工程训练课程思政的探索与实践
杨莉
江苏师范大学机电工程学院 江苏徐州 221116
习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上强调,“要用好课堂教学这个主渠道,各类课程都要与思想政治理论课同向同行,形成协同效应”。“课程思政”作为新时代中国高等教育的重大理念创新与实践探索,其核心在于将价值观引导融入知识传授和能力培养之中,实现“三全育人”的综合改革目标。
工程训练(或称金工实习)是高等院校工科学生不可或缺的实践教学环节,其特点是动手性强、理论与实践结合紧密。学生在此过程中不仅学习机械制造的基本技能,更逐步建立起对工程理论、生产安全、质量规范的认知。传统的工程训练教学往往侧重于操作技能的机械化重复,对其中蕴含的丰富思政元素还需深入挖掘,育人功能未能充分发挥。
线切割加工作为先进制造技术的代表,是现代工程训练课程中的重要模块。其技术原理复杂、设备精度高,本文以该模块为例,详细探讨如何将思政教育“润物无声”地融入教学全过程,实现技能锻炼与精神塑造的同频共振。
一、工程训练课程思政融入的必要性
工程训练过程中开展课程思政,其必要性体现为
1. 落实立德树人根本任务的需求:工科人才是未来国家建设的栋梁,其思想政治素质、职业操守与工程伦理观直接关系到“制造强国”战略的实施。必须在从业之初就筑牢其思想根基。
2. 新工科建设的内在要求:新工科强调学科的交叉性、创新性与综合性,更需要培养学生具备家国情怀、团队协作、全球视野及可持续发展的价值观。
3. 破除“重技能、轻育人”传统弊端的需求:扭转实践教学环节中“只见物不见人”、“只会操作不懂为何操作”的片面倾向,提升实践教学的育人高度。
二、工程训练课程思政融入的独特优势
工程训练过程中开展课程思政,具有如下优势
1. 体验性优势:“亲手做”的体验远比“听讲”来得深刻。在解决实际工程问题、完成作品的过程中,学生对于严谨、责任、创新的体会更为直观和强烈,印象更为深刻。
2. 情境性优势:车间环境、安全规范、设备操作、团队协作等构成了一个真实的“微缩工业环境”,为进行安全教育、纪律教育、劳育和美育提供了真实情境,也对工业一线有了更直观的认识。
3. 成果可视化优势:最终的加工成品是对学生劳动与智慧最直接的回报。一个精美的作品能极大地增强学生的成就感、自信心和对工匠精神的认同。
三、线切割加工模块中思政元素的深度挖掘
围绕线切割加工的技术特点与教学流程,可以系统挖掘以下思政元素:
1. 工匠精神与质量意识:线切割精度可达微米级,编程的每一个参数、机床的每一次维护都直接影响成品质量。引导学生理解“差之毫厘,谬以千里”,培养一丝不苟、精益求精的工匠精神和追求卓越的质量意识。如针对传统自动穿丝系统在刀子钝化后,在剪断电极丝时,出现电极丝断口极不稳定,影响穿丝成功率的问题,采用退火拉直的方式将电极丝通电加热拉直后拉断,并冷却成最佳化的针型。正是这一技术的应用,将穿丝的成功率提高到接近 100%,并且可以适合各种条件下的自动穿丝。通过电极丝断口两种方式的处理,说明对待问题需要以专业的方式从根本上加以解决,由此培养学生对待问题精益求精的科学态度。
2. 创新精神与系统思维:从二维图纸到三维建模,再到数控代码生成,是一个完整的创新实现过程。鼓励学生自主设计个性化作品(如校徽、创意图案),培养其创新思维和将抽象构想变为现实产品的系统化工程思维能力。如传统运丝系统的贮丝筒在旋转和直线运动过程中易产生振动,并且贮丝筒一端固定电动机会产生偏重的问题。针对上述问题,改进成采用排丝机构排丝,使机床运行的平稳性有所提高,从而达到提高机床切割精度,改善表面粗糙度的目的。这一实例是我国科技人员解决工程实际问题的典型案例,也反映出在科研创新过程中,工艺指标的提高是一个系统工程,不能一蹴而就,必须针对问题,以科学的态度和工匠精神,不断改进、细化、完善,才会有所收获
3. 安全意识与规范意识:高压电、切削液、高速运丝等存在明确安全风险。严格执行安全操作规程,是对个人、对他人、对设备负责的直接体现,是培养学生纪律观念、责任意识和敬畏之心的重要环节。
4. 美学素养与劳动观念:线切割可以加工出极具艺术感的金属作品。引导学生欣赏机械加工中的几何之美、工艺之美,理解“技术”与“艺术”的结合,体验劳动创造美的喜悦,树立正确的劳动观。
5. 家国情怀与制度自信:介绍我国在线切割等特种加工领域从无到有、从落后到赶超的奋斗历程(如介绍我国自主品牌机床的发展),让学生了解国产技术的进步,增强民族自豪感、科技报国的使命感和对“中国制造”的信心。如高速走丝线切割采用乳化液为工作液时,由于无法保障极间充满液体介质,因此电流稍大就会产生断丝现象,导致无法进行高效切割。同时由于废液无法降解,对环境造成了很大的污染,复合型工作液的研发是在系统分析制约电火花线切割工艺指标长期停滞不前的原因后,认为极间放电状态的恶化是其短板。而复合工作液可以大幅度增加放电能量,成倍提高线切割的切割速度,并且由于工作液中没有高比例的矿物油,因此使废液的处理变得简单易行。使学生明确任何问题的解决关键是抓住其主要矛盾,探求问题的实质所在,并解决主要问题;同时在科技进步与发展的同时,必须注重对学生环保意识和对社会负责的培养,激发学生的创新精神及奉献社会精神。
四、课程思政在线切割模块中的教学实践方案设计
(一)教学目标重构:在原有的知识目标(掌握原理)、能力目标(熟练操作)基础上,增加价值目标:
1. 养成严谨细致、精益求精的科学态度与工匠精神。2. 树立安全第一、规范操作的职业素养与责任意识。3. 激发勇于探索、敢于创新的工程兴趣与爱国热情。(二)教学内容与环节融入设计:
1. 理论讲解环节:在介绍技术发展史时,融入中国科学家和工程师的贡献,激发家国情怀;在讲解原理时,强调精度的重要性,植入工匠精神。特别是线切割技术在高精尖领域(如航空航天发动机叶片加工、医疗器械制造)的应用实例,我国在该技术领域从追赶到并跑甚至领跑的奋斗历程,激发学生的民族自豪感和爱国热情,引导学生将个人创意与国家需求相结合,深刻理解“将关键核心技术掌握在自己手中”的战略意义,从而树立起“科技强国、制造强国”的远大志向和使命担当。
2. 安全教育环节:将“生命至上、安全第一”的理念置于首要位置,让学生从思想深处认识到安全规程的每一条款都是前人用教训甚至生命换来的“护身符”。培养学生对规则的敬畏之心、对设备的爱护之情、对同伴安全的监护之责,使其将安全意识和规范意识内化为一种下意识的职业习惯和不可推卸的责任意识,为未来成为有担当、负责任的卓越工程师奠定品德基石。
3. 编程与操作环节:
案例导入:提供正反案例。展示因一个参数错误导致工件报废的实例(培养责任意识);展示往届学生的优秀创意作品(激发创新欲望)。
任务驱动:在完成基础图形加工后,学生自主设计作品,并进行加工。
4. 总结点评环节:从尺寸是否合格,工艺路径是否优化、创新设计是否有想法、劳动态度是否认真等作为评价体系。
五、实践效果与改进措施
实践效果表现如下:
1 . 学习兴趣显著提升:在常规教学中,学生往往按部就班完成教师设定的固定任务,处于“被动操作”状态。引入自主创新设计环节后,学生需要独立完成从构思、绘图到加工的全过程,角色转变为“主动创造者”,极大激发了学生的内在学习动机。
2. 思政获得感强:在安全教育环节,通过分析真实安全事故案例(如因操作不当导致的设备损坏或人身伤害),学生真正体会到“规范操作是安全的生命线”。在精度控制练习中,学生为达到图纸要求的微米级公差,需反复调整参数、校验程序,在这一过程中切身感受到了何为“工匠精神”。这种“在做中学、在学中悟”的方式,实现了思政教育从“说教”向“体验”的成功转变,内化效果远超传统理论灌输。学生普遍表示,对“工匠精神”、“安全生产”有了前所未有的切身感受,比纯理论说教更能入脑入心。
3. 作品质量与创新性提高:学生为了完成自己的创意设计,会更主动地钻研技术、优化参数,主动探究电参数(如脉冲宽度、间隔时间)对表面粗糙度的影响,优化切割路径以提高效率,甚至尝试不同的装夹方法以保证加工精度,表现出更强的学习钻研精神和解决问题的能力。
改进措施如下:
1. 强化师资队伍建设,提升教师思政教学能力:教师不仅要是技术能手,更要成为思政教育的“有心人”,需加强师资培训。
2. 系统开发与整合教学资源,建设思政案例库:持续收集整理与线切割技术相关的工程伦理、人物事迹、创新案例等教学资源。
3. 构建多元、科学的思政教学效果评价体系:如何量化评估价值观的内化程度,需进一步探索,增强实际应用的可行性与系统性。
六、结论
工程训练课程是开展课程思政建设的宝贵阵地。以线切割加工模块为具体载体,通过深度挖掘其内在的思政元素,并将之有机融入教学全流程,能够有效实现“价值塑造、知识传授、能力培养”三位一体的教学目标。本文所提出的教学实践方案表明,这种融合不仅可行,而且能显著增强教学的吸引力、感染力和育人实效。其“挖掘 - 融入 - 评价”的实施路径,可为其他工科实践课程的思政建设提供一套可参考的范式,为推动课程思政在更广阔领域的深入发展贡献一份力量。
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