新工科背景下高職“逆向工程與快速成型”課程思政改革的探索與實踐

孟婷婷，鄧海英，樊 昱

（柳州職業(yè)技術學院，廣西 柳州 545000）

引言

基于《中國制造2025》的制造強國戰(zhàn)略，教育部提出了更強調(diào)學科實用性、交叉性與綜合性的新工科建設。逆向工程與快速成型技術作為先進制造領域中的新興技術，廣泛應用于航空航天、高鐵、汽車、船舶、模具設計等領域，能夠切實助推制造強國戰(zhàn)略目標的實現(xiàn)。因此，作為培養(yǎng)高素質(zhì)技能型人才主陣地的高職院校，在新工科背景下針對智能制造類專業(yè)開設了專業(yè)拓展課——“逆向工程與快速成型”。新工科建設要求高職院校培養(yǎng)出德技并修且具有濃厚家國情懷、廣闊國際視野、深刻環(huán)保意識、無畏創(chuàng)新精神和精湛技能水平的卓越工匠[1]。課程思政以育人為中心，在傳授專業(yè)知識的同時進行思政教育，能夠?qū)崿F(xiàn)知識傳授、能力培養(yǎng)與價值引領的有機融合，切實提高教育教學效果。各高職院校在推進“逆向工程與快速成型”課程思政的教學改革中做了大量的創(chuàng)新與實踐，取得一定的成效，但是迄今為止該課程的課程思政建設仍存在一定的問題[2]，需進一步進行探索與實踐。

一、“逆向工程與快速成型”課程思政改革現(xiàn)階段存在的不足

“逆向工程與快速成型”課程思政建設現(xiàn)階段仍存在以下不足：一是缺乏科學系統(tǒng)的思維，學情分析不足，僅僅局限于本門課程，缺乏與思政課和其他專業(yè)課程之間的協(xié)調(diào)，造成課程思政內(nèi)容重復過多、思政元素缺失、思政知識和思政目標無進階的情況[3]；二是思政元素挖掘不充分，與大多數(shù)理工科課程的思政點情況類似，思政內(nèi)容沒有體現(xiàn)出專業(yè)和課程的特點，生硬機械地嵌入課程，未能真正發(fā)揮專業(yè)課程思政育人的優(yōu)勢；三是課程思政目標定位不夠明確，缺少可考核、可量化的課程思政目標，未在課程考核中體現(xiàn)思政元素。

二、“逆向工程與快速成型”課程思政設計思路與內(nèi)容設置

（一）課程思政設計思路

課程思政的整體設計，應遵循“思政小課堂”與“社會大課堂”相結(jié)合、專業(yè)理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合的原則，從書本育人走向生活育人，從課堂育人走向開放育人，最終實現(xiàn)知行合一[4]。為此，“逆向工程與快速成型”課程圍繞國家戰(zhàn)略導向、行業(yè)產(chǎn)業(yè)需求、學生專業(yè)素養(yǎng)要求及價值觀追求，提煉出課程思政目標——聚焦“中國制造2025”，培育“樂業(yè)、敬業(yè)、精業(yè)、興業(yè)”的卓越智造工匠。在實施過程中，協(xié)同學校對學生價值塑造的頂層設計，思政課程和其他課程對學生的思政教育，在各學期、各階段有所側(cè)重和逐漸提升，實現(xiàn)思政元素在課程中的協(xié)調(diào)分配。教師應在深度理解本課程內(nèi)容和精髓的基礎上，對教學內(nèi)容進行細化，優(yōu)化課程思政內(nèi)容供給，固化隱性的思政資源，挖掘思政案例，同時探尋豐富有趣的思政融入方式，確保在傳授知識和技能的同時，提煉思政基因、價值范式，傳遞正能量，實現(xiàn)專業(yè)知識與思政資源的無縫銜接與自然過渡。

（二）課程思政教學內(nèi)容設置

課程團隊教師通過深入企業(yè)調(diào)研，分析企業(yè)案例，基于企業(yè)利用逆向設計及快速成型技術開發(fā)及優(yōu)化產(chǎn)品的工作流程，即“市場調(diào)研—現(xiàn)有產(chǎn)品模型三維數(shù)據(jù)采集與處理—產(chǎn)品零部件的逆向重構—產(chǎn)品的創(chuàng)新及優(yōu)化設計—利用快速成型技術試制樣件—產(chǎn)品裝配調(diào)試”，將課程內(nèi)容整合為六個由淺入深、逐漸進階的教學項目，具體包括兩個基礎項目（什么是逆向工程與快速成型技術、三維掃描儀與3D打印機的操作與使用）、三個進階項目（汽車外殼、雷達貓眼零件和變速器殼體的逆向設計與樣件打印、裝配驗證）、一個拔高項目（自選命題，完成某一機械產(chǎn)品的逆向設計與樣件打印、裝配驗證）。在六個教學項目中，由易到難、逐層遞進地融入職業(yè)素養(yǎng)、工程倫理、工匠精神、愛國情懷和責任擔當?shù)确矫娴乃颊?，讓學生在獲取新知、內(nèi)化新知、運用新知的過程中，進階培養(yǎng)“樂業(yè)、敬業(yè)、精業(yè)、興業(yè)”的價值情懷。課程思政與教學內(nèi)容的有機融合，既增加了價值引領的力量和可信度，又打造了有溫度、有感染力的專業(yè)課課堂，實現(xiàn)了教書育人的統(tǒng)一?！澳嫦蚬こ膛c快速成型”課程思政元素設計如表1所示。

表1“逆向工程與快速成型”課程思政元素設計表

三、“逆向工程與快速成型”課程思政的育人模式

基于學生的軟件運用能力有所儲備、實踐能力亟待加強、科研思維有待啟迪、創(chuàng)新意識尚需提升、服務中國智造能力更需培育的學情特點，“逆向工程與快速成型”課程思政改革立足于新工科背景，依托柳州本地企業(yè)，將課程建設主動融入柳州工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈，構建了以學生為中心的“雙元三維四體系”育人模式。

（一）以學生為中心，尊重學生的個人發(fā)展需求

高職學生來源渠道多樣，基礎和需求不盡相同，需要因材施教。因此，課程標準的制定不僅要考慮培養(yǎng)學生合格的職業(yè)能力，還要體現(xiàn)課程的育人功能，遵循人才成長規(guī)律。教學設計要凸顯學生的主體地位，精心設計能夠給學生提供經(jīng)驗和成長的教學情境，如問題情境、價值判斷情境等，讓學生在解決問題的過程中，辨識問題背后蘊含的理論思維、方法論和價值觀，激發(fā)學生思想碰撞和情感體驗，從而構建“學知識—品原理—悟道理—踐行初心使命、責任擔當”的一體化育人路徑。

（二）校企雙元，打造命運共同體，實現(xiàn)共享共贏

課程團隊堅持把課程建設和區(qū)域汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展聯(lián)系在一起，以培養(yǎng)專業(yè)能力強、職業(yè)素質(zhì)高、政治過硬的卓越智造工匠為目標，校企雙元，產(chǎn)教融合，共同育人（見圖1）。瞄準技術變革和產(chǎn)業(yè)升級方向，立足企業(yè)職業(yè)能力需求，充分發(fā)揮企業(yè)對課程的指導作用，踐行校企協(xié)同辦學模式，扎實開展校企共建課程，打造校企命運共同體，實現(xiàn)共享共贏。

（三）鋪設“理論與實踐融合、線上與線下混合、第一課堂與第二課堂互補”的三維育人路徑

在課程思政實施過程中，堅持理論與實踐融合，線上與線下混合，第一課堂與第二課堂互補，打破理論與實踐的界限，把理論教學與實踐教學融為一體，教學場所安排在配備三維掃描儀、3D 打印機以及計算機的一體化教室，師生雙方邊教、邊學、邊做，理中有實，實中有理，教師在“教做一體”中滲透科學態(tài)度、工匠精神，學生在“學練一體”中從模仿到思考，從感悟到踐行。

教師利用超星學習通網(wǎng)絡教學平臺，將課程資源和思政元素按照教學項目發(fā)布成任務點，通過知識導圖、視頻學習、拓展閱讀、測驗、討論、答疑等活動，拓展教育的時間和空間，學生tf先在線上預習，再進入線下課堂的學、做，其思維認知的深度和廣度都會有所提升。特別是課前的融入思政元素的拓展閱讀或者小視頻學習，有助于提升教師線下教學效果，使教師在線下課堂的思政沁潤如春風化雨，更有代入感和感染力。此外，通過豐富的第二課堂活動補充第一課堂的教學，助推學生的個性化發(fā)展。在第二課堂中，除了開展技能證書培訓、技能大賽訓練外，還組織學生到企業(yè)參觀、學習；成立逆向設計與3D打印社團和協(xié)會，學生面向社會開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)服務，參與企業(yè)項目。如此一來，把課程思政的小課堂與企業(yè)、行業(yè)的社會大課堂結(jié)合起來，讓學生在真刀真槍的實踐中提升職業(yè)能力，促進學思結(jié)合、知行統(tǒng)一，引導學生思考現(xiàn)實問題，了解群眾關切、關注的社會熱點，最終實現(xiàn)課程思政育人效力的內(nèi)源性生成。

（四）“崗課賽證”四體系融合育人

“崗課賽證”融合是符合企業(yè)、行業(yè)需求的綜合育人機制，通過工作崗位、課程標準、職業(yè)技能大賽、職業(yè)技能等級證書的融合，構建起以職業(yè)能力培養(yǎng)為核心的育人機制，為提升學生職業(yè)能力和政治素養(yǎng)夯實基礎[5]?！澳嫦蚬こ膛c快速成型”課程從逆向建模工程師、機械設計師、增材制造工程師等崗位需求出發(fā)，結(jié)合職業(yè)技能大賽的能力需求和素養(yǎng)要求，開發(fā)出以職業(yè)能力培養(yǎng)為核心的模塊化、項目化課程體系。課程也緊跟企業(yè)、行業(yè)的新技術、新工藝、新規(guī)范，在第二課堂利用職業(yè)技能等級證書培訓課程強化、補充和拓展課程體系。“崗課賽證”四體系融合的思政育人模式如圖2所示。

圖2 “崗課賽證”四體系融合的思政育人模式

四、課程思政有機融入教學的方法與手段

在教學中，基于OBE 的教學理念，以課程思政為引領，將“項目教學”“翻轉(zhuǎn)課堂”“線上線下混合”等教學方法應用于課堂教學實踐，開發(fā)逆向工程與快速成型項目，精選企業(yè)真實案例，以“介紹典型項目—線上學習—教師示范演示—學生分組完成項目—評價項目—修改、完善項目”的思路展開教學，并引入“留白”“踩雷”等方法提高學生學習的主觀能動性。課前，教師借助現(xiàn)代化信息技術手段與線上教學實施平臺，發(fā)布融入思政元素的教學案例和拓展閱讀并賦予一定的考核分數(shù)，讓學生預先接受思政教育；課中，教師將思政元素有機融入教學，讓學生在潛移默化中接受思政的熏陶。在教學過程中，設置“留白”反思環(huán)節(jié)，布置相關反思的作業(yè)，給予學生獨立思考和判斷分析的機會，引導學生靜下心來思考原理、領悟道理、明白事理。另外，在設置教學項目時和項目示范的過程中，弱化一些操作細節(jié)和操作順序，埋下項目實施的“雷”。比如，因三維掃描儀標定操作的不規(guī)范，使后續(xù)掃描的點云出現(xiàn)分層，影響后續(xù)逆向建模效果，導致建模無法進行。通過“踩雷”的體驗，引導學生分析問題，找出原因并且解決問題，從而使學生加深對知識的理解，提高對技能的掌握，升華一絲不茍、精益求精的科學態(tài)度和工匠精神。

五、課程思政的評價機制

積極構建以評促改的可持續(xù)發(fā)展的“五化一體”評價機制，即評價主體多元化、評價內(nèi)容多維化、評價過程動態(tài)化、評價方法多樣化、評價方式個性化。課程評價主體打破教師“一統(tǒng)天下”的現(xiàn)狀，開展教師、學生、家長、學校、企業(yè)、行業(yè)多主體共同參與評價的交互活動。評價方式有線上平臺統(tǒng)計、教師評價、生生自評與互評以及技能大賽、職業(yè)證書的檢驗。評價貫穿整個線上線下學習過程，分為過程性評價、結(jié)果性評價和增值評價，突出評價的目標性、引導性和激勵性，注重評價結(jié)果的“增值度”。評價的內(nèi)容包含知識、技能和素養(yǎng)三個方面，涵蓋教學活動的參與情況、平時訓練項目的完成情況、期末實操考核情況以及自選項目的完成情況。評價體系中融入團隊協(xié)作、精益求精、創(chuàng)新設計等思政指標，涉及相關思政微課、思政拓展閱讀的完成情況以及觀后感、課后反思的撰寫與踐行，使課程思政可評可考，使課程思政建設能夠落地落實、見功見效。

六、結(jié)語

全面推進課程思政建設是落實立德樹人根本任務的戰(zhàn)略舉措?！澳嫦蚬こ膛c快速成型”課程團隊積極開展課程思政改革的探索與實踐，協(xié)同學校對學生價值塑造的頂層設計，協(xié)同思政課程和其他課程對學生的思政培養(yǎng)，精心設計教學情境，優(yōu)化課程內(nèi)容，深挖課程思政資源，凝練思政元素，創(chuàng)新思政融入模式，調(diào)整考核方式，構建了以學生為中心的“雙元三維四體系”育人模式。課程思政改革的探索與實踐，提升了教師的教研水平，打造了有深度、有溫度的專業(yè)課堂，也提升了學生的專業(yè)能力、職業(yè)素養(yǎng)和道德情操。