“塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)”課程思政的研究與實(shí)施

李曉燕 江鴻 熊巍

[摘 要] 以“塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)”課程為例，將工程教育理念與課程思政相結(jié)合，在課程目標(biāo)中引入思政元素，確立含有思政環(huán)節(jié)的課程大綱。通過(guò)合理安排教學(xué)環(huán)節(jié)和考核方式，并通過(guò)反饋持續(xù)改進(jìn)，研究了課程思政在專業(yè)課程中的具體實(shí)施路徑。從材料、工藝、模具三個(gè)要素挖掘思政元素;結(jié)合現(xiàn)代多媒體教學(xué)手段，采用案例式教學(xué)、啟發(fā)式教學(xué)、類比法教學(xué)等多手段實(shí)施教學(xué)活動(dòng);對(duì)課程思政的教學(xué)效果進(jìn)行評(píng)估，進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)。通過(guò)課程思政的具體應(yīng)用實(shí)施，形成了一套具有工程教育特點(diǎn)的材料成型及控制工程專業(yè)的思政內(nèi)容。

[關(guān)鍵詞] 課程思政;教育理念;專業(yè)課程;工程教育

[基金項(xiàng)目] 2020年度上海市高校思想政治工作—課程思政領(lǐng)航高校建設(shè)項(xiàng)目（10-20-310-002）;2020年度上海市高水平大學(xué)建設(shè)人才培養(yǎng)—上海市級(jí)一流專業(yè)建設(shè)點(diǎn)（10-20-310-010）

[作者簡(jiǎn)介] 李曉燕（1975—），女，安徽肥東人，工學(xué)博士，上海理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院副教授，碩士生導(dǎo)師（通信作者），主要從事聚合物納米復(fù)合材料的制備及成型研究;江 鴻（1978—），女，四川德陽(yáng)人，博士，上海理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院碩士生導(dǎo)師，主要從事材料精密成型及多尺度模擬研究;熊 ?。?982—），男，上海人，上海理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院2016級(jí)博士研究生，上海理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)師，研究方向?yàn)闄C(jī)械智能加工與制造。

[中圖分類號(hào)] G641? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A? ?[文章編號(hào)] 1674-9324（2021）07-0165-04? ? [收稿日期] 2020-12-07

按照“辦好中國(guó)特色社會(huì)主義大學(xué)，要堅(jiān)持立德樹(shù)人，把培育和踐行社會(huì)主義核心價(jià)值觀融入教書(shū)育人全過(guò)程”[1]的根本要求，提升高校思想政治教育實(shí)效性，必須充分發(fā)揮課堂育人主渠道作用。在高校課程體系中，專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課程等占據(jù)著較大比例。目前各大高校都開(kāi)展了專業(yè)課程中的思想道德培養(yǎng)方法與方式的研究，將學(xué)科和學(xué)術(shù)資源轉(zhuǎn)化為育人資源，實(shí)現(xiàn)“知識(shí)傳授”和“價(jià)值引領(lǐng)”的有機(jī)統(tǒng)一[2]。充分挖掘?qū)I(yè)課程和教學(xué)方式中蘊(yùn)含的思想政治教育資源，將思政教育融入專業(yè)課程教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)，使學(xué)生在掌握專業(yè)知識(shí)的同時(shí)潛移默化地提高思想政治素養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)全員、全程和全方位育人，是高校廣大教師的根本任務(wù)，也是為國(guó)家培養(yǎng)合格建設(shè)者和接班人的光榮使命[3-5]。

近些年來(lái)，新工業(yè)革命提速、全球化進(jìn)程深化、新經(jīng)濟(jì)發(fā)展加快，工科專業(yè)迎來(lái)了許多新的機(jī)遇，但是也面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。材料成型及控制工程是非常典型的工科專業(yè)，在先進(jìn)制造領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，涉及機(jī)械、汽車、電子、包裝、通信、醫(yī)療器械等諸多行業(yè)。2016年，我國(guó)正式加入世界工程教育《華盛頓協(xié)議》，標(biāo)志著工程教育質(zhì)量認(rèn)證系統(tǒng)完成了世界本質(zhì)等效，工程專業(yè)質(zhì)量規(guī)范到達(dá)世界認(rèn)可，成為我國(guó)高等教育的一項(xiàng)重大突破。上海理工大學(xué)材料成型及控制工程專業(yè)在2019年通過(guò)了工程教育認(rèn)證。通過(guò)成果導(dǎo)向，以學(xué)生為中心，反向設(shè)計(jì)課程體系和教育教學(xué)方法，對(duì)課程體系和教育教學(xué)方法進(jìn)行持續(xù)性改進(jìn)是工程教育認(rèn)證專業(yè)的共識(shí)[6]。將工程教育理念與“課程思政”相結(jié)合，通過(guò)在專業(yè)課程目標(biāo)中引入思政元素，確立含有思政環(huán)節(jié)的課程大綱，合理安排教學(xué)環(huán)節(jié)和考核方式，并通過(guò)反饋持續(xù)改進(jìn)，可以有效地提高專業(yè)教學(xué)和課程思政的教學(xué)效果。

“塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)”作為材料成型及控制工程專業(yè)的一門重要專業(yè)課程，不僅要培養(yǎng)學(xué)生的材料分析、工藝選擇和模具設(shè)計(jì)等工程能力，更要培養(yǎng)學(xué)生的工匠精神和創(chuàng)新能力[7]。將工程教育理念與專業(yè)課程思政相結(jié)合，在“塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)”的課程目標(biāo)中引入思政元素，確立含有思政環(huán)節(jié)的課程大綱。通過(guò)合理安排教學(xué)環(huán)節(jié)和考核方式，并通過(guò)反饋持續(xù)改進(jìn)，研究課程思政在“塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)”專業(yè)課程中的具體實(shí)施路徑，形成一套具有工程教育特點(diǎn)的專業(yè)課程的思政內(nèi)容，對(duì)于材料成型及控制工程等工科專業(yè)的課程建設(shè)和專業(yè)發(fā)展有著積極的借鑒意義。

一、課程思政的目標(biāo)

上海理工大學(xué)材料成型及控制工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)為“本專業(yè)培養(yǎng)在材料成型及控制工程領(lǐng)域扎實(shí)掌握金屬塑性成形、高分子及復(fù)合材料成型的基礎(chǔ)理論，精通典型材料成型工藝、模具CAD/CAE/CAM、成型設(shè)備及控制技術(shù)，培養(yǎng)具有一定工程能力、創(chuàng)新精神和國(guó)際視野的材料成型及控制工程卓越人才，能夠在材料加工及先進(jìn)制造領(lǐng)域從事科學(xué)研究、設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)制造和管理的專門人才”。針對(duì)“塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)”作為專業(yè)核心課程的特點(diǎn)，制定出課程目標(biāo)?！八芰铣尚凸に嚺c模具設(shè)計(jì)”課程是研究塑料材料的外部形狀、內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)與性能，以及成型過(guò)程控制和模具設(shè)計(jì)的應(yīng)用技術(shù)學(xué)科，培養(yǎng)的是從事材料制品成型加工、成型設(shè)備和模具的設(shè)計(jì)與制造及新材料研發(fā)的高級(jí)工程技術(shù)人才?！八芰铣尚凸に嚺c模具設(shè)計(jì)”的具體課程目標(biāo)如下。

課程目標(biāo)中，首先需要學(xué)生理解塑料材料在成型過(guò)程中的結(jié)構(gòu)演變及對(duì)制品性能的影響，能根據(jù)塑料材料的結(jié)構(gòu)特性分析成型過(guò)程，能夠理解塑料材料成型過(guò)程中溫度、壓力、時(shí)間等工藝參數(shù)對(duì)成型質(zhì)量和成型過(guò)程的影響規(guī)律。在此基礎(chǔ)上，學(xué)生需要理解成型模具的結(jié)構(gòu)類型、工作方式及成型設(shè)備的選擇，掌握塑料模具各個(gè)部件的工作原理和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)，能夠結(jié)合工程實(shí)際，提出塑料成型工藝方案，設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)，并能夠?qū)Y(jié)果進(jìn)行分析。此外，需要學(xué)生在塑料成型工藝方案和模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等多學(xué)科環(huán)境中應(yīng)用工程管理原理與經(jīng)濟(jì)決策方法，能夠從塑料材料成型分析、工藝方案、模具設(shè)計(jì)及產(chǎn)品使用的全過(guò)程理解和評(píng)價(jià)對(duì)環(huán)境及社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的影響。

在課程目標(biāo)的確定中，一方面需要注重厘清專業(yè)知識(shí)的銜接，并使學(xué)生具有較強(qiáng)的解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力。另一方面，需要從團(tuán)隊(duì)協(xié)作、多學(xué)科環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展等角度對(duì)學(xué)生的文化素養(yǎng)和道德覺(jué)悟進(jìn)行必要的引導(dǎo)，使學(xué)生“明大德、走大道、啟大智”，能夠做出正確的價(jià)值判斷，始終把培養(yǎng)什么樣的學(xué)生放在第一位。

二、課程思政的實(shí)施路徑

（一）課程大綱的修訂

要實(shí)現(xiàn)“塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)”的課程目標(biāo)，利用專業(yè)課程進(jìn)行全過(guò)程、全員和全方位育人，就要根據(jù)課程目標(biāo)，全面修訂教學(xué)大綱，從根本上實(shí)現(xiàn)將課程思政融入課堂。

“塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)”的理論教學(xué)內(nèi)容主要包括：緒論、聚合物的結(jié)構(gòu)與流變特性、塑料成型原理及工藝特性、塑料產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)工藝性、典型塑料模具的結(jié)構(gòu)與成型設(shè)備、分型面的選擇與澆注系統(tǒng)、成型及結(jié)構(gòu)零部件、推出機(jī)構(gòu)、側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)等。實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容包括：塑料模具結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)、注射成型實(shí)驗(yàn)、塑料注射模澆注系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，后續(xù)相關(guān)課程包括塑料模具課程設(shè)計(jì)、塑料成型CAE技術(shù)等。

在修訂的課程大綱中，將課程思政融入教學(xué)內(nèi)容。在緒論、塑料成型原理及工藝特性等環(huán)節(jié)，加入我國(guó)塑料成型及模具技術(shù)的歷史和發(fā)展現(xiàn)狀，以提升學(xué)生的民族自豪感，激勵(lì)學(xué)生的創(chuàng)新熱情。在聚合物的結(jié)構(gòu)與流變特性等環(huán)節(jié)，分析塑料材料的合理使用對(duì)中國(guó)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的影響，以及我國(guó)目前塑料行業(yè)所面臨的資源、能源、環(huán)保壓力，面對(duì)節(jié)能減排、綠色生產(chǎn)等形勢(shì)，幫助學(xué)生樹(shù)立生態(tài)文明、可持續(xù)發(fā)展的理念。在典型塑料模具的結(jié)構(gòu)與成型設(shè)備、分型面的選擇與澆注系統(tǒng)等章節(jié)，分析當(dāng)前我國(guó)模具行業(yè)的快速發(fā)展對(duì)制造業(yè)的促進(jìn)作用，還有哪些關(guān)鍵技術(shù)需要突破，培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新的科學(xué)探索精神。在成型及結(jié)構(gòu)零部件、推出機(jī)構(gòu)、側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)等章節(jié)，要求學(xué)生以實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的態(tài)度對(duì)待模具結(jié)構(gòu)及零件設(shè)計(jì)。在課程實(shí)驗(yàn)及課程設(shè)計(jì)模塊，要求學(xué)生從實(shí)踐的角度理解塑料成型工藝和模具設(shè)計(jì)，加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作，理解多學(xué)科環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展的重要性，在工程教育中融入文化素養(yǎng)，提高道德覺(jué)悟。

（二）課程思政元素的挖掘

“塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)”課程的主線為材料、工藝與模具設(shè)計(jì)的協(xié)同，是材料科學(xué)和材料工程結(jié)合的范例，本身蘊(yùn)含著整體和全生命周期的深刻內(nèi)涵，包含有豐富的課程思政元素。

從材料的角度出發(fā)，塑料新材料層出不窮，既要理解聚合物的結(jié)構(gòu)對(duì)產(chǎn)品性能包括成型性能的影響規(guī)律，又要理解新型聚合物材料的創(chuàng)新來(lái)源和應(yīng)用，借助新材料的升級(jí)換代激勵(lì)學(xué)生努力學(xué)習(xí)，不斷創(chuàng)新，為民族復(fù)興貢獻(xiàn)自己的力量，實(shí)現(xiàn)自己的人生價(jià)值。從工藝的角度出發(fā)，學(xué)生需要在理解主要工藝參數(shù)（料溫、模溫、壓力、速度及成型周期等）與材料及模具之間的關(guān)系，能夠在限定約束（如時(shí)間、設(shè)備、成本等）的條件下較為合理地預(yù)測(cè)成型參數(shù)，最終成型出符合要求的塑件產(chǎn)品。通過(guò)多學(xué)科環(huán)境的結(jié)合，讓學(xué)生親身經(jīng)歷從理論預(yù)測(cè)到實(shí)踐驗(yàn)證的顯性過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生知行合一的素養(yǎng)。從模具設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，首先需要分析不同結(jié)構(gòu)方案，如分型面，型腔、澆口選擇及脫模形式等，仔細(xì)比較不同方案的優(yōu)缺點(diǎn)和適應(yīng)性，這樣才能保證設(shè)計(jì)方案的合理性。確定好設(shè)計(jì)方案后，通過(guò)成型零件的尺寸計(jì)算、模架尺寸計(jì)算與選擇，抽芯力、推出距離的計(jì)算與校核等內(nèi)容，需要反復(fù)進(jìn)行尺寸驗(yàn)算、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、強(qiáng)度校核和不斷優(yōu)化，培養(yǎng)學(xué)生精益求精和一絲不茍的工匠精神。

（三）課程思政的形式

在教學(xué)過(guò)程中，在傳統(tǒng)教學(xué)手段和教學(xué)方法的基礎(chǔ)上，將多媒體、視頻、動(dòng)畫(huà)等應(yīng)用于工程實(shí)例的講授與討論，將理論與實(shí)踐相結(jié)合，將塑料模具的設(shè)計(jì)與國(guó)家政策、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)相融合。采用案例式教學(xué)、啟發(fā)式教學(xué)、類比法教學(xué)等多種手段，利用網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)線下和線上結(jié)合，以學(xué)生為中心，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課程的積極性和主動(dòng)性。通過(guò)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)和創(chuàng)新精神，促使他們?yōu)檎衽d民族工業(yè)和中華民族的偉大復(fù)興而不懈奮斗。

將相關(guān)的國(guó)家政策、技術(shù)發(fā)展等情況用視頻和實(shí)地參觀等方式進(jìn)行展示，進(jìn)一步提升學(xué)生對(duì)塑料成型及模具行業(yè)的整體認(rèn)識(shí)。在參觀中國(guó)上海國(guó)際模具技術(shù)和設(shè)備展覽會(huì)、上海國(guó)際塑料橡膠展覽會(huì)等相關(guān)拓展活動(dòng)中，讓學(xué)生們不斷感受時(shí)代的脈搏和國(guó)家需求，可以使得學(xué)生理解所學(xué)專業(yè)的重要性，也更加延伸出知識(shí)背后的精神力量，激發(fā)學(xué)生對(duì)專業(yè)的熱情，培養(yǎng)學(xué)生的愛(ài)國(guó)主義情懷和民族自豪感。

在教學(xué)過(guò)程中，針對(duì)汽車、電子、包裝、醫(yī)療器械等不同行業(yè)中塑件產(chǎn)品的要求，采用案例分析法，完整地向?qū)W生講解從材料選擇、工藝方案到模具設(shè)計(jì)的全過(guò)程，將理論與實(shí)踐相融合，自然地融入思政元素，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。在講到模具結(jié)構(gòu)及其工作原理時(shí)，可采用觀看典型模具的動(dòng)畫(huà)，對(duì)實(shí)際注塑模具拆卸與裝配相結(jié)合的方式來(lái)進(jìn)行教學(xué)，加深學(xué)生對(duì)于塑料模具結(jié)構(gòu)及其開(kāi)合模動(dòng)作過(guò)程的直觀印象。

在教學(xué)過(guò)程中采用啟發(fā)式教學(xué)，通過(guò)設(shè)計(jì)提問(wèn)環(huán)節(jié)的方式，引導(dǎo)學(xué)生按步驟利用所學(xué)的專業(yè)知識(shí)去分析和解決實(shí)際工程問(wèn)題，同時(shí)將思政理念融入專業(yè)教學(xué)。采用類比法也可以起到很好的效果，如在進(jìn)行澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的教學(xué)講解時(shí)，可類比不同澆注系統(tǒng)的特點(diǎn)，讓學(xué)生進(jìn)行對(duì)比性記憶，引導(dǎo)學(xué)生分析材料、工藝和模具之間的內(nèi)在聯(lián)系，并通過(guò)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀的對(duì)比、不同發(fā)展階段的對(duì)比，加深學(xué)生對(duì)于所學(xué)知識(shí)的理解。

將專業(yè)設(shè)計(jì)與國(guó)家政策、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)相融合，與環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展相結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生在設(shè)計(jì)過(guò)程中遵守國(guó)家的法律、法規(guī)和相關(guān)規(guī)章制度，具有環(huán)境保護(hù)意識(shí)，這對(duì)培養(yǎng)工程人才來(lái)說(shuō)尤為重要。

（四）課程思政的持續(xù)改進(jìn)

對(duì)課程思政的教學(xué)效果需要通過(guò)評(píng)估來(lái)判斷，如采用問(wèn)卷調(diào)查、平時(shí)考核、實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)、課程大作業(yè)等形式分析思政融入課程的效果。比如精心設(shè)計(jì)調(diào)查問(wèn)卷，調(diào)查課堂教學(xué)能否激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，是否有助于學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新精神，是否有助于學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感和職業(yè)道德，是否有利于學(xué)生的專業(yè)教學(xué)效果等。除了問(wèn)卷調(diào)查，可以在平時(shí)的考核過(guò)程中加入思政考核，例如，學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作是否規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，在實(shí)驗(yàn)中的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力如何，有沒(méi)有環(huán)境保護(hù)意識(shí)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理是否嚴(yán)謹(jǐn)、準(zhǔn)確等。在課程大作業(yè)中融入思政元素，設(shè)計(jì)一些開(kāi)放性的環(huán)節(jié)，考查學(xué)生塑料成型和模具設(shè)計(jì)方面分析和解決問(wèn)題的綜合能力。在課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)考核學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、實(shí)踐能力、工程素養(yǎng)和社會(huì)責(zé)任感等。