“無機非金屬材料生產設備”課程思政實施方法探索

董美伶 王超會 丁北川 張循海 林 蔚 耿國梁

(1. 齊齊哈爾大學 材料科學與工程學院, 黑龍江 齊齊哈爾 161006;2. 齊齊哈爾大學 計算機與控制工程學院, 黑龍江 齊齊哈爾 161006)

高校是培養人才的重要基地，高等學校的教育方式直接關系到培養什么人、怎樣培養人、為誰培養人的根本問題。2020年6月教育部印發《高等學校課程思政建設指導綱要》，第一條明確指出：全面推進課程思政建設是落實立德樹人根本任務的戰略舉措[1]。新時代高校思想政治教育工作的重心逐漸落實到課程思政建設上來，各門課都要“守好一段渠、種好責任田”，使高校思政教育與專業課的課程思政協同育人[2]。

“無機非金屬材料生產設備”課程是無機非金屬材料工程類專業基礎課，課程內容圍繞三大傳統無機非金屬材料——玻璃、水泥、陶瓷生產過程中粉碎、篩分、顆粒流體力學、混合以及起重運輸設備展開，主要涉及設備工作原理和理論計算。

1 融入課程思政的目標

本課程目的旨在探索無機非金屬材料生產設備課程教學中與思政交互融合的教學改革方式，立足無機非金屬材料生產設備的課程特點，在教學中開展多樣化、全課程的課程思政建設，豐富課程內容，激發學生學習興趣。將中國特色社會主義和中國夢教育、愛國精神、中國傳統文化、創新意識和精神、職業理想與職業道德等融入教學設計，將知識傳授、能力培養和價值塑造三者結合起來，落實教書育人與立德樹人的責任。

2 課程思政的融入點

2.1 弘揚“中國夢”，堅定理想信念

中國夢描繪出一個時代最為壯闊的夢想圖景，其中不乏無機非金屬材料與其制備設備的身影。例如在超細粉磨設備章節中，融入中國商飛自主研發C919大型客機，成功打破外國對發動機的壟斷，充分發揮公有制主體地位優勢的實例。航空發動機作為飛機的心臟，其高溫部件大部分使用陶瓷基復合材料(SiC)制造，其對SiC超細粉磨提出了高需求[3]。在水泥生產設備講解中，融入“港珠澳大橋”偉大工程，講解水泥生產過程“兩磨一燒”中立式磨與球磨機的設備選型和工藝參數對水泥粒度的影響。港珠澳大橋因其超大的建筑規模、空前的施工難度和頂尖的建造技術聞名世界，它是中央支持香港、澳門和珠三角區域更好發展的一項重大舉措。由于港珠澳大橋全長55千米，其中包含22.9千米的橋梁工程和6.7千米的海底隧道。海底隧道沉管施工要求大體積、大方量混凝土模塊必須一次澆筑成型，對水泥粉磨后比表面積指標提出極其苛刻的要求[4]。在混合章節，防止配合料分層部分，控制玻璃成型質量講授中，融入蚌埠玻璃工業設計研究院自主研發0.12 mm超薄玻璃與攻克疫苗瓶產業鏈“卡脖子”問題等事件。同時講授在新冠疫情中，全國上下統一行動，有條不紊推進落實各項工作任務，在有限時間內有效控制疫情，研發疫苗的大事件，凸顯出中國特色社會主義制度的優勢。

2.2 以生態文明為切入點，培養家國情懷

中國是制造業大國，工業的高速發展帶來了生態環境的改變。現如今，面對資源緊缺、環境污染以及生態系統退化的嚴峻形勢，走可持續發展道路，樹立尊重自然、順應自然、保護自然的生態文明理念勢在必行。在本門課程收塵設備章節講授過程中，可以引用發達國家出現的一系列因大氣污染引發的公害事件，如馬斯河谷煙霧事件、洛杉磯光化學煙霧事件、倫敦煙霧事件及其造成的嚴重后果，使學生了解嚴重惡化的生態和生存環境給人類生存發展帶來的巨大傷害。如今，中國也同樣面臨嚴重的環境污染問題，中國氣象局發布的《中國氣候公報》顯示，2018年中國共發生5次大范圍、持續性的嚴重霧霾天氣，2019年北方地區共出現 10 次沙塵天氣，嚴重影響人們生活與生命安全[5,6]。隨后通過討論的形式，讓學生們探討周圍的氣候環境變化，使學生們對引起霧霾的主要原因進行反思，引導學生學習關于破碎、運輸、混合設備的改進和收塵環節的知識點，學習防粉塵的密閉空間設計與收塵設備選型。同時結合破碎、運輸、收塵等設備相關先進的科技研究成果對目前無機非金屬材料機械設備運行過程中粉塵的產生、防護與治理措施進行分析，從專業角度出發，在源頭上避免粉塵的排放。在授課過程中激發學生節能環保意識，使學生充分認識到日常生活和工作中節能環保的重要性，為生態文明建設貢獻自己的力量，從而培養學生家國情懷和專業責任感。

2.3 滲透中華優秀傳統文化，堅定文化自信

通過給學生介紹無機非金屬材料發展史、欣賞優美詩詞，使學生正確認識中華傳統文化的現代價值，培養文化自信。例如在緒論部分，以視頻或圖片的形式展現無機非金屬傳統材料——陶瓷的燦爛文化與藝術，讓學生了解陶瓷的發展過程以及海上絲綢之路對人類物質文明與精神文明發展帶來的重要作用。例如在粉磨設備——輪碾機內容講授中引入春秋時期魯班發明的磨碾，讓同學們感受中國幾千年文化中孕育的智慧結晶，從農業機械發展看到工業迅速崛起的身影，同時結合宋朝劉子翚的《石磨》：“盤石輪囷隱澗幽，煙籠月照幾經秋。可憐琢作團團磨，終日隨人轉不休。”讓同學們在欣賞中國古代傳統文化的同時體會詩中的寓意，了解石磨的組成與基本的工作原理，從而更易掌握輪碾機的構造、各部件的作用和重要的運行參數。例如在石灰石破碎部分，引入明代詩人于謙的《石灰吟》：“千錘萬鑿出深山，烈火焚燒若等閑。粉骨碎身渾不怕，要留清白在人間。”運用托物言志，借助對無機非金屬原材料石灰石開采破碎與煅燒反應過程的描述，表達自己為國盡忠，不怕犧牲的意愿和堅守高潔情操的決心。讓學生從熟悉的歷史與詩詞中讀出了“無機非金屬材料生產設備”課程的知識，增強知識的趣味性，同時提升學生熱愛祖國燦爛文化的文化自信和愛國情懷。

2.4 融入科技新知，激發創新意識

大學作為思想最活躍、最富創造力的學術殿堂，不僅肩負傳承文化的基礎任務，同時兼具創新文化的本質要求。利用無機非金屬材料生產設備相關內容的發展需求和科學研究啟迪創新思想，例如學習離心式選粉機、旋風式選粉機以及O-Sepa選粉機工作原理時，選用與顆粒受力旋轉相關的探月工程——嫦娥五號“繞、落、回”三步走任務圓滿收官事件，激發同學們對其不同狀態受力變化的思考。在雷諾準數講授中，引入科學家對科學研究不斷探索推陳出新的系列故事。從奧斯鮑恩·雷諾發現管道中流體的流動可以呈現兩種截然不同的流態，以及索末菲提出雷諾準數并對流動穩定性的挑戰，到中國博士林家翹運用更為嚴謹的數學方法獲得了拋物線速度剖面的層流臨界雷諾數，破解了世紀難題。通過這些與課程內容緊密相關的案例融入，培養學生的科學思維，促進科學素養和創新能力的提升。另外，教學內容中增加與課程相關的設備改進和創新的科技論文，在書本知識的基礎上豐富學生們關于無機非金屬材料機械設備相關新知識的儲備量，了解其科技最新的前沿動態，并通過開展小組討論的形式，進行設備創新自主探究，培養學生的創新意識與自主創新能力。

2.5 弘揚新時代工匠精神，樹立職業理想和職業道德

工匠精神是從業人員在工作過程中對于職業的態度和行為表現[7]。傳承和堅守工匠精神，是我國發展戰略的需求，也是我國制造業發展的關鍵。在授課過程中，通過展現國家重點工程項目的宣傳片或優秀企業工程師的視頻或者圖片資料，展現大國工匠精神。例如在篩分內容講授過程中，融入河南新鄉銀星機械精益求精，弘揚大國工匠精神，爭當篩分設備領域技術能手的故事，使學生們了解不怕苦累，敢于面對艱難險阻，刻苦鉆研的工匠精神。2006年在無任何技術資料可借鑒的情況下，銀星機械技術人員從每一個零部件開始，憑著“螞蟻啃骨頭”的精神，不畏艱險，歷時兩年成功研制出搖動篩，實現粉粒體的高效篩分。例如在起重運輸設備章節中，可以引入電影《我和我的祖國》片段，展現國慶大典上首次電動升旗裝置給工程師帶來的巨大考驗，以及工程師們面對重重困難，反復校對模擬參數，精確計算升旗時間，甚至克服恐高爬上22.5米高旗桿更換阻斷球。無機非金屬材料運輸用袋式輸送機、板鏈輸送機以及斗式提升機均采用了回程裝置、拉緊裝置，其與升旗過程原理相似。在運輸和起重過程中皮帶是否拉緊、牽引力大小、驅動裝置轉動速度以及材料重量均與設備選型、設備工作參數息息相關。同時，在起重運輸機械主要工作部件及其性能講授中，結合大典上旗桿阻斷球材質的尋找與更換過程，讓學生了解一個小小零件的重要性。作為一名無機非金屬材料工程專業的學生、未來的材料類/機械類工程師，需要具備堅守崗位的敬業精神、追求極致的品質精神以及良好的職業道德素養。

3 結語

在高等教育中，專業課程在培養方案中占有絕大比重，是課程思政開展的有效依托。將專業課程與思政融合，使學生在獲取知識的同時得到價值培養，樹立正確的人生觀、價值觀與世界觀。專業課程思政建設是一個循序漸進的過程，在其課程思政建設實施中，教師需不斷提高自身的師德修養和專業水平，充分挖掘課程中隱含的思政元素，探索適合的授課方式，充分發揮專業課課程思政的育人作用。