工程教育專業認證背景下機械專業課程思政建設與實踐

柴承文　武淑琴　王儀明　廖小波

［摘 要］課程思政是國家和時代發展對人才培養的必然要求，高等工科教育在培養專業技術人才的同時，承擔著立德樹人的職責。文章以液壓與氣動技術課程為例，分析了課程思政與工程教育專業認證的內在關聯，在課程思政與工程教育融合目標下對課程內容體系進行重構，構建并實施了“兩核心、三層次、四階段、五平臺”教學與人才培養模式，形成了學研賽創聯動的機械創新人才培養體系，在“產出導向”指引下將課程思政理念融合實施于教學和創新實踐活動中，充分發揮對非技術工程能力培養的支撐作用，實現工科課程與思政課程協同育人。

［關鍵詞］工程教育；專業認證；課程思政；人才培養模式；學研賽創聯動

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 2095-3437（2023）09-0102-05

推行工程教育專業認證是高等教育響應國家中期重點戰略發展規劃《中國制造2025》和中華民族偉大復興中國夢長期發展愿景的重要舉措。

習近平總書記在2016年全國高校思想政治工作會議上強調，要把思想政治工作貫穿教育教學全過程，實現全程育人、全方位育人，開創我國高等教育事業發展新局面[1]，對高等教育的非思政類課程提出了承擔思政教育功能的新要求，標志著高等教育課程思政的開啟。

北京印刷學院機械工程專業一直致力于培養智能印刷包裝裝備設計與制造領域高水平應用型人才，是國家級和北京市在建一流建設專業，自2019 年起全面推行工程教育專業認證工作。液壓與氣動技術是機械工程專業的一門重要專業課程，具有典型的印刷包裝行業特色，其教學具有實踐性、綜合性、應用性的特點，是涵蓋機械工程專業關于流體力學與傳動控制知識能力要求的關鍵課程。在工程教育專業認證背景下，本課程組依據工程教育專業認證能力培養要求，將印刷包裝裝備行業特色與學生科研創新活動相結合，挖掘、整合本課程的思政元素，深入推進液壓與氣動技術課程思政建設與實踐探索。

一、工程教育專業認證與課程思政融合實施的重要意義

（一）課程思政的本質要求和意義

課程思政本質上是一種教育理念，是為了實現立德樹人[2]，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各門課程，使各門課程與思想政治理論課同向同行，形成協同效應，構建“三全育人”格局。

隨著全球化發展和網絡信息技術的不斷發展，歐美國家對我國各年齡段學生實施著形式更多樣、手段更隱蔽的滲透演變策略，致使我國青年學生在價值觀、性格品質的成型關鍵時期經受多種不良因素的影響。經過高等教育的學生，如果學習能力優秀、技術水平突出，但是道德法律意識淡薄，甚至思想政治素質低下，會給國家帶來無法估量的損失，例如某知名高校研究生高某欣將涉及北斗衛星的重要研究成果泄露到了國外，對我國的國防和軍事造成了一定的危害[3]。

因此，實施“三全育人”教育政策，推行課程思政教學改革，將思想政治教育貫穿整個本科教學階段乃至研究生階段，能為培養青年學生具備高尚的愛國情操、良好的道德品質、較強的社會意識和責任感、堅定的職業精神和素質，發揮保駕護航的作用。

（二）課程思政對工程能力的促進

課程思政的目的是培養學生的思想政治素質和道德法律意識，但絕不僅僅是思政類課程在專業基礎課、專業課程及其他理論課程中的功能外延。課程思政教學與思政類課程、法律基礎、心理學課程等相輔相成，引導學生樹立愛國主義情懷、培養道德情操、錘煉意志品質、增強社會責任感、提升團隊合作精神，為培養學生的全面工程能力素質奠定重要基礎（如圖1所示）。

以美國挑戰者號航天飛機失事為例，由該事故的起因是輸送燃料管道的密封圈失效，引導學生積極討論、分析。學生的反饋主要包括下述幾種情況：（1）應注重職業道德和精神。密封圈屬于易失效類零件，相關檢修維護人員因未能及時排查隱患而釀成大禍。（2）應注重工程安全設計。只有提高安全保障系數，才能避免風險，因而必須對工程方案和結構設計提出更高要求。（3）應加強團隊協作和溝通，形成團隊內部監督激勵機制。團隊成員應各司其職，及時發現問題、解決問題。

由此可以看到，一個思政教學案例可以引發學生多方面的思考，教師應因勢利導，引導學生善于內省，培養他們的工程倫理意識和社會責任感。

（三）工程教育專業認證對課程思政的支撐

在工程教育專業認證對學生能力目標的12項畢業要求中，5項關注了非工程技術能力，包括思想政治素質、社會法律意識、關注環境和可持續發展、團隊合作和溝通、職業道德和精神、自主學習精神等。這些能力素質的培養與課程思政教育理念高度一致。從個人角度看，這些個人品質和素質保障學生能更有效地發揮自己的技術專長，取得更大的事業成就；從國家和社會角度看，這些品質素質是學生成為國家和社會棟梁的必要條件。工程教育的人才培養目標是德才兼備，首要是德行過關，其次是才能突出，二者缺一不可。

二、課程思政與工程教育專業認證融合下的教學體系重構

（一）基于印刷包裝行業特色的思政元素挖掘與整合

1.引入相關行業前沿科技成果

將行業前沿的科學和技術成果引入課堂，不僅可以豐富教學內容，而且可以提升學生對所學專業、所學課程的認同感和自豪感，激發學生的創新性思維、積極發現工程問題與需求的意識。例如，推進數智液壓升級是工業4.0背景下液壓行業的必然發展途徑[4]，主要體現在液壓元件利用內嵌的微處理器，集成傳感器、軟件系統和控制程序，實現元件的數字/智能控制。而Danfoss CMA比例多路閥能利用內嵌傳感器和音圈電機進行智能先導調節，獲得負載敏感系統的抗流量飽和智能控制。這種前沿技術案例拓寬了學生的學術視野，激發了學生的求知欲望，從而自發進行跨學科理論的學習。

2.宣揚學科領軍人物的卓越成就

整理新聞素材，向學生講述學科領軍人物砥礪前行、創造令人矚目的科技成就和經濟價值的事跡。用領軍人物的成就和事跡來鼓勵學生以他們為榜樣，樹立正確的人生觀、價值觀。例如推動我國盾構裝備國產化進程、打破國外技術壟斷的浙江大學楊華勇院士，從參與進口盾構機的故障維修，到自主創新國產盾構裝備設計制造關鍵成套技術，并完成產業化，經歷了無數的艱難困苦，其研究成果《盾構裝備自主設計制造關鍵技術及產業化》獲2012年國家科技進步一等獎[5]。液壓系統是盾構機的心臟，楊華勇院士歷經十余年的艱苦奮斗，成功設計制造出盾構機，并使其在工作性能和穩定性方面達到了世界先進水平，實現了“從0到1，從1到100”的技術突破和成果產業化推廣，為中國基礎建設提供了強大的技術保障。這個案例講述了中國裝備制造業從無到有、從學到創、從追到超的艱難歷程。前輩們的艱苦努力既能激勵學生樹立刻苦奮斗的精神，又能引導學生建立起對國產科技、國家強大的自豪感和自信心。

3.挖掘行業設備應用案例

大多數工科專業都有特定的行業背景，北京印刷學院機械工程專業具有鮮明的印刷包裝行業特色，因此，在液壓與氣動技術課程教學中，應多分析液壓和氣動技術在印刷包裝行業裝備上應用的案例，以激發學生的學習興趣，使他們建立對所學專業和所學課程的認同感，讓他們的學習目的性更強、目標更精準。例如將液壓和氣動技術在印刷機上的應用，包括輸紙裝置、氣墊導紙裝置、離合壓機構、自動接紙系統、張力控制裝置、自動供墨供水系統、凹印裝備、印后裝備等的案例引入教學，使學生將液壓氣動理論與專業需求產生關聯，同時將前后銜接課程理論也有效串聯起來，形成知識體系。

（二）課程思政與工程能力培養的內在關聯研究

如何有效地將各類型思政教學案例融入課程內容體系，關鍵在于將思政案例所蘊含的思想教育價值與課程教育目標，包括技術能力和非技術能力，尤其是非技術能力建立內在關聯，這樣才能使思政因素發揮出育人效果。因此，在實施課程思政教學前，要深挖思政元素內蘊的育人閃光點，使之與工程能力培養之間形成內在關聯，使課程思政教學更有方向性、評價更有科學性、改進更有針對性。

如以徐工4000噸履帶式起重機設計為例，說明思政元素與工程能力之間建立的多重關系（如圖2所示）。從中可以看出，課程思政教育案例與工程教育專業認證多方面、多維度密切關聯，可以通過深度解析人物和故事、深入挖掘案例中蘊含的知識信息和思政信息，使工程能力培養和思政素質培養產生網狀關聯，使工程教育和課程思政教育的協同育人效果更加突出。

三、液壓與氣動技術課程思政與工程教育專業認證融合路徑探索與實踐

液壓與氣動技術課程組基于工程能力培養與課程思政教學的內在關聯，以“德才兼備”為培養目標，結合專業辦學背景、課程內容特色，重構了貫穿教學、實踐、學生科研培養全流程的課程思政教學內容和體系，構建了“兩核心、三層次、四階段、五平臺”課程教學與人才培養模式（如圖3所示），并通過對課程目標達成情況進行評價，提出持續改進措施，實現課程思政在教育目標、內容設計、教學實踐、效果評價、持續改進等方面與專業課程的協同育人。

（一）以學生能力要求的“兩核心”為產出目標開展教學實踐

新時代的工程技術人才的能力素質核心要求包括兩個方面：一方面是工程技術能力要求，即具有扎實的理論知識基礎，并能應用其分析、解決和評價復雜工程問題，必要時能夠自主學習專業課程以外的理論和技術知識，以應對工程實踐問題；另一方面是政治道德素質要求，其不限于對學生的政治意識和道德水平要求，還延伸到學生的全面工程能力素質要求，包括健全人格和意志品質，關注環境、安全、可持續發展的公德意識，以及團隊合作精神和溝通能力、職業道德和自主學習精神等方面，這些非技術能力素質是工程技術人才能夠較好發揮并持續輸出個人貢獻力的保障。因此，課程組將工程技術能力和政治道德素質作為課程教學的兩個核心輸出目標。

（二）以核心目標為導向開展“三層次”能力培養實踐

圍繞政治道德素質和工程技術能力這兩個核心要求，在液壓與氣動技術教學和實踐訓練中，將對學生的能力培養分為三個層次：提升理論應用與實踐動手能力、培養解決問題與工程創新能力、強化思想道德素質和職業素質。這三個能力培養層次步步遞進、形成閉環（如圖4所示）。

三個能力培養層次的正向作用機理是：通過課堂和實驗、實踐教學夯實學生的理論應用和工程實踐基礎，再利用科研活動、學科競賽、項目實施等使學生產生內驅力，在分析、計算、設計、驗證工程問題的過程中，逐漸培養學生解決工程問題的能力和創新意識，以及團結協作、謙讓包容的品質，在潛移默化中提升學生的思想道德素質和職業素養。

三個能力培養層次的反向作用機理是：具備優秀思想道德素質和職業素養的學生，在面對復雜工程問題時有強大的內驅力，團隊成員桴鼓相應，更容易彌合短板效應，使解決復雜工程問題的效率和質量隨之提升。而在解決問題的過程中，學生發現自身知識基礎與技術能力的不足，由問題需求激發學生的自主學習意識，促進學生的知識擴充與提升，形成學習閉環。

（三）開拓培養全面工程能力素質的“四階段”路徑

結合液壓傳動和氣動技術的課堂與實驗教學環節，開展多種實踐活動，探索“四階段”思想道德素質和職業素養與工程技術能力協同培育路徑，即“從學到練、從扶到立、從虛到實、從隨到領”，形成學研賽創聯動人才培養機制。

1.利用課內實驗和課外實踐教學實現“從學到練”

在課內課外實踐環節中，訓練學生的液壓和氣動理論應用能力，以及系統搭建、程序編制、運行調試的基本工程實踐能力，強化學生的工程技術能力，培養學生嚴謹認真的職業素養。

2.利用項目驅動大作業實現學生的工作狀態“從扶到立”

由教師為學生指定大作業題目，學生自行組成項目小組獨立完成，以項目驅動學生從引領到獨立的成長，培養學生獨立分析與解決問題的能力，同時培養學生的團隊合作意識和溝通能力，提升技術報告撰寫水平。

3.利用學生科研項目實現學生的學習情境“從虛到實”

充分利用校院兩級學生科研項目，引導學生關注社會熱點和現實經濟需求，并從實際出發，兼顧環境、法律、安全和經濟成本等工程設計因素，完成分析、計算、設計與控制集成、撰寫技術報告的工程項目流程，并在匯報和答辯中提升學生的自我表述、接受質疑和思辨能力，使學生能分析和解決實際問題，避免“紙上談兵”。

4.利用學科競賽引導學生學習心態“從隨到領”轉變

積極鼓勵學生參加大學生機械創新設計大賽、創新創業大賽等學科競賽，在比賽中將機械工程項目全訓練環節進一步補齊加強。學生完成從選題、設計方案、分析計算、結構設計、采購與外協加工、裝配與修整、控制系統開發與整機調試，到最后的技術報告撰寫、答辯與現場演示的全部環節。

教師在指導過程中以輔助和建議形式參與，引導學生自主完成全部任務，完成由“蕭規曹隨”到“勇立潮頭”學習心態的轉變。學科競賽對學生的技術能力、職業素養和思想道德素質進行了系統的強化和訓練，作用顯著（如圖5所示）。

四個階段的協同培育路徑逐級遞進，促進學生主動發現問題、展開探索研究、合作完成整個項目，達到了以競賽促學習、以學習促研究、以研究推創新的目的。北京印刷學院先后有多名學生獲得北京市市級競賽獎勵，其發表的學術論文被SCI、EI檢索，極大地培養了學生的團隊合作意識，鍛煉了學生的溝通能力，提升了學生的科技寫作能力、表達與答辯能力，增強了學生的集體榮譽感和專業責任感。

（四）繼續建設培養全面工程能力素質的“五平臺”

以省部級重點科研實驗室（數字化印刷裝備北京市重點實驗室、印刷裝備高等學校工程研究中心）、校內實驗實習實訓基地、校屬創新創業教育實踐基地、大學生校外工程教育實踐基地、機械專業液壓和氣動實驗室等五類平臺為支撐，為學生的實踐鍛煉和科學研究提供空間、設備和軟件資源，為培養學生“兩核心”能力素質提供強有力的保障。

四、通過能力達成評價使課程思政隱性教育的效果顯性化

課程思政教育效果的評價和課程思政教育的持續改進，一直是課程思政教學改革的一個難點。應注重理論與實踐相結合，在學生掌握機械、流體傳動和電氣控制方面知識的基礎上，有效利用多種課內課外實踐教學方式，將課程思政的價值內涵延伸到工程技術能力，從而將隱性實施的課程思政教學評價體現在課程考核和達成評價中，使隱性教育成果得到顯性化表現，為后續教學持續改進提供依據。

五、結語

立德樹人與工程技術能力培養是高等工科教育承載的教育職能，教師只有深刻理解課程思政教學理念，在教學中以工程能力教育為載體，將課程知識重點、工程案例與思政元素深度融合，構建“兩核心、三層次、四階段、五平臺”課程教學與人才培養模式，才能使思政教育貫穿教學和實踐全過程，實現“育人”和“育才”的統一。

［ 參 考 文 獻 ］

[1］ 習近平.把思想政治工作貫穿教育教學全過程 開創我國高等教育事業發展新局面[N].人民日報，2016-12-09（1）.

[2］ 王學儉，石巖.新時代課程思政的內涵、特點、難點及應對策略[J].新疆師范大學學報（哲學社會科學版），2020，41（2）：50-58.

[3］ 陶短房.別拿祖國換名利[J].環球人物，2009（24）：1.

[4］ 許仰曾.液壓工業4.0下液壓技術發展方向及其數智液壓[J].液壓氣動與密封，2022，42（2）：1-7.

[5］ 陳文華，周煒.中國“盾構”在掘進：記2012年度國家科技進步一等獎“盾構”項目[J].中國高校科技，2013（3）：72-73.

［責任編輯：鐘 嵐］