《机械设计》课程思政教学案例(一等奖)

《机械设计》课程思政教学案例（一等奖）一、课程和案例的基本情况课程名称：机械设计授课对象：机械类专业大三本科生课程性质：专业核心必修课课程简介：机械设计是以通用零件设计为主的设计性课程，在培养学生机械设计的能力、分析问题与解决问题的能力、创新意识等方面占有重要地位。教学内容涵盖机械设计常用的强度和摩擦学基本理论、以及通用机械零部件（齿轮、轴承、螺栓、轴等）的强度计算和结构设计方法。课程遵循我校人才培养定位和机械类专业培养目标，以立德树人为根本，将对学生的价值塑造、知识传授和能力培养有机融合，充分利用MOOC平台丰富的教学资源，采用线上线下、翻转课堂等多种形式的混合教学模式，以赛促课、科教融合，充分调动学生自主学习的积极性，提升学生机械设计的综合能力和创新意识，培养学生运用科学知识解决复杂机械工程问题的能力。案例简介：案例教学内容是“滚动轴承的类型和选择”，是滚动轴承的第一讲，为下一讲滚动轴承的寿命计算和设计打下基础。滚动轴承属于第四篇轴系零部件，处于课程教学的中后期阶段。主要阐述滚动轴承的组成、特点、分类、代号、应用和类型选择原则，以及滚动轴承主要元件上的载荷和应力分布。本讲的学习目标：知识传授：了解滚动轴承的组成和特点；准确识别常见的滚动轴承代号；掌握滚动轴承的类型选择原则；理解滚动轴承主要元件上的载荷和应力分布规律。能力培养：通过查阅机械设计手册和轴承生产商网站资源等内容，根据工况和设计要求正确选择滚动轴承类型，增强学生的自主学习能力；通过启发式、案例式、线上线下混合式教学方法，以赛促课，锻炼学生的高阶思维能力。价值塑造：学习轴承发展史，提升学生认识事物发展的科学规律；综合对比国内外的高端轴承，结合当前俄乌国际局势和美国、欧洲等对俄罗斯的全方位制裁告诫学生应有危机意识和使命担当，同时介绍高铁轴承国产化的研发过程，激发学生的爱国热情，厚植家国情怀；高端轴承研制水平的提高是一个系统工程，必须从结构设计、材料制备、仿真分析、加工制造和精密装配等方面进行系统的全局考虑，培养学生的全局意识和精益求精的工匠精神。

“十四五”规划明确指出我国有必要加速基础零部件的发展，加速国产产品代替进口产品的步伐，而滚动轴承正是我国航空航天、武器装备、重型机械等的关键零部件，激发学生的专业兴趣，鼓励学生应紧跟时代脉搏，用于担当，努力奋斗。二、案例蕴含的思政元素分析轴承是机械设备中不可或缺的核心零部件，被视为工业装备的“关节”。针对滚动轴承的类型和选择工程实践性强的特点，将课程内容与我校交通运输专业特色紧密结合，将蕴含的“科学精神、进取精神、全局意识、工匠精神、责任担当和家国情怀”等思政元素与课程内容及教学活动相融合，将对学生的价值塑造、知识传授和能力培养有机融合。1.学历史、体会科学精神。中国是最早发明轴承的国家，早在四千多年前的夏商时期开始使用滑动轴承。经历了周朝、战国、元朝、清朝、民国、以及新中国成立后的发展历程，应鉴古思今，不断开拓创新。通过展示轴承研发的科学规律，增强学生的民族自豪感以及探索未知、追求真理的责任感和使命感。2.看差距、激发进取精神。中国高铁是中国制造的一张名片，但是高铁轴承一直依赖进口。2020年10月洛轴才研发了高铁轴承，实现了国产化，每节车厢可节约3.2万元。我国轴承产量虽然排世界第三，但是很多高端轴承还需要进口，如何解决卡脖子技术难题，需要从材料科学、热处理技术、摩擦学、精密加工和数控技术等方面攻克，让学生看到差距，激发进取精神，总结经验教训，同时抓住机遇，迎接挑战，为中国轴承工业的辉煌而奋斗。3.讲案例、培养全局观与工匠精神。滚动轴承技术含量很高，包括摩擦学技术、材料技术、机电一体化技术和解析技术四大核心技术。通过工程案例，引导学生理解滚动轴承选择的工程意义，逐步建立分析问题的工程观和全局观；通过提问和大赛任务分析，培养学生在轴承设计中严谨认真、精益求精的工匠精神。三、案例教学整体设计（一）教学设计案例教学紧密结合机械工程和车辆工程专业背景，根据课程内容特点，从轴承发展史、高端轴承研发、大学生工程大赛等方面挖掘思政元素，结合线上线下混合式多种教学方法，将专业知识应用于实践分析中，建立了“学、知、行”课程思政总体教学设计模式，如图1所示，最终达到“培养学生科技报国的家国情怀和工匠精神，激发学生诚朴创新的使命担当和进取精神”的课程思政建设目标。图1

“学、知、行”思政总体教学设计图（二）教学实践本讲内容首先通过线上自学，让学生了解基本概念，其次通过线下课堂综合运用启发式和案例式等教学方法，让学生掌握具体知识，通过线上线下递进型混合教学的模式有效打通学生的知识脉络（图2）；其次线下设有提问环节，通过围绕高端轴承的研发、重力势能小车设计等，以学生为中心展开讨论，引导学生分析问题、解决问题的高阶思维能力。给学生讲述中国轴承史，注重培养学生科学素养；以中国高铁轴承国产化为案例，提升学生的爱国主义情操；结合轴承元件受载和游隙的关系，培养学生的精益求精工匠精神；讲述高端轴承研发的瓶颈，激发学生的创新思维和创新思想。通过专业知识与思政元素深度融合，实现价值性与知识性的统一，如表1所示。（三）教学反思本讲内容介绍了滚动轴承的类型和选择，通过深入挖掘课程思政元素，将课程思政教育融入到课堂教学和设计中，提升学生的科学精神，培养全局观和工匠精神，激发学生的进取精神，厚植学生的家国情怀。由于本教学案例涉及滚动轴承的概述、分类和代号、选择、受载等内容，课程教学方法仍需优化，