課程思政融入《材料成形數值模擬技術》課程的探索與實施

閆華軍，代學蕊，馬世博，張雙杰，王 偉

（河北科技大學材料科學與工程學院，河北 石家莊 050018）

《材料成形數值模擬技術》是一門理論和實踐結合緊密的材料成型及控制工程專業的專業課程，內容包括材料成型原理、數值模擬原理等理論部分，還包括材料成形工藝過程、數值模擬技巧以及工程實踐案例等實踐操作內容，該課程掌握理論知識前提下，學習數值模擬技術，結合工業問題開展數值模擬，因此課程任務具有很強的實踐性和應用性。該課程的材料塑性成形理論和數值模擬理論深度大，仿真模擬的設置條件和模擬結果比較復雜。另外近年來該專業招生不理想，學生理論水平有所下降，很多學生缺少刻苦鉆研的精神，因此學生學習目標不明確，學習積極性不高，學習產生畏難情緒。傳統的課程教學中，講課內容全部為課程知識點，教學方式為講授式教學，老師講學生聽，雖然布置了一些作業讓學生練習，但多數作業題目比較固定，學生被動完成作業，其解決問題的能力得不到充分鍛煉，傳統教學模式沒有充分關注到學生的思想和感受。

2020年5月，教育部發布《高等學校課程思政建設指導綱要》，為全面推進課程思政建設提供了科學指南和行動方案[1]。當前全國各地高校制定各種政策，開啟了對課程思政的探索與實踐。課程思政是將思想政治教育元素，包括思想政治教育的理論知識、價值理念以及精神追求等融入專業課程中，潛移默化地對學生的思想意識、行為舉止產生影響，課程思政起到教育作用，實現立德樹人[2]。課程思政是能夠激發學生的學習興趣，愛國情懷、專業自信心，培養自主學習、職業道德、團結精神的方法。通過挖掘合理的思政素材和思政元素，課程中巧妙融入工程案例、科學故事、專家事跡等，讓學生完成專業知識任務的同時，提高學生的學習動力，培養學生的職業道德素養、科學奉獻精神、團隊意識等，提升課程教學質量。

如何更好地發揮課程思政的作用，本文結合課程特點，從提煉課程思政元素，合理設計教學方法等環節進行改革，提高了學生專業知識學習質量，并達到了課程思政的育人效果。

1 課程設計改革

本課程將在課程原有知識目標和能力目標基礎上，增加了課程思政內容。知識目標：材料成型原理、數值模擬原理等理論，材料成形工藝、數值模擬基本方法，工程案例模擬分析等實踐內容。能力目標：理解基本原理，掌握數值模擬方法，能夠熟練對材料成形過程進行數值模擬，并進行問題分析和解答。課程基本內容及目標屬于課程的教學要求，為了實現理想結果，需要學生去執行，如何能讓學生愿意接受這些知識，培養高尚情操，明白事理，這些是課程思政的范疇。要實現課程思政目標，需要引入恰當的思政元素，把做人做事的基本道理、社會主義核心價值觀的要求、實現民族復興的理想和責任有機融入課程教學中，潛移默化地對學生的思想意識、行為舉止產生影響，實現知識傳授、價值塑造和能力培養的多元統一。結合專業挖掘思政元素，制定合理的教學方案是課程思政教學方法改革和創新的關鍵因素。

《高等學校課程思政建設指導綱要》明確指出，“課程思政建設內容要緊緊圍繞堅定學生理想信念，以愛黨、愛國、愛社會主義、愛人民、愛集體為主線，圍繞政治認同、家國情懷、文化素養、道德修養等課程思政內容，系統進行中國特色社會主義和中國夢教育、社會主義核心價值觀教育、法治教育和職業教育等”[3]。充分考慮本專業特點、學生未來就業方向、思維方式以及關注的重點問題等因素，本課程應重點挖掘工匠精神與嚴謹科學態度等方面的思政元素。思政元素挖掘時還應尊重當代大學生的接受能力、興趣點等因素，選取學生較為喜聞樂見且符合課程思政教育目標需要的教育元素[4]。

本課程提煉的課程思政元素主要包括：（1）愛國情懷、中國精神、奉獻精神、中國優秀傳統文化；（2）科研精神、團結精神；（3）專業自信、職業道德、安全意識、環保意識等；（4）哲學道理：如堅持一切從實際出發、實事求是，堅持尊重客觀規律和發揮主觀能動性有機統一，堅持具體問題具體分析，堅持兩點論與重點論相統一，堅持系統聯系觀點，遵循認識運動基本規律，注重社會意識能動性等。本課程的思政素材和思政元素設計如表1所示。

表1 思政素材和思政元素設計

2 課程思政的實施方法

教學過程是實現課程思政價值的重要途徑，因此“課程思政”教學設計要以知識、能力等產出為導向，挖掘的課程思政素材和思政元素巧妙融入教學內容，設計教學環節和生動多樣的教學情境[5]。本課程在“學習通”平臺建立課程，課程資料、學習任務提前發布到學習平臺，讓學生提前準備，課堂上采用翻轉課堂教學模式，采取“展示視頻、文字資料—提出問題—互動討論—總結”等方法，充分發揮學生主體地位，提升學生自主性和參與性，達到育人效果。

2.1 學習資料和任務發布

課程思政要融入課程內容，需要學生積極參與，本教學團隊在“學習通”平臺建立“材料成形數值模擬技術”課程，在平臺發布學習大綱、課程內容、文獻、視頻、學習任務、教學方法等學習資料，讓學生明確學習目標和學習任務。課程授課方式采取翻轉課堂教學模式，學生需要提前分組合作準備上課所用的素材，形成自己的初步認識和觀點。比如，布置學習任務“查閱材料成形新工藝新產品國內外發展現狀，并思考資料反映哪些人文情懷？”。所布置的思政題目，要求比較寬泛，任務明確，學生們可以自由查閱資料，體現出積極參與性和主動性，通過收集資料，思考資料本身的價值，對學生有很好的教育作用。

2.2 課程實施過程

上課采取翻轉課堂教學模式，需要學生提前了解課程內容，查閱相關資料。為了使課程思政具有對學生引領和教育作用，課程思政內容不要太復雜，教學過程采取“展示視頻、文字資料—提出問題—互動討論—總結”的方式。思政素材可能是視頻資料或文字資料，有些是老師準備的，有些是學生查找的，素材展示之后，素材隱含的思政元素和道理每名學生的感悟不同，因此需要學生參與討論，通過觀點碰撞和老師總結，教學生理解科學精神、愛國情懷、專業認同、職業道德、哲學道理等思政元素，這樣學生才能有深刻體會，教育意義才更明顯。

比如課堂上向學生展示學院科研團隊老師和學生完成的科研項目，這是學生身邊的老師和師兄師姐完成的任務，項目取得的成果、采取的解決方案、中間經歷的波折、發生的趣事，既體現了課程知識內容，也體現思想觀念和價值認同，這些內容新穎、接地氣，能夠吸引學生，項目背后所體現出的科研精神、敬業精神和團隊協作意識會深刻影響到學生。

根據素材不同，課程思政教學方式也不完全一樣，比如針對新聞熱點報道的神舟飛船成功升入太空的熱點問題，上課時老師直接提問學生，新聞報道中哪些部件是通過材料成形工藝做出來的？引起學生思考和討論，老師最后說明關鍵零部件的特點、制造方法、制造難點，充分展示專業優勢，提升學生的專業自信心和自豪感。

為了確保課程思政的教學效果，思政素材準備、課程教學環節讓學生全程參與，提升學生的學習積極性和自主性，課后布置一些思政作業，鼓勵同學們帶著對時代進步、行業發展的思考，對家國情懷、個人價值的認同，對職業素養、團隊精神的追求，全方位地提升學生的思想站位和學習能力，培養德智體美勞全面發展的新時代青年人才。

3 教學成效

本課程教學團隊保證課程知識目標和能力目標的基礎上，通過深度挖掘適合本課程的課程思政元素，包括科學精神、愛國情懷、專業認同、職業道德、哲學道理、團隊意識等思政元素，教學團隊采用翻轉課堂方式授課，以“展示視頻、文字資料—提出問題—互動討論—總結”方式開展課程思政，讓學生全程參與到教學過程中，課后會布置工程問題求解任務，讓學生以團隊的形式完成對產品的設計和仿真模擬。課前和課后做了兩次課程思政調查問卷進行對比，課前大部分學生目標不明確，對人生價值和社會價值站位較低，缺乏吃苦耐勞的品質。通過課程中對學生開展思政教育，收到很好的效果，課后調查中，學生們對個人職業理想、職業態度有了積極明確的認識，希望通過個人努力，提升專業知識能力和職業道德素養，踏實工作，銳利進取，最終實現個人價值和社會價值。

三年授課經驗顯示，學生們在課程學習中思想認識得到明顯提升，學習積極性主動性逐步提高，學生們平時上課互動、作業完成情況非常好，學生們的建模能力、數值模擬技術等知識能力得到了提升，在解決工程問題方面有了自己想法和更多的實踐案例和成功案例。部分同學積極發掘工程和生活需求，發揮創造力，研發設計了多項發明專利或使用新型專利，這些充分體現出學生解決工程實踐能力和創新能力的提升。為了獲得更多的鍛煉機會，提升實踐動手和創新能力，學生們積極參與各類專業技術競賽，運用學習的知識和技能，完成工程設計、數學建模和數值模擬，參加了全國挑戰杯比賽、全國三維數字化創新設計比賽等專業競賽，取得很多突破，獲得國家級、省級獎項超過20項。通過課程學習有些同學培養了科研興趣，積極參與老師們的科研項目，通過團隊合作，取得很好地科研成果。學生們在思想認識、學習主動性、精神面貌方面都得到了提升，收到很好的教學效果。

4 結論

本課程堅持完成專業知識和能力目標前提下，融入課程思政，挖掘了適合課程內容的思政素材和思政元素。通過翻轉課堂方式，讓學生主動參與到教學過程中，達到了較好的教學效果，引領學生關注愛國主義、科學精神、專業認同、職業道德等思政元素，達到對學生的思想意識、行為舉止潛移默化的影響，實現立德樹人的效果。本課程的課程思政建設將繼續改革和完善，最終實現對學生知識、思想的全面教育。