“智能制造導論”課程思政教學改革探索

劉亞運，趙 原，張克棟，王傳洋

（1.蘇州大學 機電工程學院，江蘇 蘇州 215137；2.太原師范學院 馬克思主義學院，山西 太原 030619）

引言

智能制造工程是一個交叉了物聯網、人工智能、智能裝備等的系統工程，涵蓋了機械工程、計算機科學、控制科學等多門專業。“智能制造導論”作為高等工科院校學生的必修實踐性教學科目之一，其工程化的教學和訓練的主要目的是培養學生的實際動手操作能力和對基本理論、基礎專業知識的理解與應用，提高工科學生的創新能力和創造能力。智能制造等新工科的概念的誕生，符合“中國制造2025”發展性戰略，智能制造工程是在時代和新形勢的環境下產生的，也是我國各級院校教改工作的重點方向。自學科誕生以來，越來越多的思政元素不斷地在專業或者課程中探索和扎根，一些課程思政教學模式也被拿來應用在這個新興專業中，但是出現了一些無法消化或者消化不良的現象，同時，學科環境正在建設的初級階段，課程思政的環境和氛圍還沒有真正建立，包括一些教學模式、方法和評價體制。因此，如何營造新工科下的思想政治教學環境？如何針對某一專業課程，如“智能制造導論”“機械設計基礎”等尋找思政元素？高校要建設什么樣的思想政治教育？這些都是智能制造工程等專業課程思政亟須解決的問題。課程思政不僅能夠培養智能制造工程專業師生的專業精神和愛國主義情懷，也可以利用思想政治教育為智能制造等新工科學科的發展提供新模式和新思路，在新工科的背景下，將育人質量提高到新的高度［1］。

一、“智能制造導論”課程改革

（一）課程概況

伴隨著第一次工業革命的傳統手工產業被第四次工業革命的智能制造所代替，社會不斷涌現大規模個性化定制、遠程運維、網絡協同制造等新型生產方式，進一步解放了人類體力勞動和部分腦力勞動，人類生活產生極大改變。隨著互聯網技術與制造技術的相融合，制造業越來越突出地呈現出數字化、智能化和互聯互通等趨勢，智能制造概念逐步得以實現。應科技發展趨勢，智能制造工程專業應運而生。培養專業學生面向產線和裝備等的智能制造技術，如機器人技術、控制理論、數字孿生等相關知識。

“智能制造導論”作為智能制造工程專業必修的課程，研修內容主要包括國內外智能制造的總體概況、智能制造的共性賦能技術、智能裝備、離散型制造智能工廠、智能服務與制造業新模式新業態和智能集成制造系統，這些都是制造技術與信息技術的深度融合。該課程是智能制造工程專業學生了解和熟悉該領域發展概況、關鍵技術和發展方向等的啟蒙課程，也是學生制定自身發展規劃的指導課程，包括感興趣的技術、領域和研究方向等。所以這門課的課程改革對于智能制造工程專業學生是至關重要的和不可或缺的，同時發展該課程的課程思政教育也是該專業全面立德樹人的基礎。

（二）課程改革的必要性

立德樹人是教育工作的根本任務。“智能制造導論”作為一門新興課程，課程規劃及課程改革迫在眉睫［2］。課程改革既要在課程內容與方法上進行創新和優化，包括課程內容的合理性、課程內容的豐富性、學生的積極性、課程的實踐性等，還要在課程深層次的思想與創新上對課程內容進行突破和思考，打造“智能制造導論”課程獨特和正確的課程觀。培養專業學生專業能力的同時，也要培養學生的愛國主義情懷。課程觀是一種隱性的思想政治教育，是課程思政的體現，可以將高效的思想政治教育融入“智能制造導論”等智能制造工程專業新興專業課程中的各個環節，從專業課教師、學生、課程專業知識及課程環節等方面協同發力、同行同向，在獲得專業課知識的同時，實現潤物無聲的教育效果。這樣能夠實現高校學生的全方位發展，實現專業課教育的根本任務。因此，針對“智能制造導論”等智能制造工程專業課程，包括思想政治教育的改革是非常有必要的和迫切的，作為新興專業，更應該把思政元素盡可能地融入新課程中，避免以后出現融入僵硬或難以融入的窘境。盡可能地在課程開設初期，深入挖掘改革內容和立德樹人點，讓學生在接受專業知識的同時，盡可能地浸潤在課程思政環境中，培養其正確的世界觀和價值觀，全方位地發展自己。

二、開發“智能制造導論”課程思政資源

（一）建立課程思政環境

校園環境與課堂環境作為專業教師和學生交流、相處及學習比較頻繁的地方之一，是落實育人目標的主要途徑［3］。在新工科的背景下，怎樣將思政元素融入課堂環境和校園環境中，是智能制造專業“智能制造導論”課程亟待解決的問題之一。在課上，在交流中學習新的專業知識，將立德樹人貫穿整個課堂教學中，營造出課堂研討、任務驅動、案例分析等多種教學方式的課堂環境。實現學生的理論知識、實踐技能和思想品德的全方位、立體化發展，引導學生通過思政元素和專業課程知識的有機結合，實現學生在合作中互幫互助、團隊合作、謙虛謹慎、不忘初心；在課堂下，定期組織豐富多樣的課外活動，比如歌頌勞動、傳頌我國的鋼鐵精神等具有愛國主義情懷的活動，讓師生在課余生活中感知大國工匠精神，并結合擴展性學習和研究，讓學生通過生活與人合作或互聯網進行自主學習，在活動中深化專業知識中蘊含的立德樹人的思政觀念，在無形中培養和強化大學生的綜合素養，最終實現沉浸式的專業課程思政教育。

（二）結合“智能制造導論”課程活動尋找思政元素

從講述智能制造發展史、國內外智能制造差距以及我國現代化強國發展宏偉藍圖開始，調動學生實現中華民族偉大復興的意識，從意識上培養學生的愛國主義情懷。以我國制造業發展史為切入點，挖掘制造業發展過程中不畏艱難、不怕犧牲和勇于探索的精神，以為國獻身的科學家和國家工匠為典型案例，引入“智能制造導論”等智能制造工程專業課程。例如，無數科研人員不懼艱險，經歷一次次的“失敗—嘗試—再失敗—再嘗試”后，終于研制成功核潛艇、航空母艦、載人飛船等大國重器。結合課外觀影活動的方式，激勵學生在今后的學習或者工作中，遇到難以解決的難題都能樂觀面對，努力尋求辦法解決問題而不是一味地回避，最終實現自己的價值。教學中以分組任務的方式讓學生感受團體協作的重要性，每個個體都是不可或缺的重要一分子。有些學習任務要靠學生的齊心協力和互幫互助才能完成。在潛移默化中培養學生的團結、協作、互助等優秀品質，讓學生懂得團體的重要性，要有集體精神，互幫互助，懂得感恩，進而實現團體的榮譽和成功。

三、探索“智能制造導論”課程創新教學方法

（一）創新性的教學方法和手段

隨著我國教育強國策略的持續推進，高等教育迅猛發展，并且在教育改革上取得了豐碩成果，創新課堂教學方式遍地開花。通過質疑激趣法、自主探索法、發散集中法、實踐操作法等方法，培養學生創新思考能力，發掘其中的思政元素，讓學生在思政環境下不知不覺地實現自身的全面發展。智能制造背景下“智能制造導論”課程思政教學改革探索如圖1所示。

圖1 “智能制造導論”思政教學改革探索

1.質疑激趣法。眾所周知，興趣是學習最大的動力。在很多時候，學生的求知欲是被壓制甚至被扼殺在求知的搖籃里的，所以學校要營造良好的求知環境，鼓勵學生大膽質疑，讓學生享受擔當和成功的喜悅，調動學生對學習的積極性和主動性，培養學生的主動擔當和愛國主義情懷。

2.自主探索法。在校大學生的自主學習占到學習時間的80%以上，所以自主學習相比于專業課教師教授知識，學習效率會更高、主動性會更好、知識把握程度會更深、親身體會性更強，它能使智能制造工程專業學生的學習氛圍更加活躍，課堂更加勃勃生機，生活更加積極向上，自身發展更加全面。

3.實踐操作法。在智能制造工程專業，實踐操作是非常重要的，智能裝備操作、金工實習、數字孿生系統編程等都能更快更好地將學生的知識掌握程度、積極性和實踐能力反饋給專業課教師，專業課教師要結合樹德育人教育要求和專業課教學內容，積極給思想政治教育創設條件，有內涵、有目的地引導學生實際操作的能力，能夠理解勞動者的不易，在實操中實現潤物無聲的育人教育。

（二）“智能制造導論”等智能制造工程專業課程思政“五維”模型構建

目前，“五維”模型在課程體系構建和教學效果的評價中得到了廣泛使用［4］。根據課程思政的要求，并且明確智能制造工程專業中“智能制造導論”的思政教學目標，從中深入挖掘專業課程教學內容中的思政教育點和教育方式，從現有的思政教育案例中，積累思政教育素材，結合智能制造工程專業特點，能夠從“愛國主義情懷、法治觀念、職業道德、獨立思考、志愿服務”五個維度構建“五維”能力模型。

愛國主義情懷教育點可以集中在智能制造發展史、智能制造國內外現狀、智能制造知識產權保護等方面。從公元前5 000年開始出現的耒耜，到公元1127—1279年出現的水轉大紡車，再到現代的神舟載人飛船等大國重器，我國制造歷史源遠流長，蘊含著十分豐富的愛國主義情懷教育資源。“智能制造導論”可以從提升學生的文化自信和民族自豪感入手，培養學生的愛國主義情懷。法治觀念主要集中在知識產權方面，通過介紹關鍵核心技術，明確違法界限及應當承擔的法律責任，增強學生知法、守法的意識。職業道德從對生命和健康等方面入手，明確智能機械設計和存在的意義，強調以人為本的原則，培養學生“在其位謀其政”的職業素養。獨立思考教育點主要集中在關鍵零部件創新設計方面，培養學生自主設計、獨立創新和分辨真假的能力。志愿服務可以從普及智能制造科普知識等方面入手，深入中小學和社區，志愿服務思想政治教育以課堂之外的志愿科普實踐活動為主。

四、完善課程思政教學評估

教學評估是教學的重要環節，也是教學成果的基本要求。課程思政的探索發展是順應課程改革的要求，是勢在必行的改革需求。通過將思政元素于無形中融入專業知識，讓學生在潛移默化中接受主流價值觀的熏陶和培養五個維度的發展。

首先，學期結束后讓學生發表課程思政新的體會，讓學生對于在“智能制造導論”專業課程里獲得的思政元素在大作業中進行總結，同時讓學生提供評價意見和改進措施。其次，團隊專業課教師要依據學校、院系和學生的教學意見對本門課程的思政教學效果進行改進，團隊成員間進行課程改革溝通，優化思政案例和思想政治教育方法方式，互相反饋，進一步加強后期課程教學。最后，邀請智能制造相關企業參與專業課程的建設和評估，讓學生深入企業對合作單位制造工藝和設備設計維修提出合理的建議，讓學生做到活學活用，讓教師達到立德樹人的教學目的，讓企業從中獲取需要的信息及人才并給予課程評價和建議，從三方面提升專業課和思政教學效果，使技能促進校企產學研合作，也能有效發揮學校協同育人主渠道的作用。