理工科专业课程思政教学融合设计

吴晓芳 孙伦业 李毅华

摘 要：目前，高校理工科类的诸多专业课程都存在“内容多、课时少；理论多、实践少；低头多、抬头少”的问题。针对这一现状，课程思政为理工科类专业课程的教学改革提供了新思路，秉着将专业知识和思政元素有效融合，以达到智育和德育双重育人的目标。本文以精密与特种加工课程为例，分析了目前教学过程中存在的主要问题，提出了在专业课程中融入课程思政的必要性，探索了在专业课程中实施课程思政的教学融合设计。

关键词：专业课程；课程思政；教学设计

中图分类号：G4     文献标识码：A      doi：10.19311/j.cnki.16723198.2023.18.080

0 引言

精密与特种加工是一门介绍机械制造技术新发展的专业选修课。该课程涉及多学科基础知识的交叉融合，是所有机械专业课程学习的拓展与补充，在培养高级机械工程技术人才的全局中，同样占有重要的地位。课程学习的目标是让学生了解常用特种加工方法的原理、特点、设备、工艺规律以及应用范围，使学生开阔机械加工工艺领域的眼界，开拓加工方法的思路，为以后机械产品的设计与开发奠定理论基础和创新基础。

由精密与特种加工的课程特点可知，本课程涉及内容广、学科交叉多、理论性较强，这对教师授课和学生学习来说无疑都具有较大的难度。如果教师的授课方式单一枯燥，将会使本来就没有学习热情的学生更难提起对本门课程的学习兴趣。据调研，理工科专业的诸多课程都存在类似问题，因此探索有效的解决方法和策略成為共同的任务。在这方面，课程思政为理工科专业课程的教学提供了新思路。本文通过对精密与特种加工的教学现状进行分析，探索将专业课程教育与课程思政有机融合的教学实践方法。

1 目前教学中存在的问题

（1）课时较少，导致授课内容缺乏深度。

由于精密与特种加工课程涉及内容广泛，根据不同的特种加工方法划分为十几个章节，且每个章节之间没有紧密的联系，这就导致教师在较少的课时内必须简化授课内容，基本都是针对每个特种加工方法的原理、特点、设备和应用等方面进行泛泛的理论讲解，而对于一些抽象的特种加工原理，学生可能一知半解，缺乏更深层次的理解和学习。

（2）缺少实践，导致理论课堂空洞乏味。

目前的精密与特种加工课程基本都是以理论教学为主，实践环节较少且很难实现，这就导致课堂内容空洞乏味，学生无法深刻理解一些理论知识，继而对本课程产生厌学、弃学等消极情绪。

（3）选修课程，学生默认不够重视。

精密与特种加工作为一门专业选修课程，学生本身就没有引起足够的重视，况且该课程大多被安排在大四上学期，正值学生在为找工作而焦虑，因此经常会出现一些打着面试的旗号而请假或旷课的学生，即使来上课的学生也是“低头族”较多，很难提起学习的兴趣。

2 专业课程中融入课程思政的必要性

高校的思想政治工作对学生的培养至关重要，直接关系着“培养什么样的人、如何培养人以及为谁培养人”这个根本问题。然而，单纯的思想政治课并不能引起学生的学习兴趣，根本听不进去老师给他们讲述的树立正确的人生观、世界观和价值观。所谓课程思政，就是把思想政治课程和专业课程进行有效融合，让学生在学到专业知识的同时，也能丰富自己的精神世界。因此，在专业课程中融入课程思政是非常有必要的，具体主要体现在以下三个方面。

2.1 丰富授课形式，增加课堂活力

对专业课程来说，课程思政的建设就是要求教师转变思想观念，将时政新闻、社会热点、国际形势等与教学内容相关的思政元素，灵活运用不同的授课手段贯穿于教学的过程中。这样不仅可以丰富教师的授课形式，而且可以借助新闻的热度激发学生课程参与的热情，从而增加课堂的活力。

2.2 拓展书本知识，唤起正确认知

课程思政建设需要教师不断学习新的专业知识和技能，加强思想政治学习，挖掘凝练与专业内容相关的思政元素作为书本知识的拓展与补充，从而起到思政教育促进专业知识教学的作用。尤其是对于精密与特种加工一类的课程，枯燥的书本知识和选修的课程性质导致学生对其不够重视，不妨将特种加工技术在生产实践中的一些应用案例作为思政元素融入课堂。这样将书本上的理论知识与生活中的实际应用结合起来，能够让学生明确本课程的重要性，从而唤起正确认知，反向刺激学生的求知欲和学习热情。

2.3 注入正向能量，树立远大理想

课程思政教学模式的改革应遵循高校办学的基本任务，即培养具有高素质的、具备专业知识和技能的人才并确保其将所学知识服务于社会。因此，在专业课程中融入课程思政，教师在传授学生知识和技能的同时，也引导学生关心国家大事，关注科技名人，弘扬正能量。这有利于激励学生自觉把个人的理想追求融入国家和民族的事业中，帮助学生树立终身学习意识和科技强国的远大理想。

3 专业课程与课程思政融合的教学设计

以精密与特种加工课程为例，本节课的内容为特种加工的发展及应用，分别从产生、发展、分类、特点、应用等多方面介绍特种加工技术的发展现状。

3.1 课程思政的元素挖掘

结合本节的授课内容，在知识讲授过程中从时代背景、工程实物、社会现象等入手，引出要讨论的问题，引导正确的美德修养、匠心精神和爱国主义的思考。

（1）时代背景。

从电火花加工起源20世纪40年代的时代背景，谈及我国20世纪40年代所处的内忧外患（国内战争和抗日战争）的社会境地，探讨其根本原因就是生产力不发达，国家不富强，阐述爱国主义之于国家民族的紧迫性，激发学生以身爱国，投身机械，科技强国的热情。

（2）工程实物。

从PPT动画和视频演示，观看电火花、电化学、激光、超声波以及3D打印等技术加工高精尖产品的过程，探讨特种加工技术与传统加工技术相比的原理特点，引入“以软切硬、以柔克刚”的技术性突破，激发学生正确认识事物的两面性，培养逆向思维和创新思维。

（3）社会现象。

从特种加工技术的应用领域，谈及疫情催生下的机器人时代和人工智能制造，结合当前机械类毕业生严峻的就业形势，鼓励学生全面培养自身素质，着重提升个人核心竞争力。

3.2 课程思政的教学设计

根据思政元素的融合需要，将本节的授课内容划分为三个部分，在每部分中融入一个思政元素，以便于教学环节的逐步开展，具体的教学过程做如下安排。

3.2.1 特种加工的产生和发展

（1）授课内容。

20世纪40年代，苏联科学家拉扎连科夫妇研究开关触点遭受火花放电腐蚀损坏的现象和原因，发现电火花的瞬时高温可以使局部的金属熔化、气化而被腐蚀掉，开创和发明了电火花加工技术，从此打开了特种加工技术发展的大门，然后介绍我国特种加工技术的创始人和发展之路。

（2）教学活动。

随堂讨论：①20世纪40年代我国处于什么样的社会背景？②导致我国处于这种社会背景的根本原因是什么？

（3）思政元素融入。

通过一起回顾20世纪40年代我国所处的内忧外患的时代背景，与学生探讨造成这种局势的具体原因是生产力不发达、国家不富强，引领学生认识科学技术之于国家民族的紧迫性，激发学生以身爱国，奋发图强，科技强国的热情。

3.2.2 特种加工的机理特点

（1）授课内容。

首先，从另一个角度来解读电火花加工的起源：电火花加工技术是将有害的火花放电现象转化为了有利的材料蚀除加工，体现了“任何事物都有两面性”的马克思主义哲学思想。其次，通过对比观察特种加工技术与传统加工技术的材料去除过程，总结出特种加工技术“以軟切硬”的机理特点，突破了传统加工“以硬切软”的局限。

（2）教学活动。

视频直观展示：①电火花加工航空发动机叶片冷却孔；②电化学电解加工整体叶轮。

（3）思政元素融入。

针对“任何事物都有两面性”的哲学思想，倡导学生在以后的学习、工作或生活中都要具备逆向思维能力和勇于创新的能力，在面对困境时，善于发现和采用事物有利的一面，敢于尝试打破固有的思维模式。

3.2.3 特种加工的分类及应用

（1）授课内容。

特种加工技术的主要类别。不同类别的特种加工技术作用机理不同，应用的加工领域也就不同。如电火花加工主要用于深小孔、窄缝深槽、冷冲模、型腔等零件的加工；电化学加工主要用于深扩孔、套料、叶片等零件的加工。

特种加工技术的应用。结合疫情当下中国机械制造业的现状进行分析。由于疫情的影响，目前国内的制造业也受到了很大的冲击，因此导致了机械类高校毕业生严峻的就业形势。然而，疫情之下又在重塑着机器人行业的格局，各式各样的服务机器人如雨后春笋般一起涌现：消毒的、送餐的、测温的、清洁的、接待的、卖东西的……，这也无疑给智能制造技术的发展带来了超乎想象的历史机遇。

（2）教学活动。

直观展示：超声波口罩机、3D打印医用防护面罩和护耳夹、电化学气体检测传感器等视频图片。

随堂讨论：①疫情期间特种加工技术起到了哪些作用和贡献？②如何应对疫情对机械类高校毕业生就业形势的影响？

（3）思政元素融入。

“制造强国，科技兴邦”，无论时代如何发展、时局如何变动，科学技术永远是推动生产力发展的关键因素。高校大学生，是中国的希望，祖国的未来，面对严峻的就业形势，根本要务就是提高自身的核心竞争力，把握时代变局下催生的各种机遇。引导学生增强逆向思维意识，勇于创新，以掌握和领跑制造业核心技术为己任，打破西方技术垄断，唯其如此，才能从根本上保障国家经济安全和国防安全，方能不负青春年华。

课后拓展训练任务布置：

调研：①国内特种加工技术主要依赖进口的有哪些？②这些核心技术的难点是什么？

3.3 课程思政的融入方法

采取适宜的教学方法和教学模式，结合高清的PPT图片、动画和视频演示，启发式思考，以达成课程思政的预期目标，培育“实业报国，创新兴国，匠心强国，以身爱国”德才兼备的复合型工程人才。

（1）导入部分采用课堂互动式教学方法，将学生带入20世纪40年代的社会背景中，引导学生思考导致内忧外患时代背景的根本原因，并进行分析讨论，自然而然上升到“制造强国、科技兴邦”的国家战略，激发学生的爱国情怀，效力祖国机械事业，不断创新，发明创造中国自主产权的核心技术。

（2）直观展示法演示特种加工中心加工航天航空等关键零件的视频，让学生对特种加工技术有进一步感官上的认识，引发学习的兴趣，通过令人震撼的航空发动机叶片冷却孔、涡轮机整体叶轮等产品的展示，强化学生对特种加工技术的感受，鼓励匠心制造、倡导匠心精神，在学生心中埋下一颗工匠的种子。

（3）采用讨论式课堂活动方式，探讨特种加工技术在疫情期间的应用和贡献，提醒学生：由于疫情的影响机械行业不甚景气的现状，但同时催生了机器人大时代的格局，鼓励学生面对严峻的就业形势不要气馁，全面培养自身的素质修养，着重提升个人的核心竞争力。

4 结语

为了提高理工科专业课程的授课质量，更好地培养出专业素质和德育素质全面发展的高质量人才，本文以精密与特种加工课程为例，分析了目前教学过程中存在的问题，提出了在专业课程中融入课程思政的必要性，探索了在专业课程中实施课程思政的教学融合设计。总之，在理工科的专业课程中实施课程思政，是通过多元化的教学形式和方法，将科学育人与学科育人相结合，做到教书与育人相统一的重要举措。

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