郭維誠 江小輝
摘 要:為了更好地在 “機械制造技術”課程中深度融入思政教育,培養學生肩負制造強國的責任擔當,教師應圍繞自身的專業背景和科研方向,分析課程教學與思政內容需求,形成“教學-思政-科研”多元引導的課程教學機制,實現對思政元素對機械制造理論知識的有效滲透。通過課程教學方式策略實施、理論教學與實踐教學內容重構以及科研成果與技術輔助支撐等手段,綜合提高學生的專業知識、技術能力和職業素養,培養能支撐起中國制造的大國工匠。
關鍵詞:思政教育 多元引導 機械制造技術 教學方式
1 引言
機械制造技術是機械工程專業的核心課程,通過引導學生明確金屬切削基本原理及切削現象、熟悉典型切削加工方法及裝備、學會制定機械加工工藝和機械裝配工藝規程,培養學生綜合分析和解決實際機械制造工程問題的基本能力。對于課程的教學形式而言,融合了思政教育的教學方式是實現學生具備扎實的機械制造理論基礎、創新的工程實踐能力、強烈的自主學習意識等綜合素質的必要途徑。然而,傳統的課程教學與思政教學之間聯系不夠緊密,突兀的思政案例無法激發學生對機械制造相關知識點的理解和共鳴,如何利用課程教學、思政案例和教師的科研方向,多元化地解決思政要素在整體教學環節中產生的孤島效應,是當前機械制造技術課程思政建設的瓶頸問題。
2 機械制造技術課程思政的意義
在新工科建設的背景下,機械制造技術課程的教學方式已不限于傳統的理論教學,需要重點關注如何將思政內容和科研案例與理論知識進行有機結合,根據專業基礎課程的教學方法探究思政要素的補充和提煉、科研方向的發展與建設等方面。圍繞機械教師的科研背景和學科特點,進行理論分析、實踐論證等,以思政元素點為突破口,結合具體的科研對象(航空航天大型結構件、船舶燃料發動機、半導體集成電路等),充分融入機械制造理論知識案例中,通過融合補充產生一定的聯動效益,達到互補互長的有效局面,形成“教學-思政-科研”多元引導的機械制造技術課程教學新方式。
根據高校教師教學與科研并重的特點,通過科研成果促動日常教學的協同創新,即以課堂教學為基礎,以科研案例為牽引,圍繞國家在機械工程領域內的重大科技需求,積極融入“制造強國”、“大國工匠”等思政要素,形成“教學-思政-科研”多元引導的課程教學融合機制,采用反轉課堂、啟發式教學、鼓勵質疑等互動式教學模式,結合授課教師在機械制造領域,如航空航天、能源動力和半導體等國家戰略性新興產業內的科研背景,使學生不僅能夠掌握課程的理論知識,還能在思政教學元素中充分了解我國制造行業的整體水平,深化思考如何為中國在世界多極發展中彰顯大國責任貢獻自己的力量。教師也能夠從中挖掘機械工程專業課德育思政、創新資源,并通過教學進行深度融合,培育和弘揚新時代中國特色社會主義思想,提升教師教學能力、教學質量和學生學習效果。
3 基于多元引導的課程思政融合
3.1 課程特點
機械制造技術是培養機械設計與制造專業學生制造能力與制造創新的一門核心課程,教師根據機械專業人才需求組織教學內容,按照實際制造過程設計教學環節,為我國制造業培養高素質、高端技能型專門人才提供保障。課程主要目標是使學生熟練掌握機械制造過程中相關的機械零件加工方法,理解機械零件加工精度的概念,能正確編制零件加工工藝、合理選擇刀具和切削用量,完成零件機械加工涉及到的原理和加工操作方法。
作為一門與實踐結合緊密的課程,在學習機械制造技術的過程中不僅要求學生掌握堅實的基礎制造理論知識,而且需要一定的對于制造現場的認識和生產實踐的體驗,尤其是在思想層面,需要肩負制造強國的責任擔當。目前,課程教學注重專業知識的傳授,而忽視了正確的思政理念和社會職責的培養,因此需要通過課程思政的建設,凝練大學生的社會責任感和使命感,培養理念先進、技術過硬的綜合型應用型人才。
3.2 課程思政內容
根據機械制造技術的教學目標與教學內容,明確課程思政的概念與元素,將大國工匠的思想價值引領貫穿于整個課程體系中的主要教學環節。根據授課教師不同的科研方向背景,在每個章節和每個知識點的教學設計中引入相應的思政教學案例,歸納總結典型思政元素。在教學過程中,注重課程中的教學內容與思政元素無縫銜接,潛移默化地達到課程育人的良好效果,重點培育學生的愛國情懷和大國工匠精神。
在介紹零件的成形原理、機械加工方法章節時,以世界工業格局重大調整的歷史機遇為背景,提出我國開展“中國制造2025”戰略的根本意義在于致力于完成中國從工業大國到工業強國的轉型。進一步向學生表明,中國要成為工業強國,必須要有過硬的工業技術,與全球領先的裝備制造企業相比,中國企業不缺技術,而是缺少一種“工匠精神”,如果不喚起這種精神,中國就談不上成為世界制造強國。
在講授金屬切削過程章節時,要讓學生意識到切削加工本質和現象是一對重要的唯物辯證法和認識論的范疇,其本質就是事物的根本性質,是事物諸現象之間的內部聯系,是事物內在的穩定性的東西;而現象是事物的外部聯系,是事物的本質在外部的表現形態。本質和現象范疇就是事物的根本性質及其外部表現形態在人們思維中的反映。因此要想深刻地學習機械加工技術,就必須了解和掌握切削加工的原理和產生的一些物理現象。
在機床分類與型號編制章節中,引入“工欲善其事,必先利其器”這一典故。在我國這二三十年的工業化過程中,充斥著國外對我們“廉價勞動力”的偏見。要想真正提高和保證產品質量,提高勞動生產率,從制造大國邁向制造強國,必須具有更加先進、自動化程度更高、更加可靠和完善的設備,尤其是具有自主創新的現代化設備,從而鼓勵學生勇于直面我國落后的制造裝備現狀,通過所學知識以提高國產裝備的制造水平。
對于機械零件加工精度章節,從哲學的角度來觀察,可以發現大部分的零件加工精度都服從正態分布,而正態分布的概率密度曲線很清晰地揭示出了世界上的事物普遍存在著不均勻、不平均分布的特征;世界上事物的分布普遍地存在著中心和邊緣的差異的。這種不均勻的特性不僅表現在現實中,而且表現在頻率和概率中,所以學生需要在學習過程中關注中心、抓住重點,才能更有效地提高自己對于機械制造的認識與實踐能力。
在講解零件加工余量、尺寸鏈章節時,首先幫助學生建立尺寸鏈的基本概念與特征,將其與機械零件的加工與裝配進行關聯,進一步分析這些因素對高端裝備運行穩定性的影響,將分析的結果與工匠精神的內涵進行對照說明,使學生深刻認識到加工余量確定和尺寸鏈設計的重要性,從而培養學生重視產品質量的意識,并能嚴格遵制定裝配工藝規程,規范裝配工藝過程,提高學生對于機械生產過程的責任意識和效率意識。
3.3 多元引導思政教學
“教學-思政-科研”多元引導下的課程思政教學,不僅要求教師對教學內容有深刻的分析、對思政元素有深入的挖掘,也要求教師能深度融合個人的專業背景和科研方向,從而能更好地掌握學生對于思政內容學習的心理預期和接受能力。
教師在講授機械制造技術課程相關知識點時,可以以個人參與過的科研項目為背景,結合當下時事熱點,由淺入深地引入思政元素。在介紹機械加工方法時,以國產客機C919為例,航空發動機中的葉輪葉片可以采用特種加工方法、蒙皮與長桁的連接可以采用激光焊接、梁框等承載件可以采用銑削加工技術等;在講授機床分類章節時,首先介紹國家“高檔數控機床與基礎制造裝備”重大科技專項,再圍繞航空航天、船舶、能源等行業所需的裝備,深入探討這些“大國重器”對我國突破科技封鎖、實現自主研發的重要意義;在教授加工質量時,以玉兔號月球車太陽能板中的伸展機構為例,在月球極端嚴酷的環境下,若機構零件加工表面完整性差,則會出現腐蝕、磨損、應力開裂等問題,影響月球車的正常運行。
針對該課程理論深度高、知識面廣、實踐性強等問題,綜合考慮教師教學體驗和學生學習體檢的兩大立場,分別從課堂前、課堂中與課堂后三階段協同遞進,依托線上互聯網和線下課堂、實驗室等多個平臺滿足學生對于教學內容和思政元素的不對稱需求,綜合提高學生在機械制造技術學習過程中的意識和能力,充分提升課程思政育人的效果。
1.課堂前:教師在超星學習通、一網暢學等在線學習平臺發布教學大綱、教學計劃及相關教學資源,利用計算機輔助教學手段,模擬仿真機械加工現場場景,通過查找與實際生產相關的圖片、影像和紀錄片(如《大國基業》、《中國制造》等),制作思政元素相關的多媒體課件。每次課前根據教學內容發布不同的在線學習任務,引導學生對課程基礎知識進行認知和預習。
2. 課堂中:學生通過課堂前的在線預習對課程知識體系有一定了解,教師在課堂中不再重復講解或者弱化講解基礎知識,而是突出對具有深度、拓展性及疑惑性等高階問題進行討論,同時結合教師個人科研方向、社會熱點新聞和國家重要會議和指導文件,深入淺出地分析制造生產具體問題的來源及其解決方案,并將其與課本內的知識點對應,使學生同步接受課程思政教育與理論知識教育。
3. 課堂后:課后的作業與實踐環節是學生鞏固課程知識的重要途徑。通過線上或線下布置融入思政元素的習題、實驗和討論任務,學生在實踐與解決問題的過程中會進一步總結知識內容,不斷提升實踐能力和創新能力;同時教師也會在該環節進行反思和設計,能夠及時追蹤學生的知識薄弱點,有針對性地進行知識再教授。
無論在哪一個階段,“教學-思政-科研”多元一體的課程教學方式都能有助于教師掌握學生的學習狀況,也能促進學生更加深入有效地對課程內容進行自主預習、自主學習和自主鞏固。
4 結論
“教學-思政-科研”多元引導下的機械制造技術課程教學方式,以“新工科”人才培養為目標,基于產出導向的理念,結合線上與線下教學方式,通過課程思政教育策略實施、理論教學與實踐教學內容重構以及科研成果與技術輔助支撐等手段,擬加強理論與實踐相結合的方法,將現場教學充分融合,提升學生掌握機械加工關鍵知識的能力和對于生產制造實踐應用的了解。同時,使教師學會挖掘專業課德育思政、創新資源并通過教學進行有效滲透,以課堂教學為主體,課程思政教育與科研應用融合兩翼齊飛,重點強化可以適用于機械工程專業教學、同時能夠引導和激發學生學習興趣與自主性的教學方式。
【基金項目】
上海市青年教師培養資助計劃重點項目(10-21-304-009)。
參考文獻:
[1]于愛兵,吳柯,李錦棒.“機械制造技術基礎”課程思政的教學設計與實踐[J].裝備制造技術,2022(03):243-244+248.
[2]倪衛華,江小輝.“機械制造技術”課程改革的思考與實踐[J].南方農機,2021,52(21):166-168.
[3]李晉馥,曹樹謙.新工科背景下專業基礎課的課程思政建設路徑[J].天津大學學報(社會科學版),2021,23(06):488-492.
[4]馮軍,康紅娜,李必文,胡良斌.機械類專業課程思政教學的實踐探索[J].科教導刊,2022(16):127-129.
[5]苑明海,李塹,朱雅萍,裴鳳雀.機械制造技術課程思政教學途徑探討[J].高教學刊,2021,7(14):71-74.
[6]黃澤文.“新工科”課程思政的時代蘊涵與發展路徑[J].西南大學學報(社會科學版),2021,47(03):162-168.
[7]馬先成,何玉琴,張立強,吳慶定.機械工程學科研究生思政教育初探[J].科教導刊,2021(13):108-110.