“金属工艺学”课程思政元素的挖掘与融入论文

2023-10-23 15:59:07 来源: 作者:hemenglin
摘要:为了培养专业知识和技能扎实,同时具有爱党爱国情怀、职业道德高尚的应用型人才,文章首先从 爱党爱国情怀、正确的三观、高尚的职业道德、工匠精神
摘要:为了培养专业知识和技能扎实,同时具有爱党爱国情怀、职业道德高尚的应用型人才,文章首先从 爱党爱国情怀、正确的三观、高尚的职业道德、工匠精神、创新创业精神五方面分析了“金属工艺学”课程 思政元素的挖掘,然后论述了“金属工艺学”课程思政元素的融入。
关键词:金属工艺学课程,思政元素,工匠精神
“金属工艺学”课程是机械专业设置的一门必修 的专业基础课,一般开设在本科教学的第三学期 。通 过对部分企业和毕业生的调研可知,该门课程涉及的 知识和技能在实践中极为实用、特别重要,故该门课 程的合理开设及讲授是极其必要的。而考虑到该课程 的实用性和重要性,有必要充分挖掘相关思政元素并 进行合理融入[1],以培养出具有爱党爱国情怀、三观正 确、职业道德水平高,且具有工匠精神和创新创业精 神的机械专业应用型人才[2]。
一、“ 金属工艺学”课程思政元素的挖掘
“金属工艺学”课程作为机械专业多门专业课的先 修课程, 具有举足轻重的地位, 其涉及的教学内容极 广, 几乎涵盖了机械专业制造方向所有的基础知识[3], 大致可分为三大模块:机械工程材料、热加工工艺和机 械加工工艺。该课程涵盖的主要知识如表 1 所示。鉴于该课程涵盖的知识面极广,故其可挖掘思政 要素的知识点也较为丰富,且可挖掘的思政要素也较 为全面。
(一)爱党爱国情怀
在讲到常用工程材料章节时,考虑到该部分内容 主要包括碳钢、合金钢、铸铁、有色金属及其合金,以 及非金属材料等,故教师可结合我国工程材料的发展 现状及发展需求挖掘蕴含爱党爱国情怀的思政元素。
例如,讲到特种钢时,教师可以航空母舰甲板钢 为例,通过讲解其高压、高温、强磨损、强冲击、高腐蚀 等复杂且恶劣的工作环境,引出对甲板钢的特殊性能 要求,即高强度、高硬度、耐高温且抗低温、高冲击韧 性、耐腐蚀、抗磁等,此外,甲板钢还应满足大板面的 要求 。上述种种性能要求决定了该种钢生产的困难程 度,以致在很长一段时间内,世界上只有美、俄等国家 能够对其进行自主生产 。 由于种种因素的影响,我国 实际上是从 2011 年开始进行航母用甲板钢研制的, 在所有科研、技术人员的攻坚努力下,研制出了如图 1 所示的“轧机之王”, 最终历时 2 年多, 至 2013 年 8 月,生产出了合格的航母用甲板钢[4-5]。
除了能够让他们掌握典型特种钢的性能特点和生产 工艺,还能够让他们切实体会到社会主义制度的优越 性 。此外,我国短时间内成功研制航母用甲板钢的事 迹,再次让学生感受到了祖国的伟大和富强,能够增 强学生对党的领导的坚定信念。
进一步来讲,教师在讲解其他知识时,通过介绍大量 类似的案例,便可潜移默化地培养学生的爱党爱国情怀。
(二)正确的三观
正确的三观是指拥有正确的世界观、人生观、价值 观[6],即能够正确地认识世界、认识人生,能够在为人 处世、解决问题的时候坚持正确的价值取向 。为了有 效培养学生正确的三观, 教师可结合晶体结构与结 晶、铁碳合金和热处理等知识进行课程思政教学。
例如,在讲到晶体结构与结晶相关知识时,教师 可向学生讲授晶粒、晶界、晶胞、晶格、晶格类型、晶 向、晶面等概念,使学生对知识层面的微观世界进行 系统学习,并且可在此基础上,引导学生对现实的世 界和宏观的世界展开思考,最终帮助学生建立起对微 观、现实和宏观世界的正确认识 。通过学习晶体的点 缺陷、线缺陷、面缺陷、晶格畸变等知识,学生能够明 白晶体在一定的压力、温度作用下是会发生各种变化 的,其中有使材料性能变好的,也有使材料性能变差 的, 而教师可借此引导学生展开对人生的辩证理解, 即当人处在不同的阶段、不同的境遇时,由于受到外 界和自身的内外作用,其也会随之发生改变,故作为 受过高等教育的大学生,需要始终坚持正确的价值取 向,认真权衡利弊,以保证自己朝着对亲人、对社会、 对国家有益的方向改变。
再如,讲到热处理相关知识时,教师可告知学生热 处理的主要作用是在保持材料原有尺寸和形状的前提 下对材料进行改性,具体为退火可降低材料硬度、提高 塑性,正火可改善切削性能,淬火可提高强度、硬度,回 火可稳定形状、尺寸,表面热处理可获得“表硬里韧”, 由此可知,即使材料的初始性能并不理想,我们也可以 通过后期的各种处理改变其性能,使其满足工艺要求。 借此,可让学生明白:出身只是人生起点,人生的高度 是可以通过后天的努力不断增加的。
进一步来讲,教师可通过大量类似知识点与三观 的融合引导,最终实现对学生正确三观的培养。
(三)高尚的职业道德
高尚的职业道德要求学生能够做到爱岗敬业、诚 实守信、办事公道、服务群众和奉献社会[7-8],这是一种职业底线 。对于机械专业制造方向的学生而言,毕业 后主要从事生产调度、工艺设计、生产操作、钳工和装 配等方面的工作,工作强度相对较大,工作环境相对 艰苦,鉴于此,对学生职业道德的培养显得尤为重要。
例如,在讲到铸造、锻压、焊接等知识时,除了讲 授具体的理论知识和工艺流程, 教师还可结合实际 案例,通过展示实物、图片,播放视频等途径,让学生 产生身临其境的感受, 充分了解个人将来的工作岗 位详情。
此外,教师可通过向学生展示工程技术人员的工 作内容、精神面貌、取得成果等,积极引导学生树立正 确的就业观和择业观,让学生充分认识到行业无高低 贵贱之分,行行能够涌出状元,只要个人能够坚守正 确的理想信念、具有高尚的职业道德,并坚持努力奋 斗,就一定能够创造个人价值,为企业、为社会、为国 家贡献一份力量。
( 四)工匠精神
工匠精神强调的是一种精神,如果把职业道德作 为一种底线的话, 工匠精神就是在守牢底线的基础 上,向前突进,并取得成效 。其精神内涵主要包括敬 业、精益、专注和创新等方面内容[9] 。一个国家能否站 在世界前列,很大程度上取决于其制造业水平,而作 为机械专业的学生,将来的就业归宿主要是制造行业 的各个细分领域,而能够为这些工作岗位直接提供专 业支持的主要是钳工、装配和切削加工等方面的知识 和技能,具体如表 2 所示。表 2 钳工、装配和切削加工对应知
在讲到上述知识和技能时,教师可结合我国的发 展历程及国与国之间的竞争实质进行拓展,以此培养 学生的爱国情怀和工匠精神。如在讲授钳工相关知识 和技能时,教师可积极引导学生树立“优秀钳工即为 国之栋梁”的理念 。钳工主要是指操作者用手工工具 进行划线、锉、锯等操作以改变材料形状和尺寸的工 艺,该工艺劳动强度大,且对操作者的技艺水平要求 很高,导致培养一名优秀的钳工极为困难,因此对钳 工的培养不能局限在校园内,还应在其工作后的相当长时间内由企业进行持续培养,令其继续成长 。正是 由于优秀钳工成长不易,需要校、企协同培育,外加个 人的持续不懈奋进,所以尤其需要众多机械专业学生 立志于此、投身于此,需要这些学生具备并发扬工匠 精神。
此外,在讲解装配、切削加工等知识及技能时, 教师可引导学生深入思考二者于国家的作用, 让学 生充分认识到二者的地位与钳工相差无几, 即具备 一流装配及切削加工技能的人才均属国之栋梁,由 此鼓励学生主动加入二者行列, 凝聚并发扬个人的 工匠精神。
(五)创新创业精神
当前,国家的导向是“大众创新、万众创业”[10],故 作为一名合格的当代大学生,需要具有饱满的创新创 业精神[11]。基于此,为了培养出与国家导向一致的机械 专业应用型人才,需要对专业基础课中的相关思政元 素进行充分挖掘。
例如,在讲授常用工程材料时,当学生完全掌 握大纲要求的知识后,教师可将国内外的前沿材料 引入课堂,由此激发学生对新材料的好奇心和创造 的积极性。又如,在讲述完生物材料后,教师可将心 脏支架的涂层材料[12] 引入课堂,已知传统的心脏支 架在被植入人体后, 由于长期受到血液对其的腐 蚀,以致无法起到原有效果,若不能及时发现并更 换,将严重影响病人的生命。为了解决这个问题,国 外有学者提出了一种药物涂层新材料,将其涂覆在 心脏支架的表面,可以延缓支架的腐蚀速度,进而 延长心脏支架的使用寿命 。但该种药物涂层新材料 造价极高,以 目前的技术还无法稳定 、高效地批量 生产,进而无法应用于实际,由此引起学生对新材 料的兴趣,培养学生的创新创业精神,积极引导学 生立志并投身于新材料的研制工作。
此外,对于铸造、锻压、焊接、机加工等知识和技 能的讲解,教师也可将国内外的前沿技术和工艺流程 融入课堂教学,借此多让学生了解技术前沿,开阔学 生的眼界, 加深学生对我国现有技术水平的认识,引 导学生坚定为国家、为社会做贡献的信念,进而促使 学生产生对新技术、新工艺的渴求之心,从而培养学 生的创新创业精神。
二、“ 金属工艺学”课程思政元素的融入
显然,上述课程思政元素无法完全有效地融入传 统的“金属工艺学”课程教学过程,鉴于此,基于 OBE-CDIO 理念[13-14],笔者提出了一种打乱章节顺序、打破 章节界限,以实际工程案例为载体,植入专业知识和 技能,并融入思政元素的教学新模式,具体框架如表 3 所示。
由表 3 可知,新教学模式以解决工程实际案例为 目的,中间融入大量思政元素。
为了实现上述培养目的,每学期开课前,均需由 教研室全体教师及部分企业工程技术人员共同商议, 协作整理一系列比较新的工程实际案例,具体实施中 应遵循以下四条原则:一是单个案例能够涉及“金属 工艺学”课程的多个知识及技能;二是整个系列化的 案例能够涵盖课程的全部知识及技能;三是案例须依 托企业近期出现或已解决的现实问题;四是便于挖掘 和融入思政元素。
下面以某液压支柱管生产企业的案例为例,详细 论述课程思政在教学中的融入 。工程案例背景:某液 压支柱管生产企业所用材料为 27SiMn,近日采购了一 批符合国家标准的毛坯,试制了若干支柱管,发现每 当管内液压达 28 MPa 时, 管壁就会产生较大塑性变 形,当压力进一步增大至 30 MPa 时,管壁被拉断,但 客户方要求管的工作液压为 30 MPa 以上,显然,该坯 料无法满足要求。
针对上述工程案例,教师可通过课前、课中和课 后三个教学阶段实现课程思政的融入 。课前,教师通 过学习通在线发布与工程案例相关的文字、图片和视 频资料,提出需要解决的问题,对学生进行随机分组, 并要求学生自主查阅教材和国内外相关文献, 分析、总结液压支柱管的生产工艺及选材现状,梳理我国在 这方面的优势和不足, 以此培养学生的爱党爱国情 怀、工匠精神、创新创业精神;在此基础上,要求学生 组内协作,充分挖掘案例中涉及的知识和技能,并进 行分析和总结,形成文字材料,同时提出解决问题的 初步方案, 以此培养学生正确的三观和创新创业精 神 。课中,教师对案例进行深入剖析,为学生答疑解 惑,并将国内外液压支柱管相关的新工艺和新材料引 入课堂,供学生学习、讨论,同时引导学生通力合作, 进而优化本组的解决方案, 并以组为单位进行汇报, 在此基础上,通过教师打分、组内和组间互评等方式 完成对学生的综合评价,以此培养学生的爱党爱国情 怀、创新创业精神 。课后,教师协同企业技术人员,带 领学生去实验室进行实验验证,或者带领部分学生代 表去企业现场进行实践验证,以此培养学生的工匠精 神和创新创业精神 。具体教学实施路线如图2 所示。
此外,实施上述“金属工艺学”课程思政元素的融 入路线时,教师应注意以下三点:①课前引导学生自 主挖掘知识并学习时,应提前告知学生需要借助的线 上平台及文献检索的路径和方法;②对学生进行分组 时,首选随机分组,尽可能打乱学生间的好舍友、好朋 友关系,通过解决大量不同的实际工程案例,实现不 同学生间的团结协作,并以此达到提升学生综合思政 素养的目的;③在进行评价时,对于各小组成绩的评 定,应重点考虑各小组提出的解决方案的优劣,而对 于单个学生成绩的评定, 应重点考虑学生的过程表 现,主要目的是调动学生的自主能动性,进而保证学生的思政素养能够得到潜移默化的提升。
三、结语
“金属工艺学”作为机械专业一门必修的专业基 础课,涵盖的知识面广,涉及的实践技能对就业十分 重要,故有必要对其蕴含的思政元素在广度和深度方 面进行充分的挖掘并融入教学。针对“金属工艺学”课 程,本文通过大量工程案例从广度和深度两个方面对 其思政元素进行充分挖掘 。笔者基于 OBE-CDIO 理 念,采用打乱章节顺序、打破章节界限,通过与企业工 程技术人员协同制定工程案例, 并以此为教学载体, 植入专业知识和技能,中间合理穿插思政元素的教学 模式,基于此,可培养出具有扎实专业知识和技能的 应用型人才, 同时还可使培养出的人才三观正确、职 业道德水平高,具有爱党爱国情怀,以及工匠精神和 创新创业精神。
参考文献:
[1] 方自强,易建钢,万宇杰,等.机械类专业教育中的思政元素挖掘 与教学模式探索[J].大学教育,2022(7):9- 12.
[2] 刘瑜兴.《机械 CAD/CAM》课程思政教学设计与实践[J]. 陕西教 育(高教),2022(7):18-20.
[3] 夏春艳,董海,李清臣,等.“新工科+专业认证”背景下金属工艺学 课程的改革与实践[J].经济师,2022(9):156-157.
[4] 央视财经. 国产航母核心材料曝光:真正的“世界顶配”[EB/OL]. (2018 -03 -13) [2022 -10 -28].https://www.chinanews.com.cn/mil/2018/ 03-13/8466272.shtml.
[5] 西安建筑科技大学校董校友会(教育基金会)办公室.铸就“国之 重器”的钢铁脊梁:记我国首艘国产航母甲板用钢研发负责人、钢冶 98 级校友赵刚[EB/OL].(2018-03-16)[2022-10-12].https://xdxyh.xau- at.edu.cn/info/1036/1112.htm.
[6] 石建勋,付德波,李海英.新时代高校课程思政建设重点是“三观” 教育[J]. 中国高等教育,2020(24):38-40.
[7] 霍泳帆.提升大学生职业道德素养的路径研究[J]. 中外企业文化, 2022(7):217-219.
[8] 刘丹柏.基于工匠精神的高校学生职业道德教育分析[J]. 陕西教 育(高教),2021(11):58-59.
[9] 范学慧.工匠精神与高校思政教育融合路径分析:以机电一体化 专业人才培养为例[J].造纸装备及材料,2022.51(1):241-243.
[10] 姜丹,陈晓玲,王维.我国“大众创业、万众创新”政策内容分析[J]. 中国管理信息化,2022.25(1):213-216.
[11] 孙爱花.“大众创业、万众创新”背景下大学生创新创业教育研 究[J].高教学刊,2022.8(2):34-37.
[12] RAYMOND N H,DAMIEN B,ALSAC J M,et al.Promising PTFE- coating technology of optimus-cvs stents:the new player for congenital heart disease interventions[J].International Journal of Cardiology Con- genital Heart Disease,2022(7):100323.
[13] 胡凯,张宾.基于 OBE-CDIO 理念的应用型创新人才培养五维 一体框架体系研究:以网络工程专业为例[J].德州学院学报,2022.38 (4):92-96.
[14] 李卓 .基于 OBE-CDIO 理念的建构主义模型在设计教学中的 创新与应用[J].设计艺术研究,2021.11(5):108-112.
