本站讯  编者按：为弘扬教育家精神，深化教育教学改革，推进教师教学创新，校区举办了“教学观摩月”活动。经各学院推荐，13个学院共29门课程向校区教师开放观摩。授课教师们精心准备，悉心传授知识，观摩教师们虚心学习，深入交流和研讨，活动获得了广泛的赞誉和热烈的反响。为充分发挥优质课程资源的示范推广作用，营造开放、共享、共促的教学氛围，进一步促进青年教师学习教学经验与教学策略，激发教师求知问道和探索创新精神，促进教师凝练成果和反思实践，特别推出“高质量课堂”系列报道，对融合人工智能技术、突出思想育人功能、颇具育人成效的课程进行宣传和报道。本期我们走进低空科学与工程学院孙加林教授的《机械设计》课堂。

工以铸国、智启制造：走进低空科学与工程学院孙加林教授的《机械设计》课堂

《机械设计》是以通用零件设计为主的机械设计制造及其自动化与智能制造工程专业主干核心课程，在培养学生创新性思维、综合设计能力和机械工程实践能力方面占有非常重要的地位，是基础性、理论性课程与设计性、专业性课程的桥梁，集前序课程之所成、启后续专业学习之门。本课程在教学内容方面着重讲授基本知识、基本理论和基本方法，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，在培养实践能力方面着重训练学生的创新设计构思和综合设计技能。通过课堂教学、实验教学等环节，使学生掌握通用机械零件的设计原理、方法和机械设计的一般规律，培养学生的创新意识与创新能力及机械工程科学知识的应用能力。

兴趣驱动、问题导向、案例啮合，培养创新型机械设计人才

机械设计是第一门结合工程实际的设计课程，被称为机械设计制造及其自动化“四大天书”之首，一直以来被认为是机械设计制造及其自动化课程中难度最大、内容最为复杂的课程。课程内容偏重通用机械设计，导致学生知识迁移难；教材各零部件相对孤立，导致学生系统思维弱。学情特点呈现“一强两弱”特点：对学科前沿充满兴趣；理论联系实际能力薄弱；缺乏多学科融合与关联能力。

围绕学情分析，孙加林老师的课堂设置三个核心立足点：如何缓解学生对机械设计课堂的畏难情绪，激发学生自主学习兴趣？如何破解“纸上得来终觉浅”的困局，培养学生知行合一的能力？如何升华而不脱离传统的教材知识，提升学生获得感？

在此基础上，孙加林老师提出“兴趣-探索-应用”的教学模式：以学生感兴趣的生活案例为牵引，以探索未知为抓手，以学以致用为导向，基于案例教学、合作研讨等，设置悬念、挖掘疑问，提升知识的趣味性与学生的新鲜感，通过探究和互动，将枯燥的理论学习转化为学生感兴趣的生活场景分析与工程问题解决，知行合一，从而提升学生获得感。例如在讲述流体动压润滑原理时，以学生感兴趣的滑水视频导入，设置疑问：难道这就是比“轻功水上漂”还厉害的“屁股水上漂”？启发学生在有趣的生活场景中探索知识点，寓教于乐。进而，再次提出疑问与前沿案例：流体动压润滑轴承加速了日本福岛核爆炸？组织学生开展分组研讨，知识众筹，启发学生思考日本福岛核爆炸中的流体动压润滑问题，并提出解决方法，激发创新思维。来自智能制造工程专业的学生吴潇凡表示，孙加林老师的课堂总是能让我明白为何学，总能感到机械设计知识有趣有用，深感机械设计让我多了一个认识世界的角度。课程注重挖掘生活场景与悬念问题，孙老师通过精心搭建课程问题图谱，让知识在情景中“活”起来，充分还原课堂教学应有的生命力。在孙老师不断抛问、设置疑问的过程中，引导我们研究问题、解决问题。

思政为魂、前沿为翼、知识为体，协同共振提升课堂育人效能

孙加林老师尤其注重深入挖掘机械设计课程中蕴含的思政元素，巧妙融入《中国制造2025》提出的“创新驱动、质量为先”战略精神、艾兴院士系列事迹等素材，如结合“干摩擦”知识点，讲好“山刀（ray电竞官网刀具）故事”，引导学生争做“艾兴精神”新传人，勇做时代攀登者；借助汽车齿轮协同设计案例，引导学生体会习近平总书记提出的“人类命运共同体”理念中的系统思维与协同观念，实现课程思政-科技前沿-课程知识点的协同共振，有效提升课堂教学育人效能。

在讲述疲劳失效过程及疲劳曲线时，引入Nature裂纹自愈合论文，启发学生注重学术探索；并注重对比启发，结合材料力学知识，引导学生关注工程实际。以高速飞行器发动机叶片为例讲述疲劳极限是对于某一个循环次数而言的，利用折铁丝阐明疲劳极限和循环特性的关系，在生活实际和生产实际应用中不断渗透机械设计制造及其自动化知识及科学精神。来自智能制造工程专业的学生刘磊表示：“通过机械设计课程，我获得了很多前沿知识，找到了自己的科研兴趣，深刻领会到：一个小小齿轮的精度也可能影响整套装备的可靠性。”

孙加林，低空科学与工程学院教授、博士生导师，山东省泰山学者青年专家、山东省优秀青年科学基金获得者、山东省青年创新团队带头人、陕西省科协青年托举人才、齐鲁青年学者、上银优秀机械博士论文奖获得者、斯坦福全球前2%年度影响力顶尖科学家，主要从事先进刀具设计制造、高速切削技术、耐磨材料、粉末冶金等方面研究。主持国家自然科学基金、山东省优青、等科研项目24项及教育部协同育人项目2项；第一作者出版中文学术专著1部，英文学术专著章节1章，第一/通讯作者发表SCI论文60余篇，包括«Progress in Materials Science»（IF40）、«Nano-Micro Letters»（IF36.3）、«Advanced Composites and Hybrid Materials»（IF23.2）等期刊；第一发明人申请和授权国家发明专利12项（已转化2项）。第一完成人获中国商业联合会科技进步奖、山东省机械工业科技进步奖、山东省高校青年教师教学比赛二等奖、ray电竞官网青年教学能手、ray电竞官网青年教师教学比赛一等奖等奖励，担任《粉末冶金材料科学与工程》、《稀有金属与硬质合金》、《Scientific Reports》等7种期刊编委及《IJMMM》、《Advances in Manufacturing》等12期刊中青年编委。