新工科背景下高職“逆向工程與快速成型”課程思政改革的探索與實(shí)踐

孟婷婷，鄧海英，樊 昱

（柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣西 柳州 545000）

引言

基于《中國制造2025》的制造強(qiáng)國戰(zhàn)略，教育部提出了更強(qiáng)調(diào)學(xué)科實(shí)用性、交叉性與綜合性的新工科建設(shè)。逆向工程與快速成型技術(shù)作為先進(jìn)制造領(lǐng)域中的新興技術(shù)，廣泛應(yīng)用于航空航天、高鐵、汽車、船舶、模具設(shè)計(jì)等領(lǐng)域，能夠切實(shí)助推制造強(qiáng)國戰(zhàn)略目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。因此，作為培養(yǎng)高素質(zhì)技能型人才主陣地的高職院校，在新工科背景下針對(duì)智能制造類專業(yè)開設(shè)了專業(yè)拓展課——“逆向工程與快速成型”。新工科建設(shè)要求高職院校培養(yǎng)出德技并修且具有濃厚家國情懷、廣闊國際視野、深刻環(huán)保意識(shí)、無畏創(chuàng)新精神和精湛技能水平的卓越工匠[1]。課程思政以育人為中心，在傳授專業(yè)知識(shí)的同時(shí)進(jìn)行思政教育，能夠?qū)崿F(xiàn)知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)與價(jià)值引領(lǐng)的有機(jī)融合，切實(shí)提高教育教學(xué)效果。各高職院校在推進(jìn)“逆向工程與快速成型”課程思政的教學(xué)改革中做了大量的創(chuàng)新與實(shí)踐，取得一定的成效，但是迄今為止該課程的課程思政建設(shè)仍存在一定的問題[2]，需進(jìn)一步進(jìn)行探索與實(shí)踐。

一、“逆向工程與快速成型”課程思政改革現(xiàn)階段存在的不足

“逆向工程與快速成型”課程思政建設(shè)現(xiàn)階段仍存在以下不足：一是缺乏科學(xué)系統(tǒng)的思維，學(xué)情分析不足，僅僅局限于本門課程，缺乏與思政課和其他專業(yè)課程之間的協(xié)調(diào)，造成課程思政內(nèi)容重復(fù)過多、思政元素缺失、思政知識(shí)和思政目標(biāo)無進(jìn)階的情況[3]；二是思政元素挖掘不充分，與大多數(shù)理工科課程的思政點(diǎn)情況類似，思政內(nèi)容沒有體現(xiàn)出專業(yè)和課程的特點(diǎn)，生硬機(jī)械地嵌入課程，未能真正發(fā)揮專業(yè)課程思政育人的優(yōu)勢(shì)；三是課程思政目標(biāo)定位不夠明確，缺少可考核、可量化的課程思政目標(biāo)，未在課程考核中體現(xiàn)思政元素。

二、“逆向工程與快速成型”課程思政設(shè)計(jì)思路與內(nèi)容設(shè)置

（一）課程思政設(shè)計(jì)思路

課程思政的整體設(shè)計(jì)，應(yīng)遵循“思政小課堂”與“社會(huì)大課堂”相結(jié)合、專業(yè)理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合的原則，從書本育人走向生活育人，從課堂育人走向開放育人，最終實(shí)現(xiàn)知行合一[4]。為此，“逆向工程與快速成型”課程圍繞國家戰(zhàn)略導(dǎo)向、行業(yè)產(chǎn)業(yè)需求、學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)要求及價(jià)值觀追求，提煉出課程思政目標(biāo)——聚焦“中國制造2025”，培育“樂業(yè)、敬業(yè)、精業(yè)、興業(yè)”的卓越智造工匠。在實(shí)施過程中，協(xié)同學(xué)校對(duì)學(xué)生價(jià)值塑造的頂層設(shè)計(jì)，思政課程和其他課程對(duì)學(xué)生的思政教育，在各學(xué)期、各階段有所側(cè)重和逐漸提升，實(shí)現(xiàn)思政元素在課程中的協(xié)調(diào)分配。教師應(yīng)在深度理解本課程內(nèi)容和精髓的基礎(chǔ)上，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行細(xì)化，優(yōu)化課程思政內(nèi)容供給，固化隱性的思政資源，挖掘思政案例，同時(shí)探尋豐富有趣的思政融入方式，確保在傳授知識(shí)和技能的同時(shí)，提煉思政基因、價(jià)值范式，傳遞正能量，實(shí)現(xiàn)專業(yè)知識(shí)與思政資源的無縫銜接與自然過渡。

（二）課程思政教學(xué)內(nèi)容設(shè)置

課程團(tuán)隊(duì)教師通過深入企業(yè)調(diào)研，分析企業(yè)案例，基于企業(yè)利用逆向設(shè)計(jì)及快速成型技術(shù)開發(fā)及優(yōu)化產(chǎn)品的工作流程，即“市場調(diào)研—現(xiàn)有產(chǎn)品模型三維數(shù)據(jù)采集與處理—產(chǎn)品零部件的逆向重構(gòu)—產(chǎn)品的創(chuàng)新及優(yōu)化設(shè)計(jì)—利用快速成型技術(shù)試制樣件—產(chǎn)品裝配調(diào)試”，將課程內(nèi)容整合為六個(gè)由淺入深、逐漸進(jìn)階的教學(xué)項(xiàng)目，具體包括兩個(gè)基礎(chǔ)項(xiàng)目（什么是逆向工程與快速成型技術(shù)、三維掃描儀與3D打印機(jī)的操作與使用）、三個(gè)進(jìn)階項(xiàng)目（汽車外殼、雷達(dá)貓眼零件和變速器殼體的逆向設(shè)計(jì)與樣件打印、裝配驗(yàn)證）、一個(gè)拔高項(xiàng)目（自選命題，完成某一機(jī)械產(chǎn)品的逆向設(shè)計(jì)與樣件打印、裝配驗(yàn)證）。在六個(gè)教學(xué)項(xiàng)目中，由易到難、逐層遞進(jìn)地融入職業(yè)素養(yǎng)、工程倫理、工匠精神、愛國情懷和責(zé)任擔(dān)當(dāng)?shù)确矫娴乃颊兀寣W(xué)生在獲取新知、內(nèi)化新知、運(yùn)用新知的過程中，進(jìn)階培養(yǎng)“樂業(yè)、敬業(yè)、精業(yè)、興業(yè)”的價(jià)值情懷。課程思政與教學(xué)內(nèi)容的有機(jī)融合，既增加了價(jià)值引領(lǐng)的力量和可信度，又打造了有溫度、有感染力的專業(yè)課課堂，實(shí)現(xiàn)了教書育人的統(tǒng)一。“逆向工程與快速成型”課程思政元素設(shè)計(jì)如表1所示。

表1“逆向工程與快速成型”課程思政元素設(shè)計(jì)表

三、“逆向工程與快速成型”課程思政的育人模式

基于學(xué)生的軟件運(yùn)用能力有所儲(chǔ)備、實(shí)踐能力亟待加強(qiáng)、科研思維有待啟迪、創(chuàng)新意識(shí)尚需提升、服務(wù)中國智造能力更需培育的學(xué)情特點(diǎn)，“逆向工程與快速成型”課程思政改革立足于新工科背景，依托柳州本地企業(yè)，將課程建設(shè)主動(dòng)融入柳州工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈，構(gòu)建了以學(xué)生為中心的“雙元三維四體系”育人模式。

（一）以學(xué)生為中心，尊重學(xué)生的個(gè)人發(fā)展需求

高職學(xué)生來源渠道多樣，基礎(chǔ)和需求不盡相同，需要因材施教。因此，課程標(biāo)準(zhǔn)的制定不僅要考慮培養(yǎng)學(xué)生合格的職業(yè)能力，還要體現(xiàn)課程的育人功能，遵循人才成長規(guī)律。教學(xué)設(shè)計(jì)要凸顯學(xué)生的主體地位，精心設(shè)計(jì)能夠給學(xué)生提供經(jīng)驗(yàn)和成長的教學(xué)情境，如問題情境、價(jià)值判斷情境等，讓學(xué)生在解決問題的過程中，辨識(shí)問題背后蘊(yùn)含的理論思維、方法論和價(jià)值觀，激發(fā)學(xué)生思想碰撞和情感體驗(yàn)，從而構(gòu)建“學(xué)知識(shí)—品原理—悟道理—踐行初心使命、責(zé)任擔(dān)當(dāng)”的一體化育人路徑。

（二）校企雙元，打造命運(yùn)共同體，實(shí)現(xiàn)共享共贏

課程團(tuán)隊(duì)堅(jiān)持把課程建設(shè)和區(qū)域汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展聯(lián)系在一起，以培養(yǎng)專業(yè)能力強(qiáng)、職業(yè)素質(zhì)高、政治過硬的卓越智造工匠為目標(biāo)，校企雙元，產(chǎn)教融合，共同育人（見圖1）。瞄準(zhǔn)技術(shù)變革和產(chǎn)業(yè)升級(jí)方向，立足企業(yè)職業(yè)能力需求，充分發(fā)揮企業(yè)對(duì)課程的指導(dǎo)作用，踐行校企協(xié)同辦學(xué)模式，扎實(shí)開展校企共建課程，打造校企命運(yùn)共同體，實(shí)現(xiàn)共享共贏。

（三）鋪設(shè)“理論與實(shí)踐融合、線上與線下混合、第一課堂與第二課堂互補(bǔ)”的三維育人路徑

在課程思政實(shí)施過程中，堅(jiān)持理論與實(shí)踐融合，線上與線下混合，第一課堂與第二課堂互補(bǔ)，打破理論與實(shí)踐的界限，把理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)融為一體，教學(xué)場所安排在配備三維掃描儀、3D 打印機(jī)以及計(jì)算機(jī)的一體化教室，師生雙方邊教、邊學(xué)、邊做，理中有實(shí)，實(shí)中有理，教師在“教做一體”中滲透科學(xué)態(tài)度、工匠精神，學(xué)生在“學(xué)練一體”中從模仿到思考，從感悟到踐行。

教師利用超星學(xué)習(xí)通網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，將課程資源和思政元素按照教學(xué)項(xiàng)目發(fā)布成任務(wù)點(diǎn)，通過知識(shí)導(dǎo)圖、視頻學(xué)習(xí)、拓展閱讀、測驗(yàn)、討論、答疑等活動(dòng)，拓展教育的時(shí)間和空間，學(xué)生tf先在線上預(yù)習(xí)，再進(jìn)入線下課堂的學(xué)、做，其思維認(rèn)知的深度和廣度都會(huì)有所提升。特別是課前的融入思政元素的拓展閱讀或者小視頻學(xué)習(xí)，有助于提升教師線下教學(xué)效果，使教師在線下課堂的思政沁潤如春風(fēng)化雨，更有代入感和感染力。此外，通過豐富的第二課堂活動(dòng)補(bǔ)充第一課堂的教學(xué)，助推學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展。在第二課堂中，除了開展技能證書培訓(xùn)、技能大賽訓(xùn)練外，還組織學(xué)生到企業(yè)參觀、學(xué)習(xí)；成立逆向設(shè)計(jì)與3D打印社團(tuán)和協(xié)會(huì)，學(xué)生面向社會(huì)開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)服務(wù)，參與企業(yè)項(xiàng)目。如此一來，把課程思政的小課堂與企業(yè)、行業(yè)的社會(huì)大課堂結(jié)合起來，讓學(xué)生在真刀真槍的實(shí)踐中提升職業(yè)能力，促進(jìn)學(xué)思結(jié)合、知行統(tǒng)一，引導(dǎo)學(xué)生思考現(xiàn)實(shí)問題，了解群眾關(guān)切、關(guān)注的社會(huì)熱點(diǎn)，最終實(shí)現(xiàn)課程思政育人效力的內(nèi)源性生成。

（四）“崗課賽證”四體系融合育人

“崗課賽證”融合是符合企業(yè)、行業(yè)需求的綜合育人機(jī)制，通過工作崗位、課程標(biāo)準(zhǔn)、職業(yè)技能大賽、職業(yè)技能等級(jí)證書的融合，構(gòu)建起以職業(yè)能力培養(yǎng)為核心的育人機(jī)制，為提升學(xué)生職業(yè)能力和政治素養(yǎng)夯實(shí)基礎(chǔ)[5]。“逆向工程與快速成型”課程從逆向建模工程師、機(jī)械設(shè)計(jì)師、增材制造工程師等崗位需求出發(fā)，結(jié)合職業(yè)技能大賽的能力需求和素養(yǎng)要求，開發(fā)出以職業(yè)能力培養(yǎng)為核心的模塊化、項(xiàng)目化課程體系。課程也緊跟企業(yè)、行業(yè)的新技術(shù)、新工藝、新規(guī)范，在第二課堂利用職業(yè)技能等級(jí)證書培訓(xùn)課程強(qiáng)化、補(bǔ)充和拓展課程體系。“崗課賽證”四體系融合的思政育人模式如圖2所示。

圖2 “崗課賽證”四體系融合的思政育人模式

四、課程思政有機(jī)融入教學(xué)的方法與手段

在教學(xué)中，基于OBE 的教學(xué)理念，以課程思政為引領(lǐng)，將“項(xiàng)目教學(xué)”“翻轉(zhuǎn)課堂”“線上線下混合”等教學(xué)方法應(yīng)用于課堂教學(xué)實(shí)踐，開發(fā)逆向工程與快速成型項(xiàng)目，精選企業(yè)真實(shí)案例，以“介紹典型項(xiàng)目—線上學(xué)習(xí)—教師示范演示—學(xué)生分組完成項(xiàng)目—評(píng)價(jià)項(xiàng)目—修改、完善項(xiàng)目”的思路展開教學(xué)，并引入“留白”“踩雷”等方法提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。課前，教師借助現(xiàn)代化信息技術(shù)手段與線上教學(xué)實(shí)施平臺(tái)，發(fā)布融入思政元素的教學(xué)案例和拓展閱讀并賦予一定的考核分?jǐn)?shù)，讓學(xué)生預(yù)先接受思政教育；課中，教師將思政元素有機(jī)融入教學(xué)，讓學(xué)生在潛移默化中接受思政的熏陶。在教學(xué)過程中，設(shè)置“留白”反思環(huán)節(jié)，布置相關(guān)反思的作業(yè)，給予學(xué)生獨(dú)立思考和判斷分析的機(jī)會(huì)，引導(dǎo)學(xué)生靜下心來思考原理、領(lǐng)悟道理、明白事理。另外，在設(shè)置教學(xué)項(xiàng)目時(shí)和項(xiàng)目示范的過程中，弱化一些操作細(xì)節(jié)和操作順序，埋下項(xiàng)目實(shí)施的“雷”。比如，因三維掃描儀標(biāo)定操作的不規(guī)范，使后續(xù)掃描的點(diǎn)云出現(xiàn)分層，影響后續(xù)逆向建模效果，導(dǎo)致建模無法進(jìn)行。通過“踩雷”的體驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生分析問題，找出原因并且解決問題，從而使學(xué)生加深對(duì)知識(shí)的理解，提高對(duì)技能的掌握，升華一絲不茍、精益求精的科學(xué)態(tài)度和工匠精神。

五、課程思政的評(píng)價(jià)機(jī)制

積極構(gòu)建以評(píng)促改的可持續(xù)發(fā)展的“五化一體”評(píng)價(jià)機(jī)制，即評(píng)價(jià)主體多元化、評(píng)價(jià)內(nèi)容多維化、評(píng)價(jià)過程動(dòng)態(tài)化、評(píng)價(jià)方法多樣化、評(píng)價(jià)方式個(gè)性化。課程評(píng)價(jià)主體打破教師“一統(tǒng)天下”的現(xiàn)狀，開展教師、學(xué)生、家長、學(xué)校、企業(yè)、行業(yè)多主體共同參與評(píng)價(jià)的交互活動(dòng)。評(píng)價(jià)方式有線上平臺(tái)統(tǒng)計(jì)、教師評(píng)價(jià)、生生自評(píng)與互評(píng)以及技能大賽、職業(yè)證書的檢驗(yàn)。評(píng)價(jià)貫穿整個(gè)線上線下學(xué)習(xí)過程，分為過程性評(píng)價(jià)、結(jié)果性評(píng)價(jià)和增值評(píng)價(jià)，突出評(píng)價(jià)的目標(biāo)性、引導(dǎo)性和激勵(lì)性，注重評(píng)價(jià)結(jié)果的“增值度”。評(píng)價(jià)的內(nèi)容包含知識(shí)、技能和素養(yǎng)三個(gè)方面，涵蓋教學(xué)活動(dòng)的參與情況、平時(shí)訓(xùn)練項(xiàng)目的完成情況、期末實(shí)操考核情況以及自選項(xiàng)目的完成情況。評(píng)價(jià)體系中融入團(tuán)隊(duì)協(xié)作、精益求精、創(chuàng)新設(shè)計(jì)等思政指標(biāo)，涉及相關(guān)思政微課、思政拓展閱讀的完成情況以及觀后感、課后反思的撰寫與踐行，使課程思政可評(píng)可考，使課程思政建設(shè)能夠落地落實(shí)、見功見效。

六、結(jié)語

全面推進(jìn)課程思政建設(shè)是落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的戰(zhàn)略舉措。“逆向工程與快速成型”課程團(tuán)隊(duì)積極開展課程思政改革的探索與實(shí)踐，協(xié)同學(xué)校對(duì)學(xué)生價(jià)值塑造的頂層設(shè)計(jì)，協(xié)同思政課程和其他課程對(duì)學(xué)生的思政培養(yǎng)，精心設(shè)計(jì)教學(xué)情境，優(yōu)化課程內(nèi)容，深挖課程思政資源，凝練思政元素，創(chuàng)新思政融入模式，調(diào)整考核方式，構(gòu)建了以學(xué)生為中心的“雙元三維四體系”育人模式。課程思政改革的探索與實(shí)踐，提升了教師的教研水平，打造了有深度、有溫度的專業(yè)課堂，也提升了學(xué)生的專業(yè)能力、職業(yè)素養(yǎng)和道德情操。