课程思政视域下的“互换性与技术测量”教学研究与实践

苏文瑛 田长留 任泰安 朱绘丽

河南工学院机械工程学院 河南省新乡市 453003

1 前言

2017 年，教育部印发《高校思想政治工作质量提升工程实施纲要》提出，要大力推动以“课程思政”为目标的课堂教学改革[1，2]。2019 年，中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于深化新时代学校思想政治理论课改革创新的若干意见》强调，要坚持不懈用习近平新时代中国特色社会主义思想来铸魂育人[3]。2020 年，教育部组织召开“全面推进高等学校课程思政建设工作视频会议”，会议强调，要充分发挥好专业课教师“主力军”、专业课教学“主战场”、专业课课堂“主渠道”的作用，推动课程思政建设不断取得新进展新成效[4]。

互换性与技术测量课程是高等工科院校本科、专科机械类和近机类各专业应用性很强的技术基础课，涉及机械产品及其零件的设计、制造、检验、维修和质量控制等多方面技术问题。“师者，传道授业解惑也”，教师在教给学生几何量精度及检测方面的知识外，同时肩负着塑造灵魂的使命，要给学生传授为人处事的道理，塑造学生品格、品行和品味，形成专业教育和思政教育有机融合的协同育人格局，实现价值塑造、知识传授和能力培养的有机统一[5]。

为此，课程教学团队紧跟教育教学改革发展趋势，积极推进课程和课程思政建设，从教学目标、课程大纲、教学内容、教学方法等方面进行了改革和创新。具体改革情况如下：

2 教学改革的探索与实践

2.1 结合企业需求，重构课程教学大纲

课程教学团队紧密结合培养高素质应用型人才的目标，结合企业需求，准确把握课程思政建设方向和重点工作，科学设计制定了三个层级的教学目标，包括知识教育目标、能力培养目标和思政教育目标。

1.知识教育目标：了解互换性与技术测量的基本概念和基本理论，掌握机械设计中关于精度设计的基本思想和方法。

2.能力培养目标：培养学生运用互换性与技术测量相关知识解决实际问题的能力，提高学生的设计能力、创新能力和理论联系实际能力，为后续专业课的学习提供能力储备。

3.思政教育目标：（1）培养学生在机械产品设计过程中精益求精、一丝不苟的职业精神；（2）通过设计和检测过程中相关标准的贯彻，培养学生在工作中遵规守矩的职业道德和遵纪守法的意识；（3）利用唯物主义辩证法分析和解决生产问题，帮助学生树立正确的人生观、世界观和价值观；（4）通过产品精度的设计案例和实施过程，使学生对科学研究产生敬畏之心，培养学生严谨、科学的工作态度。

2.2 结合课程教学目标，开发思政教学资源

《互换性与技术测量》课程主要内容主要分为八个章节，五大模块，以学生为中心，教学内容引入工程实例，注重理论知识和工程实践应用相结合；重新组织教学内容，注重各模块间内容的衔接与贯通；结合思政育人目标，开发思政案例，教学内容引入大量的思政元素。

1.典型案例一：几何误差与公差

以知识点“几何误差与公差”为例进行课程思政教学设计，采用的思政元素融入方式为课程情境引入阶段引入思政元素，如在讲授重要知识点“几何误差与公差”时，引出：“几何误差对零件性能的影响”，延伸到“几何公差”，“公差表示制造精度”，“精度设计”是互换性与技术测量课程中的重要内容，随即引入思政元素。

思政元素一：大国工匠刘湘宾将精度做到极致

陀螺仪是一种能够测量相对惯性空间的角速度和角位移的装置，石英半球谐振子是世界上最先进的精密陀螺仪之一——半球谐振陀螺仪核心敏感零部件[6]。石英玻璃易崩易裂，零件加工精度要求又高，将既硬又脆的石英玻璃，加工成薄壁半球壳形，其难度可想而知。刘湘宾面对这一国际难题，他没有退缩，查资料、访同行、绘图、建模、做了无数次实验，永不言败，自制特种工装夹具及刀具，最终攻克了这一难题，刘湘宾数控团队加工的石英半球谐振子，其几何公差精度要求小于3 微米，相当于头发丝直径的二十一分之一，他常说“做航天，尤其是精密仪器的，产品要百分之百没问题，东西是要上天的，容不得半点儿大意。”那么作为“机械人”，新一代的青年我们更要严格要求自己，做产品要做到“没有99.9%的产品，只有100%的产品”。

思政元素二：“大国重器舰船用钢不平度调整技术”

不平度是衡量舰船系列钢产品质量的重点指标，鞍钢自主研发的舰船用钢不平度调整技术不仅满足了多项苛刻精度指标的要求而且使不平度小于10mm／m，攻克了头部板形恶化距离长、盲区控制困难及产生瓢曲缺陷的难题，发明的轧机防翘装置应用技术、过渡护板改进技术、带钢表面积水清除技术，使机组运行时间大大缩短，首创的带钢不平度调整控制方法，该项目的成功实施为我国大国重器顺利下水提供了关键技术支撑[7]。

思政元素三：“汽车变速箱装备中上下内圈同轴度误差对汽车性能的影响”

变速箱是汽车上一个非常重要的总成，它可以改变来自发动机的转速和转矩。汽车变速箱箱体零件的顶面用来安装变速箱盖，前后端面支承孔用来安装传动轴。变速箱箱体的主要作用是支承各传动轴，保证各传动轴之间的中心距和平行度，并保证变速箱部件与发动机正确安装。因此，汽车变速箱箱体零件的加工质量至关重要，它不仅直接影响汽车变速箱的装配精度和运动精度而且会影响汽车的使用性能、工作精度及寿命。变速箱在工作时，齿轮上同时承受周向力、径向力和轴向力，在这种合力的影响下，变速箱轴同时承受转矩和弯矩作用，变速箱中轴需要具备较强的刚度和强度，在刚度不足的情况下会出现弯曲变形，从而会破坏齿轮的咬合状态，对齿轮的强度、耐磨性和工作噪声会产生不利的影响[8]。因此，变速器轴、齿轮的转动问题是设计、制造和检测时较为关注的问题。

在装配汽车变速箱时，若上下内圈出现同轴度偏差，就会使其上表面产生一个正压力，这个正压力会导致轴承内圈在使用过程中现不断下降的情况，减速器输出轴受到径向剪切力的影响，易造成输出轴疲劳变形甚损坏，同时降低汽车变速箱的稳定性。要解决这一问题，就要提高变速箱的加工精度，尽可能减小上下内圈同轴度误差。

另外，从当前我国国产汽车的研发情来看，虽然取得了一定成绩，但是源于起步晚，与发达国家相比还是有差距，尤其是缺乏核心技术，且自主研发技术较弱，特别是在发动机以及变速箱上面，仍然需要依靠国外的技术[9]。

通过以上案例，强调几何误差会影响零件的工作精度、联结强度、运动平稳性、耐磨性、噪声等，为此，在设计时，必须根据零件的功能要求且兼顾制造经济性，在图样上给出几何公差以限制几何误差；制造时，尽量减少加工误差；检测时，尽量减少测量误差。同时，潜移默化的培养学生一丝不苟，精益求精的工匠精神和制造强国的理念。

2.典型案例二：极限与配合

以知识点“尺寸的极限与配合”为例进行课程思政教学设计，在讲解业理论知识的阶段引入思政元素，指出：“尺寸极限与配合的选择是机械产品设计与制造中一个重要环节，它是在公称尺寸已经确定的情况下进行的尺寸精度设计。极限与配合的选择是否恰当，对产品的性能、质量、互换性以及经济

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