公斤，这一信息让国内的轻武器研发团队感到非常惊讶，但我国经过科研机构的技术研发与创新突破最终成功制造出一款重量仅 26.2 公斤的国产重机枪，然而后来才了解到，当时获取的情报存在错误，前苏联重机枪的重量实际是 41 公斤而 25 公斤只是其枪身的重量。这个案例不仅说明我国成功研发出世界最轻的重机枪，还充分体现了我国科研人员精益求精和追求卓越的工匠精神，它引导学生培养严谨、细致和专注的工作态度并为他们的未来职业生涯奠定了坚实的思想基础。

强化机械设计基础课程思政，不仅要深挖课程自身的思政资源课程思政，而且要将思政元素融入到专业知识教学中，不能生搬硬套、流于形式。比如讲螺纹连接的时候就可以结合雷锋同志“螺丝钉精神”的故事强调“螺丝钉精神”，这种精神既存在于机械设计当中，更贯穿于生活的每一段时期当中，促使学生用自己的实际行动去诠释“螺丝钉精神”。再者，向学生介绍我国机械行业的领军人物，尤其是一些在关键核心技术领域的默默耕耘者，能够增加学生的认同感以及职业责任感。

在课程思政中培养学生创新能力、批判性思维能力，引导学生敢于发问，敢于质疑没有解决的问题，并不断提高自己的创新思维和实践能力，使学生养成独立思考的习惯，能够理性思考问题，培养其批判性思维以及解决问题的能力。

四、结束语

总体而言，作为近机类专业的基础课，机械设计基础在教学体系中占有重要的地位，使得学生学习到机械基础知识，并真正掌握机械知识、具有较强的动手能力与创新能力，还培养学生协同合作的能力并增加学生的爱国主义情怀、工匠精神和社会责任感、提高学生思想政治觉悟，促进学生全面发展。教育革新逐步深入及工程技术领域并且迅猛发展，展望未来，我们有充分理由相信，随着机械设计基础课程在近机类专业中得到持续改进和优化，可以更有效地培养出大批理论水平高、实践能力强的工程技术人才。

参考文献

范元勋, 宋梅利, 祖莉, 等. 机械设计基础[M]. 北京: 人民邮电出版社, 2015.

何丽红, 刘兰, 王先安, 等. 新工科背景下机械原理课程思政教学建设 [J]. 科技文汇 , 2020(17): 81-82.许瑛, 简正豪, 张雪莲. 思政元素融入“机械设计”课程的教学设计与实践 [J]. 教育教学论坛 , 2025(2): 141-144.杨淑华, 袁大超, 孔德刚, 等. 项目驱动下机械创新设计课程思专创融合教学模式构建与实践 [J]. 农机使用与维修 , 2025(1): 117-124.吴