楊秀萍 胡文華 徐曉秋 凌業中
1.天津理工大學 機電工程國家級實驗教學示范中心 天津市 300384
2.天津市先進機電系統設計與智能控制重點實驗室 天津市 300384
3.昆山市同創科教設備有限公司 江蘇省昆山市 215300
習近平總書記在全國高校思想政治工作會議、全國教育大會以及學校思想政治理論課教師座談會上,指出,要把社會主義核心價值觀融入“教書育人”全過程,用好課堂教學這個主渠道,各門課程都要與思想政治理論課,同向同行,形成協同效應。以立德樹人為中心,挖掘所有課程中的思政教育元素,將思政內容融入到專業課教學中,是當前背景下政治思想教育的新理念,是當前高校課程改革的主要目標,是實現大學生樹立正確的人生觀、價值觀和世界觀的重要方式,是培養社會主義建設者和接班人的重要途徑。
《液壓傳動》是高校機械類各專業的必修課程,傳統的授課方式,注重傳授知識和培養專業技能,通常以專業能力、成績作為考核標準。學生不能把專業課學習與國家經濟建設相聯系,不能深刻認識液壓技術在制造業中的重要地位,導致學習興趣不高,缺乏創新探索精神。如何挖掘和提煉課程中的思政元素,如何將傳授專業知識與引領價值二者結合起來,使思想教育做到潤物細無聲,這對專業課教師提出了更高的要求。近年來,課程教學團隊教師不斷努力提升自身的思想政治素養,在教學活動中,深挖“課程思政”的元素,在教學內容、方法等方面進行設計與實踐,探索新教育理念下的新思維,充分發揮《液壓傳動》課程的思政教育作用,實現專業課與思政課協同發展。
《高等學校課程思政建設指導綱要》明確指出,工學類專業課程,要注重強化學生工程倫理教育,培養學生精益求精的大國工匠精神,激發學生科技報國的家國情懷和使命擔當。為此,在制定《液壓傳動》課程教學目標時,融入思政教育內容,確定課程的知識目標、能力目標和思政目標。
知識目標:通過課程的學習,使學生掌握液壓元件的結構、原理,理解元件及各種基本回路的工作原理、應用及測試方法,正確分析和設計典型液壓系統;掌握液壓系統研發所需要的實驗工具和仿真軟件;了解液壓傳動領域發展的新技術、新方向。
能力目標:具有正確使用相關知識對液壓裝置進行評價的能力,能夠對產品及系統中復雜液壓工程問題進行分析、設計、建模等,能夠合理選用各類液壓元件、液壓回路及系統模型。具備設計系統、開發和設計實驗以及數據分析能力,具有團隊合作能力。
思政目標:介紹液壓系統在生產、生活、國防軍事等方面扮演著不可或缺的角色,其合理利用及技術研發可以為國家、社會作出貢獻,為學生樹立學術榜樣,培養正確的人生觀和價值觀;通過液壓元件等學習,如溢流閥和減壓閥的學習,對學生進行心理健康教育,合理溢流、減壓,引導學生培養健康的心理,塑造健全的人格;通過專業設計實踐環節,培養學生遵守職業道德和規范,具有精益求精的工匠精神,具有為中國特色社會主義現代化建設服務的使命感及愛國主義情懷。
在課堂教學中,圍繞思政目標,將思政教學融合到知識目標和能力目標的培養過程,把引領價值觀、傳授知識以及培養能力相融合。利用課程關鍵知識點,找準思政教學的切入點,結合知識目標和能力目標,對思政教育內容進行教學設計,使思政教育“潤物細無聲”。以下是課程教師在授課過程中思政教學內容的部分典型案例。
案例1 緒論課中,在“院士風采”環節,介紹科學家的事跡。如,路甬祥院士在德國通過辛勤學習和工作,創造性地提出了變革流量檢測力反饋和系統壓力直接檢測加級間動態反饋理論,根本改變了已沿用100 多年的弗來明琴肯流量控制方式以及半個世紀以來傳統的維克斯先導型壓力控制方式,推動了液壓工業的進步。德國人以高薪聘請他留在德國工作時,說科學沒有國界。但路甬祥院士毅然決然回國,他說,科學是沒有國界,但科學家有祖國,他的根在中國,他的事業在中國,他的理想在中國。
在“國之重器”專題,介紹液壓傳動技術在“中國天眼”、海底探測器、“神州”號遨游太空、“嫦娥”探月工程等國家重大科技項目中的應用。如,天眼射電望遠鏡中,主動反射面有4450 塊反射面板單元,每塊反射面通過索網節點與液壓促動器相連。在實際觀測時,根據天體的角度和主動反射面的實時形狀,對相關的液壓促動器進行實時控制,這里蘊含了先進的液壓技術和液壓人的智慧。
以科學家科技報國的事跡、液壓技術在國之重器中應用的實例,等等為引領,將思政元素與專業內容相融合,通過課程的學習,激發學生的愛國主義熱情,提升科技強國的自信心、“大國重器”、“中國制造”的自豪感和精益求精的工匠精神。使學生形成正確的社會主義核心價值觀,具有精益求精的工匠精神和科技報國情懷,遵守職業道德和規范,具有創新精神,以及為中國特色社會主義現代化建設服務的職業素養。
案例2 液壓泵教學中,通過工作原理的介紹,將教師科研內容“心臟血泵”研發融入到教學中,并以此作為大學生創新訓練項目,引導學生利用所學流體力學知識和計算機仿真CFD 技術,對血泵的流場進行分析,為血泵設計提供依據,提升學生參與科研的積極性,啟發學生的創新精神。
案例3 液壓元件與回路教學中,在介紹蓄能器、儲氣罐等元件時,作為壓力容器進行行業安全教育;在講授起重機液壓系統時,以支腿鎖緊回路作用為例,講解支腿出現“軟腿”現象的危害和安全隱患,培養學生的職業素養和嚴謹的工作態度。
案例4 以楊華勇院士研發的盾構機為例,展示液壓技術的發展前沿技術,激發學生求知欲和自信心,樹立攻克國際學術難題的目標。在畢業設計環節,以此作為學生畢業設計課題,并榮獲天津市優秀本科畢業設計,提升了學習的自信心和創新能力。
案例5 以企業應用實例作為教學案例,如,天津朗譽機器人有限公司的自動引導車AGV 中的液壓關鍵技術,如何解決多車液壓群系統協調,解決不同車型、不同數量、不同并車模式下的載荷分布及控制策略問題。井下巷道超低空間內大型設備快速無軌運輸中的重載液壓動力車組協調行走技術,如何簡化拆裝工作,提高設備的運輸效率,等等。開發反映液壓主流技術、學科交叉的設計實例,展現學科前沿,科研成果,并引入CAD 和CAE 設計與分析方法,創新教學內容,開展課堂討論,引導和培養學生主動思考問題、解決問題的能力,增強學生對專業的認知。
思政教學內容的實施充分利用現代化教學手段,依托智慧樹在線教育平臺,建立“院士風采”、“大國重器中的液壓技術”、“液壓技術前言”以及思政教學案例等教學資源,用微課視頻或PPT 方式固化到教學內容中。采用線上線下、課內課外的教學方式,方便老師的“教”與學生的“學”,豐富思政教育的形式。思政內容以選擇題、思考題等方式通過在線小測驗或作業的形式提交,并計入課程的成績考核中。
在教學中強化校企合作,與知名企業,如博世力士樂公司、長城汽車股份有限公司天津哈弗分公司、泊姆克(天津)液壓有限公司、天津朗譽機器人有限公司等,建立校外專家組,請企業專家針對課程目標、教學內容等進行研討;企業工程師參與教學設計,開展現場教學。疫情期間,采用課堂-車間視頻同步教學模式,一部分學生在企業現場聽課,其他學生在校同步直播聽課。邀請工程師或卓越校友介紹行業國內外發展前景,科技需求,創新創業設計,校友創業,現身說法等,使學生了解行業的發展、主流技術、新產品等,拓展國際視野。同時也讓學生了解我國液壓技術與國際前沿技術水平之間的差距,了解我國受西方國家技術封鎖,遭遇卡脖子技術等。啟發學生職業發展思維,激發學生學習動力,培養學生正確的社會主義核心價值觀,為社會主義現代化建設服務的職業素養,為振興民族工業的愛國情懷和科技報國志向。實現專業課與思政課協同育人。
在專業設計實踐教學環節中,采用項目式教學方式,學生分為不同的團隊,每個團隊選擇不同的課題。學生根據設計要求,對工況、性能指標等進行分析、討論,如圖1,通過方案設計、比較和可行性分析環節,培養學生查閱文獻的能力。利用所學知識進行工程設計時,能夠考慮系統的經濟性與環保因素,培養工程管理意識。應用現代設計方法和技術,進行設計、繪圖,利用仿真實驗室和實驗中心的資源,對所設計的系統進行虛擬仿真,對設計進行驗證。最后搭建物理系統,進行安裝、調試等操作,如圖2,不斷提升學生解決復雜工程問題的能力;培養團隊協作精神和精益求精的職業素養。

圖1 小組討論

圖2 實驗調試
根據上述教學內容及過程,制定思政內容的考核方法和比例,如表1。通過設計說明書、設計的圖紙、實驗以及答辯等環節,對思政教育內容進行成績評定。

表1 專業設計思政內容考核方法及比例
在《液壓傳動》課程中開展課程思政教育,是專業課教師落實立德樹人的責任,也是一流本科課程建設的重要內容。課程團隊在近幾年的教學實踐中,確立了課程思政的目標,不斷改進思政教育的內容和方法,找準思政教育的著力點,設計思政元素的切入點,把思政教育作為專業課程內容進行教學設計,通過微課視頻線上線下、課內課外教學方式,校企合作以及專業實踐教學環節等,實現了思政教育“潤物細無聲”,教學實踐也為“一流課程”背景下的專業課進行課程思政建設提供了有效的途徑。