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融入思政元素的《液压与气压传动》课程教学设计与实践探索

陈林 张益维 廖昕
  
科创媒体号
2025年4期
重庆三峡学院1 石家庄铁道大学2

摘要:在中国制造蓬勃发展的背景下,机械工程的重要性愈发凸显,《液压与气压传动》课程肩负着培养学生工程思维与家国情怀的重任。基于思政育人理念,本研究深入挖掘课程中的传统文化、哲学思想等思政元素,构建 “思政+案例+实践”一体化教学模式。通过剖析载人航天、C919大飞机等大国重器案例,开展模拟深海采矿装备设计、智能物流仓储系统优化等竞赛实践活动,将思政教育与专业教学紧密融合。实践表明,该教学模式有效深化学生对机械工程的理解,显著提升其专业能力与综合素养,有力促进思政教育目标达成,为工程教育创新提供重要参考,助力培育德才兼备的工程人才。

关键词:液压与气压传动、思政育人、大国重器案例、实践活动、工程人才培养

一、引言

近年来,中国制造在快速崛起,大国重器离不开机械工程及其关键技术,无论是令人骄傲的载人航天,还是中国独有的世界最大模锻液压机、世界最大抢险救援机器人等,都能发现机械制造工程的踪迹。液压与气压传动课程是服务于机械设计制造及其自动化专业人才培养的必修课程,是本专业学生专业入门教育至关重要的一环,对新生具有专业启蒙教育的作用,同时也是进入专业课程学习阶段前必须进行的重要教学环节,可以为进入专业学习打下基础[1]。

课程思政不是简单的“课程+思政”,也不是在专业课程教学中剥出几节课时讲授思政内容。更应当是“如春在花、如盐化水”,即将思政教育元素,包括价值理念、精神追求、行为规范等融入到课程教学环节中去;实现专业课程与思想政治理论课同向同行、协同育人。因而,开展机械工程专业液压与气压传动课程思政的探索和实践,以立德树人为根本,全方位、多角度、有重点地挖掘与专业相关、与行业相关、与产业相关、与课程相关和与学生相关 的合适的思想政治教育元素,选择合适的思政教育载体,开展思政教育教学活动,推动课程思政效果的实现,达到价值塑造和能力培养的教育目的是非常必要的[2]。本文以重庆三峡学院机械类专业的液压与气压传动课程为例,通过大国重器案例分析与竞赛实践活动,激发学生的爱国主义情怀与责任担当意识,提升专业能力与综合素养。

二、课程思政融入的理论基础

2.1 思政教育的内涵与目标

思政教育扎根于深厚的马克思主义理论土壤,致力于从多个维度全方位培育学生的综合素养。它不仅着眼于雕琢学生高尚的道德品质,锤炼其强烈的社会责任感,更注重点燃学生内心炽热的爱国主义火焰。通过系统且精细的价值观引领,配合深度的思想精修打磨,为学生的全面成长铺就坚实道路,其终极追求乃是造就一批德才兼备、能为社会持续进步注入强大动力的卓越人才。这意味着要从端正思想观念的源头抓起,确保学生拥有坚定的政治立场,在日常学习生活中恪守严谨的道德准则,逐步强化法治意识,时刻关注并维护自身心理健康,全方位促使学生成长为契合时代发展需求的高素质栋梁之材。

2.2 液压与气压传动课程与思政元素的契合点

液压与气压传动课程宛如一座孕育学生多元能力的摇篮,为学生的全面成长提供了丰厚的滋养。在创新潜能激发方面,课程通过精心设计的项目和实验环节,极力鼓励学生突破传统思维的局限,勇于尝试创新。例如,课程积极引导学生探索新型液压机构在机械结构中的创新应用,促使他们深入思考如何运用诸如纳米材料、智能材料等前沿技术,优化机械结构性能,从而推动机械工程领域的技术突破。

在系统思维的构建上,课程通过复杂机械液压系统的组装与调试仿真过程,培养学生从宏观视角出发,全面分析各部件协同关系的能力。这个过程犹如搭建一座精密的大厦,任何一个零部件的微小变化都可能影响整个系统的稳定运行。这种训练不仅帮助学生掌握精密设计和整体规划的要领,还逐步形成全面、系统地思考问题的良好习惯。此外,团队协作能力贯穿于机械工程课程的始终。大型机械液压设计项目往往涉及多个专业领域,需要不同特长的学生紧密合作。这种协作如同一场交响乐演奏,每名学生都是不可或缺的音符。只有各司其职、协调配合,才能奏响成功的乐章。值得注意的是,这些核心能力的培养,与思政教育中倡导的家国情怀和责任意识紧密结合,彼此相辅相成。例如,“复兴号”高铁的研发历程充分体现了这一点。这一科技成就不仅彰显了我国在高铁技术领域的全球领先地位,也激发了学生投身科研、为国争光的坚定信念。通过这一案例,学生深刻认识到,个人的专业追求与国家的荣誉和发展息息相关。

总之,液压与气压传动课程通过创新能力的激发、系统思维的培养和团队协作的强化,为学生成长为具备家国情怀与全球视野的工程人才奠定了坚实的基础。

2.3 传统文化、哲学思想与工程教育的结合

中华传统文化中的工匠精神源远流长,承载着先辈们对技艺精益求精的执着追求与智慧结晶。这一精神不仅在古代技艺中熠熠生辉,更为现代机械工程实践提供了深刻的启发。回顾古代,工匠们为了铸造一把绝世好剑,在选材环节反复甄别,对每一块矿石的质地与纯度进行细致考量,力求选取最优质的材料。而在锻造过程中,更是不惜耗费大量精力,千锤百炼,对每一道工序严格把关,追求极致完美。这种对工艺的严苛要求,与现代机械工程中对精度与质量的高标准追求不谋而合。

在责任与担当方面,古建修复师们代代相传,肩负着守护文化遗产的神圣使命。他们数十年如一日,精心修复古建筑的每一处细节,将古老的技艺与文化传承下去。这种执着与坚守为当代学生树立了光辉榜样,启示他们在工程实践中不仅要关注技术创新,还要守护工程质量,传承行业精神。

同时,中华哲学思想中的辩证思维为工程实践提供了强有力的方法论支撑。例如,在应对机械效率与能耗之间的矛盾时,学生们可以运用辩证逻辑,分析两者的相互依存与相互制约关系,通过优化机械结构设计与改进工艺流程等手段,寻找最优解决方案,实现机械效率的最大化与能耗的最小化。

此外,系统方法在指导大型液压设计工程规划中发挥着关键作用。例如,城市轨道交通建设作为一项庞大的工程,涉及人力、物力与财力的海量调配,必须运用系统方法,从整体规划、线路设计、站点布局到施工进度安排与运营管理等各环节进行统筹协调,确保工程科学、高效推进。

三、课程设计思路

3.1 思政+案例:结合大国重器案例挖掘思政内涵

将目光聚焦于波澜壮阔的载人航天领域,从“神舟”系列飞船的首次启航,到 “天宫”空间站的逐步圆梦,这背后是无数科研人员在面对国外技术封锁的艰难困境下,自力更生、艰苦奋斗的壮丽史诗。他们凭借着顽强的毅力与卓越的智慧,攻克了太空交会对接这一世界级难题,彰显出勇于创新、不屈不挠的伟大精神。在这一过程中,科研团队需要突破重重技术瓶颈,从航天器的材料研发、动力系统设计到飞行控制系统的优化,每一个环节都饱含着创新的火花与拼搏的汗水,为学生们树立了光辉的榜样;“嫦娥探月”与“天问一号”的伟大征程同样震撼人心,探测器的设计、轨道测算涉及天文学、物理学、材料学、计算机科学等多学科的深度协同,这一过程凸显了团队力量的无穷魅力。不同专业背景的科研人员紧密配合,为了共同的目标携手奋进,如同璀璨星辰汇聚成浩瀚星河。再以C919大飞机为例讲解,这一承载着中国航空梦想的“空中巨无霸”,其研制历程充满艰辛。在研发过程中,我国科研团队成功突破航空发动机关键技术,打破了国外长期的技术垄断,展现出强大的自主创新实力。在讲述这一案例时,紧密关联我国的航空强国战略,向学生们详细阐述C919对于我国航空产业发展的重大意义,从带动相关产业链升级、提升国家航空运输能力到增强国际航空话语权等多个角度,激发学生的产业报国之志,点燃他们内心深处的民族自豪感,让他们深刻认识到机械工程专业液压与气压传动技术在国家重大战略项目中的关键支撑作用。

3.2 思政+实践:通过竞赛形式深化学生理解

匠心独运地设计一系列紧密围绕 “大国重器” 主题的竞赛项目,为学生们搭建起将理论知识与实践能力深度融合的广阔平台。例如模拟深海采矿装备设计竞赛,要求学生充分考虑深海高压、复杂地形等极端恶劣环境条件,以及如何实现资源高效采集与环境保护、经济可行性之间的精妙平衡。学生们在参与这一竞赛过程中,不仅需要运用液压与气压传动的专业知识设计出坚固耐用、高效智能的采矿装备,还要深入研究深海生态系统的特点,探索如何在开采资源的同时最大程度减少对海洋环境的破坏,并且结合市场需求与成本效益分析,确保方案具备经济上的可行性。这促使学生将技术创新与社会责任紧密融合,在实践的熔炉中实现认知的升华;又如智能物流仓储系统优化竞赛,紧扣当下电商蓬勃发展的时代脉搏,要求学生针对电商行业海量订单处理、快速配送的需求,设计高效自动化的物流仓储方案。学生们需要综合运用自动化控制技术、机器液压与气压传动技术、机械设计原理等多学科知识,优化仓库布局、设计智能分拣系统、提高货物搬运效率,以满足电商企业日益增长的业务需求,契合国家智能制造升级的战略导向。通过参与这样的竞赛,学生们能够深刻体会到技术创新对于推动社会经济发展的强大力量,以及作为机械工程专业人才所肩负的社会责任,从而在实践中不断提升自己的综合素养。

四、实践与成效

4.1 教学案例与实施方式

以风力发电装备教学为例,紧密关联我国 “绿色能源转型” 的宏伟战略布局,深入讲述液压与气压传动发电装备的关键技术与应用前景。在讲解叶片设计优化环节时,向学生们详细阐述如何通过运用先进的液压与气压传动原理、新型材料技术,对叶片的形状、结构、材质进行优化,从而降低风力发电的成本,提高发电效率,使其能够更好地服务于国家能源布局。例如,采用碳纤维复合材料制作叶片,既减轻了叶片重量,提高了发电效率,又延长了叶片使用寿命;引入金风科技等我国风电企业的全球布局案例,展示中国风电技术在国际市场上的强大竞争力。金风科技凭借其先进的技术与可靠的产品质量,在全球多个国家和地区建设风电场,为当地提供清洁能源,不仅创造了经济效益,还为全球应对气候变化做出了积极贡献。让学生们在拆解液压与气压传动发电仿真模拟装备时,充分领略到国家科技、经济战略融合的独特魅力,深刻认识到液压与气压传动技术在推动绿色能源发展中的关键作用,进而极大地提升学生的学习体验与知识内化效率。

4.2 学生思想认知与专业能力提升的双重效果

经过丰富多元的教学实践检验,成效显著令人瞩目。课程结束后的专项调研数据清晰地显示,超过85%的学生对液压与气压传动支撑国家发展有了极为深刻的认识。在职业规划方面,学生们的目标更加明确且聚焦,纷纷将目光投向新能源装备、高端制造等国家重点支持的领域,立志为我国的能源转型、制造业升级贡献力量;在专业能力上,同样取得了丰硕的成果,竞赛获奖数量与专利申请数量大幅攀升,学生们在设计软件操作熟练度、工程问题解决能力等方面都有了显著增强。例如,在全国大学生机械创新设计大赛中,许多学生团队凭借其出色的设计作品脱颖而出,获得奖项;在专利申请方面,学生们积极将自己在课程学习、实践竞赛中研发的创新技术申请专利,如智能机器人的液压传动机械结构改进、高效节能发动机的设计等。这些成绩充分证明,通过思政与液压与气压传动课程的深度融合,学生们实现了思想与专业的协同共进,综合素质得到了全方位提升。

4.3 竞赛活动中的爱国主义与工程思维培养案例

在“智能工厂创意设计大赛”这一充满激情与挑战的舞台上,学生们紧扣 “中国制造2025”的宏伟战略蓝图,为传统制造业的智能化升级绞尽脑汁、群策群力。他们设计的液压柔性生产线、智能质检系统等创新方案,精准解决了传统制造业面临的人力成本过高、产品质量波动较大等诸多难题。在竞赛过程中,学生们深刻感受到我国制造业从传统模式向智能化转型的紧迫性与必要性,民族自豪感与使命担当情怀愈发浓烈醇厚。例如,有的学生团队引入工业机器人液压精准控制识别技术提升质检精准度,快速筛选出不合格产品,有效提高了生产效率与产品质量。这不仅体现了学生们扎实的工程思维能力,更彰显了他们在技术创新中融入的爱国主义情怀,将个人的专业追求与国家制造业的振兴紧密相连,为我国制造业的未来发展注入了青春活力。

五、结论与展望

本研究成功地将思政教育融入《液压与气压传动》课程,通过理论基础的深入剖析,明确了思政教育与机械工程课程在内涵目标、能力培养及文化思想等多方面的紧密契合关系,为课程思政的实施奠定坚实基础。课程设计上,“思政+案例”以大国重器为依托,挖掘丰富思政内涵,激发学生爱国与担当意识;“思政+实践”借助竞赛促使学生融合技术创新与社会责任,提升综合素养。实践成效显著,在教学案例中,如液压与气压传动发电装备教学实现知识与战略融合,提升学习体验;学生在思想认知上深刻理解专业对国家发展的支撑,职业规划聚焦重点领域,专业能力在竞赛获奖与专利申请方面成果丰硕,竞赛活动还充分培养了爱国主义情怀与工程思维。

未来课程思政建设可从多方面深化拓展。在教师发展方面,持续强化教师思政素养与教学能力培训,构建长效机制,如定期举办专家讲座、组织校际交流与校内跨学科备课活动,提升教师对前沿科技与思政融合的把控能力。教学形式创新上,积极引入新兴技术,如拓展VR、AR应用场景,打造更逼真的沉浸式案例体验;深化跨学科融合,联合更多学科开展综合性实践项目,培养学生多元思维与创新能力。思政素材挖掘要紧密追踪科技前沿,如人工智能、量子计算等领域,及时将新技术成果转化为生动思政案例,结合国家新战略,如“双碳”目标下的绿色机械工程案例,确保课程思政内容常新,持续提升课程育人质量,为机械工程领域培育更多德才兼备、适应时代发展需求的高素质人才。

参考文献

[1]茹煜,李建华,周宏平,等. 机械工程专业导论课程思政探索与实践[J]. 高教学刊, 2023, 9(35): 26-30.

[2]吴佩育,张艳青. 新工科背景下高校理工类专业课程思政探析[J]. 衡水学院学报, 2023, 25(1): 61-64.

[3]马廉洁,张玮,周立斌.理工类院校开展“课程思政”改革的认识与反思[J].高教学刊,2020(20):189-192.

[4]牛秋业.以专业课教学为平台创新思想政治教育模式[J].思想政治教育研究,2015,31(1):78-81.

[5] 殷增斌,袁军堂.液压与气压传动课程建设的探索与实践[J].高教学刊,2021(13):92-95.

[6]茹煜,李建华,许蔷,等.机械大类招生背景下液压与气压传动课程改革初探[J].高教学刊,2019(19):118-120.

致谢

本文由重庆三峡学院高等教育教学改革青年项目(JGQN2207)、重庆三峡学院高等教育教学改革一般项目(JGYB2404)、石家庄铁道大学高等教育教学研究重点项目(Z2023-4)资助。

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