塑性成形理論課程的思政教學探討

郭艷輝

（上海應用技術大學材料科學與工程學院 上海 201418）

1 課程概述

塑性成形理論是普通高校材料科學與工程、材料成型與控制專業本科生必修的一門專業基礎課程，也是金屬塑性成形諸多工藝課程——軋制、擠壓、拉拔、沖壓與鍛壓等先行專業課程的基礎理論課。該課程的主要任務是探討塑性成形機理以及塑性成形時力與變形的變化規律。通過本課程的學習和實踐，可以使學生掌握最基本的塑性成形的專業理論知識和技術，為今后進一步學習金屬領域的專業課程或從事新材料研究與開發、金屬品質控制的工作打下堅實的基礎。

本課程的授課對象為材料科學與工程（金屬壓力加工）專業大三學生，是學生接觸到的第一門專業必修課。該課程與后續專業核心課程聯系緊密，也是理論與實際工程緊密結合的橋梁，因此有必要將思政元素融入到課程中。課程不僅要實現知識傳授和能力培養的教學目的，而且要充分發揮思想育人、立德樹人的教育本質。引導學生樹立遠大理想和愛國主義情懷，樹立正確的世界觀、人生觀、價值觀，勇敢地肩負起時代賦予的光榮使命，全面提高學生思想政治素質。通過力學分析過程的講解及實際生產案例培養學生敬業、精益、專注、創新等方面的“工匠”精神。通過介紹金屬塑性加工工藝的類型和特點，及其應用，使學生了解本專業在社會發展中的重要作用。從思想上激發學生學習的動力，培養學生自主學習的能力，培養學生的專業興趣，樹立專業意識。通過實際生產案例的力學分析過程從專業角度培養學生遵紀守法，專業、嚴謹的職業態度。

2 課程目標

（1）知識目標，通過該課程學習，使學生理解和掌握金屬塑性加工的基本概念；塑性變形的微觀機理與宏觀規律；變形材料與工模具的組織結構和性能變化規律；了解并實際運用控制工件尺寸精度、表面質量及性能的基本原理和技術途徑。

（2）能力目標，通過本課程的學習，學生能夠較系統地掌握塑性加工過程應力應變分析、組織性能變化規律及物理本質，塑性加工問題力學方程建立以及解析加工問題的方法，從而確定加工相關力能參數和工藝變形參數，初步具備用塑性力學基礎來求解金屬塑性加工問題的能力。

（3）情感目標，通過本課程的學習，使學生認識到本專業在國民經濟發展中的重要地位，激發學生的民族自尊心和自豪感，培養學生的愛國精神和社會責任感。

（4）道德目標，通過本課程的學習，培養學生敬業、精益、專注、創新等方面的“工匠”精神，以及認真負責、踏實敬業的工作態度和嚴謹求實、一絲不茍的工作作風。

3 教學內容選擇與安排

（1）在緒論部分，從為什么學習這門課入手，講解塑性加工工藝的類型，特點及在國民經濟發展中的重要作用，金屬塑性加工學科的發展，中國制造業以及制造業的戰略地位。解讀《中國制造 2025》和中國政府的“制造業強國戰略”，中國制造2025，是中國政府實施制造強國戰略的第一個十年行動綱領。《中國制造2025》提出，堅持“創新驅動、質量為先、綠色發展、結構優化、人才為本”的基本方針，堅持“市場主導、政府引導，立足當前、著眼長遠，整體推進、重點突破，自主發展、開放合作”的基本原則，通過“三步走”實現制造強國的戰略目標：第一步，到2025年邁入制造強國行列；第二步，到2035年中國制造業整體達到世界制造強國陣營中等水平；第三步，到新中國成立一百年時，綜合實力進入世界制造強國前列。引導學生樹立遠大理想和愛國主義情懷，樹立正確的世界觀、人生觀、價值觀，勇敢地肩負起時代賦予的光榮使命，全面提高學生思想政治素質。

（2）應力達到一定值后產生塑性變形，塑性變形過程中應力與應變之間存在對應關系，這是第一章到第四章的內容，這四章內容要結合起來分析理解塑性變形的過程，如圖1所示。引導學生用唯物辯證法的觀點分析問題和解決問題，要求學生堅持用聯系的觀點看問題，具體地分析事物之間的聯系，根據事物的固有聯系改變事物的狀態（改變條件創造條件），建立新的具體聯系。分析問題，不要主觀、片面、孤立、靜止地看問題，要從實物的聯系、變化、全面、發展地看問題。

圖1：內容關聯圖

（3）在塑性力學基礎及力學分析計算過程中，切入“工匠精神”。“工匠精神”是一種職業精神，它是職業道德、職業能力、職業品質的體現，是從業者的一種職業價值取向和行為表現。“工匠精神”的基本內涵包括敬業、精益、專注、創新等方面的內容。引導學生意識到嚴謹認真的學習態度對今后從事技術工作的重要性。

（4）選取民用航空飛機零部件的塑性加工的力學分析為例進行重點講解，航空飛機的框、壁板、翼肋等零件采用薄壁設計，以減小飛機的重量。這些薄壁構件形狀復雜、精度要求高、尺寸相對較大、剛度相對較弱，由于對薄壁構件變形機理研究還不夠深，在加工的過程中，無法預測加工零件的變形情況并優化工藝參數，導致加工零件誤差大。強調力學分析及明確變形機理對解決實際出現問題的重要性，明確學習本專業的重要意義，培養學生學習本專業的興趣，樹立專業意識。

（5）學習金屬塑性變形的物理本質知識時，要求學生從微觀層次理解宏觀特性，可拓展思路，抓住問題本質。切入透過現象看本質，正確處理復雜的問題的育人思想。培養學生要學會透過現象看本質，當面對一個很復雜的問題時，先要看它的本質和核心，找到了本質和核心才可以有的放矢，從中找到新的、更好的辦法。

（6）學習塑性的影響因素時，可以發現隨著外界條件和內在因素的變化，材料的塑性是不斷變化的，切入“事物是發展變化的原理”。一切事物都處在永不停息的運動、變化和發展之中，整個世界就是一個無限變化和永恒發展的物質世界，發展是新事物代替舊事物的過程。要求我們堅持用發展的眼光看問題。要把事物如實地看成一個變化發展的過程。要明確事物處于怎樣的階段和地位。要堅持與時俱進，培養創新精神，促進新事物的成長。

（7）介紹杰出校友及知名人物的事跡，以及往屆畢業生的就業和職業發展情況，使學生認識到本專業的學生在企業中的作用，提升職業自豪感，培養愛崗敬業的情懷。

（8）在講解計算過程中，故意在某個環節出現錯誤，讓學生去發現，提出疑問，并給出正確結果。培養學生“敢于質疑，實證求真”的科學態度。

4 教學方法、手段

（1）線下課堂講述：為人師表，以身作則，課堂上下向學生傳遞正能量。結合課程知識點，通過PPT、視頻等多媒體教學手段進行講解，融入思政元素案例，精講多練，講、練、展相結合，采用啟發式、案例式、討論式，翻轉課堂教學。

（2）線上課程：建設課程網站，錄制講課視頻，網上上傳相關課程資料。利用網絡教學平臺的便利性、開放性和交互性，方便學生在課下進行相關資料查閱和作業提交，同時也可以增加師生互動，提高教學和學習效率。

（3）習題分級模式：習題按照難易程度進行分級，采用“打游戲”升級模式讓學生練習習題，激發學生學習興趣。

（4）利用現有塑性加工實驗設備，并配以教學演示模型，對軋制、鍛造、擠壓、拉拔等基本加工方式受力過程進行直觀、動態的演示，可以更加利于學生對知識的理解和掌握。

（5）課外培養：教材有選擇地及時反應新的科研成果，即注意前沿性。選擇新材料、新理論充實和更新教材內容，掃描電子顯微鏡，透射電子顯微鏡展示加工過程材料在微觀結構的變化；引導學生參與科研，使學生了解塑性加工新進展。

5 考核方式

5.1 課程考核及成績評定說明

課程考核包括作業，討論，出勤，提問和線上學習。

5.2 考核方式及評價標準

表1：考核方式及評價標準

6 預期效果

在教學內容上，結合課程的知識點，通過幻燈片、視頻展示等多媒體教學手段，將思政實例融入課堂教學，剖析知識和技術演變過程中所蘊含的思政元素、科技哲學和生活哲學。采用“線上線下”授課模式，構建思政教育與專業內容充分滲透融合的課程思政教學體系。建立多途徑、多手段的考核系統，激發學生的專業興趣，培養職業素養。