《過程設備設計》課程思政教學改革*

衛智毅, 王 慧, 李 燁, 馬 彪, 陳自嬌

2020 年5 月, 教育部印發了《高等學校課程思政建設指導綱要》(教高[2020]3 號), 明確強調了課程思政建設要在所有高校、 所有學科專業中全面推進, 并結合各學科特點有機的將課程思政融入到課程教學過程中。 新疆理工學院積極響應教育部的號召, 就如何將思政元素“無痕” 地融入到各學科專業教育中去, 多次組織專任教師線上學習并召開相關會議進行研討。 本人通過在教學實踐中不斷努力探索, 并結合線上學習和研討結果, 現以過程裝備與控制工程專業《過程設備設計》課程為例, 詳細闡述將愛國主義教育、 中國優秀傳統文化、 工匠精神等思政元素有機融入課堂教學的方法和舉措[1], 以實現對學生知識培養、 能力塑造和素質提升三位一體的教育格局。

1 《過程設備設計》課程特點分析

《過程設備設計》是過程裝備與控制工程專業的核心課程,開設在高等數學、 工程力學、 工程熱力學、 工程材料等課程之后, 具有很強的綜合性和實踐應用性。 該課程的內容共分為三個模塊[2]: 第一個模塊為壓力容器材料的選擇(教材第三章內容, 教材選用鄭津洋主編, 化工工業出版出版的《過程設設備設計》), 正確選擇和使用材料是壓力容器設計的重要環節。 該部分主要介紹材料的性能、 影響材料性能的因素以及如何通過改變化學成分和熱處理等方法獲得理想的材料性能; 第二個模塊為壓力容器的設計(教材第一、 二、 四章內容), 是本課程的主體與核心。 該部分主要介紹壓力容器的基本構件、 壓力容器的應力分析以及壓力容器的設計方法; 第三個模塊為典型設備(教材第六至八章內容), 該部分在前兩個模塊內容的基礎上,介紹四種典型設備(儲運設備、 換熱設備、 塔設備、 反應設備)的結構類型、 設計方法和設計步驟, 最終完成設備的總裝配圖。

通過對本課程知識脈絡的梳理可以看出, 該課程為典型的自然學科, 內容豐富且較為中性, 具有明確的技術性和實用性, 可為能源化工和機械加工制造行業培養高素質應用型、 技能型人才提供必要的知識支撐[3-4]。 通過本人在教學實踐中不斷對思政元素的深入挖掘, 發現《過程設備設計》具有開展課程思政教育改革的條件和優勢。 一方面由于該課程具有很強的實用性, 與實踐聯系密切, 可以結合實踐中的事件和人物故事進行思政教育; 另一方面該課程的理論性較強, 單純的講解知識點難免枯燥乏味, 通過穿插講解一些喜聞樂見、 發人深省的思政元素, 給課程加點“料”, 提高學生學習興趣的同時, 潛移默化培養了學生的家國情懷, 達到全方位育人的教學目的。

2 《過程設備設計》課程思政的探索

2.1 融入愛國主義教育

愛國主義是中華民族的民族心、 民族魂, 是中華民族最寶貴的精神財富, 是中國人民和中華民族維護民族獨立和民族尊嚴的強大精神動力[5]。 授課過程中可結合課程內容本身融入進愛國主義思想, 比如在講厚壁容器中的加氫反應器時, 可介紹僅在20 年前我國還無法獨立制作一套加氫反應器, 經過科學家們多年的不懈努力, 如今制造出來的加氫反應器完全不遜于西方歐美國家; 在講組合式筒體的包扎時, 說明扁平鋼帶傾角錯繞式包扎是由中國首創的的一種新型繞帶式包扎方式, 具有設計靈活、 制造方便、 可靠性高等諸多優點被各國競相采納,以此激發學生的民族自豪感。 同時在教材中可看到很多理論和公式都是以外國人的名字命名的, 說明我國近代以來在大部分領域是處于落后狀態, 需借鑒國外的理論、 方式方法, 以此激勵學生真抓實干, 努力學習, 為國爭光。

2.2 融入中華優秀文化教育

中華民族歷史源遠流長, 傳統文化博大精深, 它讓國人引以為豪, 是中華民族的重要凝聚力。 將中國文化元素融入課堂講解中, 可使枯燥的理論闡釋、 公式推導、 機械設計等變的更有趣、 更有味, 進一步培養學生的人文素養與家國情懷。 有情懷才會有熱愛, 有熱愛才能更好的激發學習動力。 西漢時期,趙充國有一句名言“失之毫厘, 謬以千里”, 講述的是剛開始稍微有一點差錯, 結果會造成很大的錯誤。 該句在化工設備設計過程中得到了完美的體現, 特別是在設計高溫高壓容器時,因一些參數的錯誤導致容器的強度或者密封性能不夠, 在使用過程中可能引發燃燒爆炸或者中毒, 造成無法彌補的巨大損失。 所以在授課過程中提醒學生在進行設備設計時一定要慎之又慎, 并且一定要有特種設備監察機構對設備進行全面檢查后方可投入使用, 在后期使用過程中定期對設備進行追蹤檢查,以確保其安全性。 以此方式實現了“潤物細無聲” 的多重教育, 既闡明了課程內容, 又融入了中華民族優秀的文化, 還培養了學生嚴謹的科學態度和安全意識, 使學生聽著有趣又易懂, 提高了學習興趣。

2.3 融入工匠精神教育

習近平總書記曾多次強調時代呼喚“大國工匠精神”, “工匠精神” 的內涵就在于精益求精、 嚴謹、 耐心、 專注、 堅持、專業、 敬業。 加快制造業轉型升級, 實現制造大國向制造強國轉變, 需要培養大批擁有工匠精神的技能人才[6]。 《過程設備設計》作為一門側重于技術實踐的專業核心課程, 涵蓋焊接、加工制造和熱處理等技術, 在這些技術領域達到頂尖水平, 需要長期的實踐鍛煉和經驗積累, 需要具備“工匠精神”。 針對目前學生心浮氣躁、 耐不下性子、 不愿吃苦、 頻頻跳槽的工作現狀, 在講解此部分內容時注重引導學生干一行、 愛一行、 鉆一行、 把握規律、 追求卓越、 心無旁騖、 默默奉獻; 同時鼓勵廣大學生像胡楊一樣扎根南疆, 扎根國家的邊疆地區, 為邊疆地區的繁榮富強貢獻力量, 在平凡的工作中, 創造屬于自己的偉大和時代的偉大。

2.4 融入美學藝術教育

孟子曰: “愛美之心, 人皆有之”。 春華秋實, 夏日冬雪,自然之美, 流光溢彩, 人人向往之; 人性之美又甚于表象之美, 作為一名教師, 我們要守好職業操守之善美, 用健康的的心理、 優秀的人品、 積極向上的人生態度和堪為表率的言談舉止尊重、 感染、 引導學生。 在講述《過程設備設計》課程時, 也應把課程中的美展示給學生, 比如講述壓力容器結構設計時,說明結構設計中存在美: 對稱的美、 簡單的美, 唯一的美; 在講結構連接時, 要盡量避免剛性連接, 采用圓弧過渡, 這樣設計不但可以降低邊緣應力, 還可以使連接處變的諧調, 猶如渾然天成般美妙等, 啟發學生在學習生活中發現美、 創造美、 感受美。

2.5 融入創新研究教育

中國作為一個古老的大國, 如今依然能夠屹立在世界的東方再創輝煌, 靠的就是一代又一代勤勞勇敢, 敢為天下先, 力圖求變的愛國仁人志士拼搏換來的。 習近平總書記強調: “創新是一個民族進步的靈魂, 是一個國家興旺發達的不竭源泉,也是中華民族最鮮明的民族稟賦”[7]。 將中華民族獨立自主的創新精神融入到《過程設備設計》課程講解中的契合點是在講述壓力容器的選材時, 涉及到16Mn 這種不銹鋼材。 上世紀60 年代蘇聯援助新中國建造南京長江大橋時, 選用16Mn 不銹鋼作為大橋的支撐材料, 原計劃由蘇聯援助提供鋼材, 但不巧的是就在此時, 中蘇關系破裂, 蘇聯撤走了所有專家并揚言: “中國沒有蘇聯的幫助, 橋肯定建不成”。 在此緊要關頭, 梅旸春工程師聯合中國科學院、 哈爾濱工業大學等高校和科研機構僅用兩年時間完成設計, 由“鞍山鋼鐵公司” 成功生產符合要求的16Mn 不銹鋼, 保證了大橋鋼梁的架設, 并最終在1968 年竣工通車[8]。 南京長江大橋成為我國自行設計、 自行施工的特大型鐵路公路兩用橋梁, 開創了中國人民依靠自己力量建設大型橋梁的新紀元。 在南京長江大橋事例講解的基礎上, 進一步引出新時代的中國在許多高端科技領域仍然處于落后狀態, 比如在關鍵設備、 新材料、 高端芯片、 基礎元器件等領域遭遇“卡脖子” 從而受制于人, 以此鼓勵學生在世界百年未有之大變局、 在中華民族由富起來到強起來實現偉大復興的關鍵時期、在“兩個一百年” 奮斗目標的歷史交匯點, 作為社會主義事業的建設者和接班人, 更加要秉持老一輩科學家們獨立自主的創新精神, 努力奮斗、 繼往開來, 實現中華民族偉大復興的中國夢。

3 結 語

立德樹人作為高校育人的根本任務, 思政教育和專業教育同等至關重要, 兩者并非“兩張皮”, 可以有機結合。 本文以《過程設備設計》課程為例, 梳理了愛國主義、 優秀文化、 工匠精神、 美學藝術和創新研究等思政元素與專業課程知識的契合點, 探索了在專業課程講授中潛移默化進行思政育人的具體路徑, 落實了立德樹人的根本任務, 實現了全過程、 全方位育人的教學目標。