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      “機(jī)械工程材料”課程思政教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施

      2022-10-18 04:27:39范曉杰許國勝楊娜高榆嵐
      科教導(dǎo)刊 2022年24期
      關(guān)鍵詞:機(jī)械工程材料機(jī)械工程思政

      范曉杰,許國勝,楊娜,高榆嵐

      (1.貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院 貴州 畢節(jié) 551700;2.貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院礦業(yè)工程學(xué)院 貴州 畢節(jié) 551700)

      黨的十八大報(bào)告強(qiáng)調(diào):在遵循課程自身教學(xué)規(guī)律的基礎(chǔ)上,結(jié)合課程的教學(xué)內(nèi)容,將思政元素貫穿于教育教學(xué)全過程,培養(yǎng)學(xué)生的國家意識(shí)、民族自信,使之具有職業(yè)道德與創(chuàng)新意識(shí)。

      本文以“機(jī)械工程材料”課程為課程思政教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)施對(duì)象,根據(jù)該課程的教學(xué)內(nèi)容,多維度分析了課程教學(xué)中“課程思政”的育人元素,分析課程思政實(shí)施途徑,探索思政教育在該課程中的應(yīng)用,旨在為該課程以及相關(guān)專業(yè)課程思政教學(xué)中提供參考。

      1 “機(jī)械工程材料”課程簡介

      “機(jī)械工程材料”課程內(nèi)容主要包含金屬材料力學(xué)性能、金屬學(xué)基礎(chǔ)、熱處理方法及常見的金屬材料、非金屬材料和復(fù)合材料等內(nèi)容。作為機(jī)械類專業(yè)學(xué)生必修的學(xué)科基礎(chǔ)核心課,通過課程學(xué)習(xí)使學(xué)生了解材料的性能,掌握常用工程材料的加工、成形方法及工藝流程,能夠在后期的課程學(xué)習(xí)中選用合適的材料及加工方法。

      2 機(jī)械工程材料“課程思政”育人元素分析

      2.1 機(jī)械工程材料與歷史認(rèn)同

      金屬材料冶鑄技術(shù)長期以來對(duì)推動(dòng)我國古代農(nóng)業(yè)文明的發(fā)展具有非常重要的意義。從先秦時(shí)期的青銅冶鑄,到戰(zhàn)國兩漢、宋元明清時(shí)期的生鐵冶鑄工藝以及鐵制品制造,梳理我國古代不同時(shí)期冶金技術(shù)的發(fā)展特點(diǎn),金屬冶煉技術(shù)標(biāo)志著古代社會(huì)與文明發(fā)展的程度,理解金屬材料的產(chǎn)生、發(fā)展和應(yīng)用與社會(huì)進(jìn)步和文化發(fā)展的關(guān)系,對(duì)傳承和弘揚(yáng)我國優(yōu)秀的歷史文化具有重要的意義。在課程緒論部分講解不同時(shí)期金屬材料的冶金技術(shù),從石器到銅器、從銅器到鐵器的變化,我國古代不同時(shí)期冶金技術(shù)的發(fā)展特點(diǎn)與社會(huì)文化的發(fā)展關(guān)系,加強(qiáng)本專業(yè)學(xué)生對(duì)于我國古代歷史的認(rèn)同,增強(qiáng)民族自豪感和為國家繁榮強(qiáng)大付出的責(zé)任感。

      2.2 機(jī)械工程材料與工匠、科學(xué)家精神

      “建設(shè)知識(shí)型、技能型、創(chuàng)新型勞動(dòng)者大軍,弘揚(yáng)勞模精神和工匠精神,營造勞動(dòng)光榮的社會(huì)風(fēng)尚和精益求精的敬業(yè)風(fēng)氣?!迸嘤そ尘袷切聲r(shí)代賦予應(yīng)用型人才的歷史使命。新時(shí)代工匠精神的內(nèi)涵,包含了匠心:愛崗敬業(yè)、吃苦耐勞的執(zhí)著精神;匠技:精益求精、嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的卓越精神;匠道:誠實(shí)守信、實(shí)事求是的堅(jiān)守精神;匠魂:改革創(chuàng)新、攻堅(jiān)克難的創(chuàng)新精神。圍繞“機(jī)械工程材料”不同章節(jié)教學(xué)內(nèi)容特點(diǎn),將工匠精神融入教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)環(huán)節(jié)中。比如:中國商飛上海飛機(jī)制造有限公司數(shù)控機(jī)加工車間鉗工組組長胡雙錢,在其職業(yè)生涯加工的數(shù)十萬件零件中,無一瑕疵出現(xiàn);長征火箭“心臟”的焊接人高鳳林,憑借高超的技藝,用“工匠精神”鍛造了“中國品質(zhì)”;在液化天然氣船上“縫”鋼板的焊接大師張冬偉,作為一個(gè)技校畢業(yè)生,他用10 年的時(shí)間站在了世界焊接領(lǐng)域的巔峰之上。

      另外,在該課程緒論教學(xué)部分對(duì)于科學(xué)家精神的詮釋,引入科學(xué)家代表——我國著名的金屬和材料科學(xué)家?guī)煵w。師昌緒先生榮膺2010 年度國家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng),是中國高溫合金研究創(chuàng)始人之一,在高溫合金、合金鋼、金屬腐蝕與防護(hù)等領(lǐng)域取得了豐碩成果,被國外同行譽(yù)為“中國高溫合金之父”。對(duì)于我國大型飛機(jī)、航空發(fā)動(dòng)機(jī)及燃?xì)廨啓C(jī)、新材料研究等重點(diǎn)科技領(lǐng)域的發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。另外,在科學(xué)家的家國情懷方面,介紹師昌緒先生的生平事跡,尤其是赴美留學(xué),不忘赤子之心,克服困難學(xué)成回國。在“合金元素在鋼中的作用”章節(jié)中,敘述師昌緒研究團(tuán)隊(duì)在航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵部件高溫渦輪葉片的研制過程,以及該工作的應(yīng)用對(duì)于我國航空發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展的巨大貢獻(xiàn):該項(xiàng)科研成果使我國成為第二個(gè)成功應(yīng)用精鑄氣冷渦輪葉片的國家,該航空渦輪葉片不但是我國目前用量最大的航空葉片,而且裝備至今四十多年來沒有發(fā)生過因葉片失效而出現(xiàn)的事故。直至晚年,師昌緒先生仍然奮斗在科研戰(zhàn)場上,他的一生始終為國家科技事業(yè)的發(fā)展不停地奔忙,踐行了師昌緒先生曾經(jīng)說過的:“作為一個(gè)中國人,就要對(duì)中國做出貢獻(xiàn),這是人生的第一要義”。師昌緒從求學(xué)、留學(xué)、回國到投身國防科研,其投身科學(xué)事業(yè)報(bào)效祖國的一生,值得我們新時(shí)代的大學(xué)生敬佩和學(xué)習(xí)。

      2.3 機(jī)械工程材料與使命責(zé)任

      材料被稱為人類社會(huì)發(fā)展的三大支柱之一,作為課前預(yù)習(xí)任務(wù),通過學(xué)習(xí)通APP 發(fā)放課前預(yù)習(xí)任務(wù):通過與材料科學(xué)與工程應(yīng)用相關(guān)的紀(jì)錄片(《超級(jí)工程》《大國重器》等)片段,使學(xué)生了解在現(xiàn)代大型裝備和工程中工程材料發(fā)揮的巨大作用,從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)材料科學(xué)的興趣和熱情,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)專業(yè)的認(rèn)識(shí)和職業(yè)的認(rèn)同。

      改革開放以來,盡管我國制造業(yè)水平得到了極大的提高,航空發(fā)動(dòng)機(jī)、火電及水電等領(lǐng)域的大型鑄鍛件材料制造突破關(guān)鍵技術(shù),形成了一系列重大產(chǎn)品,但是我們應(yīng)該清醒地認(rèn)識(shí)到我國目前還有許多工業(yè)部門甚至是關(guān)鍵工業(yè)的材料問題還沒有完全解決,一些重要設(shè)備的關(guān)鍵零部件大量依靠國外進(jìn)口,雖然一些零部件我國目前已有一定的突破,但是零部件的性能和穩(wěn)定性與國外產(chǎn)品仍有一定的差距。我國的特種加工和精密制造技術(shù)仍然未能處于領(lǐng)先水平,比如大飛機(jī)用的航空鋼材、全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)主軸承、高質(zhì)量消費(fèi)級(jí)電容和電阻、高端機(jī)床制造核心技術(shù)、高端液壓裝備的核心元件高壓柱塞泵、重型燃?xì)廨啓C(jī)的核心技術(shù)等“卡脖子”領(lǐng)域,大部分是材料的問題。使學(xué)生意識(shí)到解決我國重大工程領(lǐng)域“卡脖子”問題的使命感和緊迫性。因此,新一代的青年學(xué)子應(yīng)該通過自己的努力學(xué)習(xí),打破那些阻礙我國科技發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。使青年學(xué)子一方面認(rèn)識(shí)到我國發(fā)展進(jìn)程的艱巨性和曲折性,另一方面也要堅(jiān)定信念,既看到挑戰(zhàn),也要看到目前我國高速發(fā)展帶來的機(jī)遇,培養(yǎng)和樹立社會(huì)責(zé)任感和專業(yè)使命感。

      2.4 機(jī)械工程材料與職業(yè)素養(yǎng)

      在課程教學(xué)的全過程融入思政教育,在課程內(nèi)容講授、課程實(shí)驗(yàn)、課后作業(yè)及練習(xí)中,注重將工程師基本素養(yǎng)包括實(shí)事求是的工作態(tài)度、實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范性及標(biāo)準(zhǔn)化、良好的學(xué)術(shù)道德以及守規(guī)矩、按章辦事等職業(yè)行為習(xí)慣貫穿于教學(xué)全過程。職業(yè)素養(yǎng)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀舉足輕重。

      在金屬材料的力學(xué)性能和相關(guān)實(shí)驗(yàn)中,引入國內(nèi)外比較典型的由于材料失效導(dǎo)致的重大事故,通過事故案例的分析和總結(jié),警示教育學(xué)生在工作中保持嚴(yán)謹(jǐn)?shù)穆殬I(yè)態(tài)度。眾所周知,如果機(jī)械工程材料失效,將會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡事故,例如,震驚世界的美國“挑戰(zhàn)者號(hào)”航天飛機(jī)失事的原因竟然是因?yàn)橄鹉z密封圈造成的泄漏。因此在課程材料力學(xué)性質(zhì)章節(jié),以材料失效為載體,進(jìn)行工程師職業(yè)素養(yǎng)的思政教育,主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:①查明事故的根本原因,確定事故發(fā)生的原因以及事故的主要責(zé)任,培養(yǎng)學(xué)生勇于擔(dān)當(dāng)?shù)呢?zé)任感;②吸取事故發(fā)生的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),提高科學(xué)認(rèn)識(shí),加強(qiáng)學(xué)生獨(dú)立思考和在學(xué)習(xí)中的批判精神;③通過經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),促進(jìn)材料的技術(shù)進(jìn)步,培養(yǎng)學(xué)生探索未知領(lǐng)域的創(chuàng)新意識(shí)。

      在講授機(jī)械加工過程中的振動(dòng)問題時(shí),讓學(xué)生知道振動(dòng)不僅會(huì)造成工件精度的降低,同時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的噪聲,對(duì)環(huán)境和人體產(chǎn)生不利影響;在機(jī)械工程材料加工過程中,經(jīng)常用到切削液和潤滑液來保證機(jī)械零件加工質(zhì)量和表面光滑度,但是切削液和潤滑液如果隨意排放,會(huì)對(duì)環(huán)境和人民身體健康產(chǎn)生很大的影響,從這些方面內(nèi)容的講授,培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)境意識(shí)和健康意識(shí)以及安全和環(huán)境保護(hù)意識(shí)。

      3 課程思政的組織實(shí)施

      課程思政教育結(jié)合OBE 工程教育認(rèn)證,基于學(xué)生成果產(chǎn)出導(dǎo)向進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)以課程思政與課程教學(xué)相結(jié)合,使得兩者起到協(xié)同增效的作用,防止思政教育和專業(yè)課的相互割裂問題。主要通過以下教學(xué)活動(dòng)實(shí)施:

      文獻(xiàn)檢索。為了激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣,布置機(jī)械工程材料領(lǐng)域與課程相關(guān)的前沿和綜述性論文閱讀,通過經(jīng)典論著及專業(yè)期刊論文的閱讀,幫助學(xué)生了解機(jī)械工程材料目前的發(fā)展現(xiàn)狀和前沿動(dòng)態(tài)。

      事故案例分析。在相關(guān)章節(jié)知識(shí)的講授中,根據(jù)章節(jié)內(nèi)容特點(diǎn),合理安排相關(guān)的案例分析尤其是上述的材料失效案例分析,將案例分析和章節(jié)知識(shí)體系進(jìn)行串聯(lián),既達(dá)到鞏固理論知識(shí)的目的,而且還能夠通過材料失效導(dǎo)致重大事故的案例剖析,鍛煉學(xué)生的批判精神,從而培養(yǎng)學(xué)生的工程師職業(yè)素養(yǎng)和工程倫理素養(yǎng)。

      課程實(shí)驗(yàn)。將上述思政元素融入課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié),在鍛煉學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能的同時(shí),通過實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性,提升學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)與思想政治素質(zhì)。通過實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性和安全操作性,培養(yǎng)學(xué)生的工程師職業(yè)素質(zhì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄和處理,應(yīng)遵循實(shí)事求是的原則,培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)素養(yǎng)和學(xué)術(shù)道德素養(yǎng)。

      4 結(jié)語

      課程思政教育是落實(shí)高等教育立德樹人的根本任務(wù),在課程教學(xué)過程中要將立德樹人做到潤物細(xì)無聲,通過專業(yè)課程思政建設(shè),不但加強(qiáng)學(xué)生專業(yè)知識(shí)、技術(shù)能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng),更要體現(xiàn)依托專業(yè)教育起到育人育德的作用。本文以“機(jī)械工程材料”課程為對(duì)象,根據(jù)課程內(nèi)容特點(diǎn),從機(jī)械工程材料與歷史認(rèn)同、工匠和科學(xué)家精神、使命責(zé)任、職業(yè)素養(yǎng)四個(gè)方面分析了課程的思政育人元素,通過教學(xué)中的文獻(xiàn)檢索、事故案例分析及課程實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)實(shí)施,旨在通過課程思政建設(shè)和實(shí)踐,將青年學(xué)子的愛國情懷、使命擔(dān)當(dāng)、職業(yè)素養(yǎng)和創(chuàng)新精神培養(yǎng)融入專業(yè)課教育中。

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