課程思政視域下金屬材料焊接性課程建設(shè)與實踐

張占偉　國旭明　莫春立　徐榮正　朱智

［摘 要］課程思政是高校實施“三全育人”的重要途徑。如何深入挖掘課程所蘊含的思政元素并將其自然地融入專業(yè)課的教學(xué)過程，是當(dāng)前工科類專業(yè)課開展課程思政所面臨的關(guān)鍵問題。金屬材料焊接性是焊接技術(shù)與工程專業(yè)的專業(yè)課，以加工制造業(yè)為背景，思政元素極為豐富。文章結(jié)合課程教學(xué)內(nèi)容重塑課程目標(biāo)，落實課程思政融入方法，探索課程思政評價方式，以期達到潤物細無聲的課程思政實施效果，為相關(guān)教學(xué)工作者提供借鑒。

［關(guān)鍵詞］課程思政；金屬材料焊接性；立德樹人；教學(xué)設(shè)計；課程評價

［中圖分類號］ G642 ［文獻標(biāo)識碼］ A ［文章編號］ 2095-3437（2023）05-0093-03

“課程思政”是在教學(xué)過程中力求實現(xiàn)育人和育才相統(tǒng)一并最終完成立德樹人根本任務(wù)的一項有益探索和舉措，是新時代教師教書育人職責(zé)的深化和拓展，是對高校落實立德樹人根本任務(wù)、鑄就教育之魂的理念創(chuàng)新和實踐創(chuàng)新[1]。習(xí)近平總書記在全國高校思想政治工作會議上指出：“要用好課堂教學(xué)這個主渠道，思想政治理論課要堅持在改進中加強，提升思想政治教育親和力和針對性，滿足學(xué)生成長發(fā)展需求和期待，其他各門課都要守好一段渠、種好責(zé)任田，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)?！盵2]當(dāng)前，以學(xué)生學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向的教育理念在我國高校中被廣泛采用，然而如何將專業(yè)教育與思想政治教育關(guān)聯(lián)化、系統(tǒng)化的研究還較少[3]。要培養(yǎng)出德才兼?zhèn)涞拇髮W(xué)生，關(guān)鍵在于培養(yǎng)體系中各類課程與思想政治理論課同向同行的把握與落實。金屬材料焊接性是焊接專業(yè)的核心課程之一，其教育目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生分析和解決焊接工程中產(chǎn)生的焊接缺陷問題并實現(xiàn)焊接結(jié)構(gòu)滿足服役環(huán)境要求的能力 [4]。教學(xué)中實施課程思政，其目標(biāo)就是要把馬克思主義立場、觀點、方法論與科學(xué)結(jié)合起來，提高學(xué)生正確認識問題、分析問題和解決問題的能力，同時培養(yǎng)學(xué)生精益求精的大國工匠精神，激發(fā)學(xué)生科技報國的家國情懷和使命擔(dān)當(dāng)。

一、課程目標(biāo)設(shè)計

金屬材料焊接性是焊接技術(shù)與工程專業(yè)的專業(yè)課、學(xué)位課，承擔(dān)著培養(yǎng)學(xué)生將專業(yè)理論知識應(yīng)用于工程實踐的能力的重任。教師應(yīng)將思政元素融入課程教學(xué)，在傳授知識、培養(yǎng)能力的同時，發(fā)揮專業(yè)課對學(xué)生的價值引領(lǐng)作用。通過本課程學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)達到的知識、能力和素質(zhì)目標(biāo)如下：（1）認識常用金屬材料及其焊接接頭的化學(xué)成分、顯微組織及性能特點，理解材料焊接性的基本概念，理解焊接缺陷產(chǎn)生的機理及影響因素；（2）能夠運用金屬材料焊接性的基礎(chǔ)理論和評價方法識別、分析和表達焊接工程中產(chǎn)生氣孔、裂紋、軟化、脆化等焊接缺陷的傾向，確定解決問題的關(guān)鍵因素與主要矛盾；（3）能夠根據(jù)工程實際對金屬材料進行焊接性評價，能正確地進行實驗方案設(shè)計、實驗操作和數(shù)據(jù)采集，并通過分析得出有效結(jié)論；（4）具有愛國情懷、職業(yè)道德和社會責(zé)任感，能夠理解和評價焊接工程對環(huán)境、經(jīng)濟及社會可持續(xù)發(fā)展的影響。

二、課程思政實施方案設(shè)計

實施課程思政需緊密圍繞教學(xué)內(nèi)容，通過精心構(gòu)思、巧妙設(shè)計才能實現(xiàn)潤物無聲的育人效果。金屬材料焊接性涉及低合金結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼、高溫合金、有色金屬等金屬材料焊接相關(guān)的基礎(chǔ)理論和研究方法，具有內(nèi)容廣泛、理論抽象、實踐性強等特點。要引導(dǎo)學(xué)生更好地學(xué)習(xí)該課程，關(guān)鍵在于細致地規(guī)劃課堂教學(xué)的每一個環(huán)節(jié)，并與思政元素的價值引領(lǐng)內(nèi)容相互關(guān)聯(lián)，強化課程思政實施的效果。焊接被稱為 “工業(yè)縫紉機”，在制造行業(yè)起著舉足輕重的作用。教師可將我國與焊接相關(guān)的重大工程、國之重器、時代楷模、環(huán)境與安全等思政元素與課程內(nèi)容有機結(jié)合，融于教學(xué)活動中，通過熏陶、滲透、感染等方式達到思想教育的目的，從而達到立德樹人根本目標(biāo)，完成為黨育人、為國育才的偉大使命。

（一）以與焊接相關(guān)的重大工程、國之重器為例，增強學(xué)生的專業(yè)自信和對中國特色社會主義制度的自信

港珠澳大橋、西氣東輸工程、蛟龍?zhí)栞d人潛水器、國產(chǎn)航母等均是學(xué)生耳熟能詳并且深感興趣的重大工程和國之重器。在教學(xué)低合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接時，教師可以港珠澳大橋主要鋼結(jié)構(gòu)的焊接為例，向?qū)W生介紹該工程首次運用“智能焊接”技術(shù)，將機器人焊接系統(tǒng)運用到橋梁鋼結(jié)構(gòu)制造中，極大地提高了焊縫質(zhì)量和焊接效率，引領(lǐng)了鋼橋制造業(yè)的進步。在教學(xué)熱機械軋制鋼的焊接時，教師可以西氣東輸用X80管線鋼為例，向?qū)W生介紹我國管線用鋼和配套焊接材料的研發(fā)之路。在教學(xué)低碳調(diào)質(zhì)鋼的焊接時，教師可向?qū)W生介紹蛟龍?zhí)栞d人潛水器和國產(chǎn)航母的選材和焊接技術(shù)，并引導(dǎo)學(xué)生討論這些與焊接技術(shù)相關(guān)的重大工程和國之重器對民生和國家安全的意義，增強學(xué)生對焊接專業(yè)的熱愛和自信，同時激發(fā)學(xué)生的民族自豪感，增強學(xué)生對中國特色社會主義制度的自信。

（二）以焊接領(lǐng)域涌現(xiàn)出的時代楷模為例，激發(fā)學(xué)生對焊接專業(yè)的熱愛和不畏困難、精益求精的工匠精神

高鳳林被譽為中國火箭發(fā)動機焊接第一人，他在“長二捆”“長三甲”“長三乙”“長三丙”等型號火箭研制時的復(fù)雜焊接結(jié)構(gòu)焊接上做出了突出貢獻，于2018年被評為“大國工匠年度人物”。和高鳳林一樣在平凡工作崗位上獲得巨大成就的焊接人還有 “七一勛章”獲得者艾愛國、大國工匠王建偉等焊接領(lǐng)域的時代楷模。通過宣揚這些典型人物的先進事跡，能夠激發(fā)學(xué)生對焊接專業(yè)的熱愛和不畏困難、精益求精的工匠精神。

（三）以行業(yè)典型結(jié)構(gòu)、航空領(lǐng)域典型材料及零部件的焊接為例，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)興趣、航空情懷和愛國熱情

在教學(xué)奧氏體不銹鋼的焊接時，教師可以將航空發(fā)動機油管的焊接（這也是生產(chǎn)實習(xí)期間的重要實習(xí)內(nèi)容）作為例子。學(xué)生對奧氏體不銹鋼較為熟悉，但對焊接接頭的顯微組織及力學(xué)性能不甚了解，教師可將教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生熟悉的實習(xí)內(nèi)容相融合。教師還可以高性能航空鋁合金焊接——運載火箭燃料儲箱焊接為例，使學(xué)生熟悉火箭結(jié)構(gòu)及工作原理，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時也培養(yǎng)學(xué)生的航空情懷和愛國精神。在教學(xué)低溫鋼的焊接時，教師可以LNG儲罐用9%Ni鋼的焊接為例融入思政元素，通過9%Ni鋼化學(xué)成分與普通低合金鋼的區(qū)別[5]，說明Ni元素對結(jié)構(gòu)鋼低溫韌性的有益作用，并指出在資源分布上我國屬于貧Ni國，引導(dǎo)學(xué)生以“我國稀土資源特點及稀土開發(fā)對環(huán)境的影響”為題開展討論，進一步闡明部分國家對我國在稀土出口問題上的無理指責(zé)及其背后陰謀。在教學(xué)鋁及鋁合金的焊接時，教師可以“高強鋁合金的應(yīng)用——高速列車的制造工藝”為例開展案例教學(xué)，通過該案例展示我國高鐵技術(shù)的先進性，指出高鐵骨架的選材和焊接技術(shù)也不容小覷，傳統(tǒng)的MIG焊、先進的激光焊、清潔的攪拌摩擦焊，無不體現(xiàn)著中國智慧和中國速度。該案例貼近學(xué)生生活，能夠讓學(xué)生感受到我國近年來的快速發(fā)展，從而培養(yǎng)學(xué)生的民族自信、道路自信和對祖國的熱愛。

（四）引入專業(yè)學(xué)科前沿、科技競賽，培養(yǎng)學(xué)生崇尚科學(xué)、敢于創(chuàng)新的精神

增材制造是焊接技術(shù)發(fā)展的前沿之一，激光增材制造、電弧熔絲增材制造、電子束增材制造等的基本原理均來源于焊接技術(shù)，在增材制造過程中遇到的裂紋、氣孔、未熔合、軟化、脆化等缺陷產(chǎn)生的原因和預(yù)防措施均可借鑒焊接過程。教師可以鈦合金電弧熔絲增材制造[6]為例向?qū)W生展示其與焊接的區(qū)別和聯(lián)系，通過此案例使學(xué)生明確焊接技術(shù)與3D打印技術(shù)的相關(guān)性，這對擴大學(xué)生視野、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、促進學(xué)科融合也能起到積極作用。教師還可將課程教學(xué)與科技競賽相結(jié)合，例如指導(dǎo)學(xué)生參加校級焊接大賽和全國大學(xué)生焊接創(chuàng)新大賽，用本課程的理論知識指導(dǎo)學(xué)生完成比賽，通過科技競賽增強學(xué)生的自信心，培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新精神。

（五）深挖哲學(xué)思想，提升學(xué)生的辯證思維能力

影響材料焊接性的因素主要包括材料、設(shè)計、工藝和服役環(huán)境，在實際焊接產(chǎn)品的設(shè)計和制造中各種因素相互影響、相互制約而又辯證統(tǒng)一。例如在鋁合金的焊接中，為了減少氫氣孔數(shù)量，采用TIG焊時，通常采用小電流、快速焊，而采用MIG焊時，則更傾向于增大焊接電流和降低焊接速度。又如，受焊接熱循環(huán)作用，熱影響區(qū)粗晶區(qū)通常因組織粗大導(dǎo)致脆性增加韌性下降，但在多層多道焊時，先焊焊道受后焊焊道的熱處理作用，通常會使組織得以細化，從而使強度、韌性均有所增加。通過課程知識的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠更全面地認識事物本質(zhì)，從而提升辯證思維能力。

（六）以重大鋼鐵冶煉和焊接生產(chǎn)事故為例，培養(yǎng)學(xué)生的安全意識，提高學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)

焊接生產(chǎn)涉及鋼鐵材料、焊接設(shè)備、保護氣體、吊裝設(shè)備等，具有安全隱患。鞍鋼“2·20”鑄鋼廠重大噴爆事故造成13人死亡、17人受傷，上?！?2·13”火災(zāi)事故造成直接經(jīng)濟損失約2884萬元，內(nèi)蒙古鄂爾多斯那達慕賽馬場主體鋼結(jié)構(gòu)坍塌事故造成經(jīng)濟損失3000多萬元……教師可以這些具體的事故為例，警示安全生產(chǎn)對社會、企業(yè)、家庭及個人的重要性。教師還可通過介紹焊接專業(yè)實驗室相關(guān)設(shè)備，向?qū)W生介紹相關(guān)的安全與防護知識，培養(yǎng)學(xué)生的安全意識，提高學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)。

三、教學(xué)方法改革

（一）采用以行業(yè)典型結(jié)構(gòu)、企業(yè)特色產(chǎn)品為實例的案例教學(xué)法

工程案例是專業(yè)知識和課程思政的有效載體，案例教學(xué)一方面能有效激發(fā)學(xué)生的好奇心，加深學(xué)生對理論知識的理解，另一方面能引導(dǎo)學(xué)生以解決主要矛盾為目的進行典型案例分析，能將看似孤立的焊接方法、工藝措施有效統(tǒng)一，從而培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題和靈活運用專業(yè)知識的能力，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。同時，典型工程案例作為課程思政的有效載體，能夠避免生硬說教，培養(yǎng)學(xué)生求真、嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度和愛崗敬業(yè)、愛社會、愛祖國的人文素質(zhì)。

（二）建設(shè)課程線上平臺，采用線上線下混合教學(xué)模式

第一，持續(xù)建設(shè)金屬材料焊接性課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源。借助超星泛雅網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，持續(xù)開展金屬材料焊接性網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源建設(shè)。截至2021年8月，金屬材料焊接性課程團隊上傳到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的教學(xué)資源主要包括課程介紹、教學(xué)日歷、教學(xué)大綱、電子參考書、多媒體課件、教學(xué)視頻、章節(jié)測試、思考題、作業(yè)等，共創(chuàng)建課程章節(jié)20 個，添加章節(jié)PPT 20 個，上傳課程輔助學(xué)習(xí)視頻35 個，上傳題庫題目120道，上傳電子圖書12冊。下一步，課程團隊將開展以問題為導(dǎo)向的模塊化線上資源重構(gòu)，以微課堂的形式提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率，另外還將根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，向?qū)W生推送課程思政相關(guān)的文章、案例等作為課后引申閱讀材料。

第二，采用線上線下混合教學(xué)模式。充分利用先進的教學(xué)手段，發(fā)揮課程線上教學(xué)的時效性、便捷性和以學(xué)生為中心的特點。截至2021年8月，線上教學(xué)平臺已完成了2018～2021年度的運行，線上注冊學(xué)習(xí)人數(shù)共260 人。平臺發(fā)布作業(yè)20次，批閱作業(yè)1040人次，發(fā)布測試卷20套、思考題38道、通知25次，課程累計訪問約5萬人次。下一步將持續(xù)加強線上教學(xué)活動，推動平時作業(yè)、測試、試驗報告等全上線，實現(xiàn)課程教學(xué)文檔“無紙化”。除教學(xué)活動外，課程教師還可通過微信、QQ等社交平臺和學(xué)生加強溝通，關(guān)注學(xué)生思想動態(tài)，并與學(xué)生輔導(dǎo)員、班主任形成協(xié)同效應(yīng)，共創(chuàng)良好育人環(huán)境。

（三）理論聯(lián)系實踐，建立“以學(xué)助賽、以賽促學(xué)”的激勵模式

第一，將課程教學(xué)和專業(yè)實習(xí)相結(jié)合，充分發(fā)揮校內(nèi)“一心三環(huán)”實踐教學(xué)體系和校外優(yōu)質(zhì)實習(xí)基地對課程教學(xué)的有力支撐作用，促進學(xué)生理論聯(lián)系實踐，培養(yǎng)高水平應(yīng)用型人才。

第二，將課內(nèi)實驗與學(xué)科競賽相結(jié)合，提高學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)新意識和團隊協(xié)作能力。近年來，每年均舉辦校級焊接創(chuàng)新大賽，通過理論培訓(xùn)、實操指導(dǎo)，培養(yǎng)了學(xué)生理論聯(lián)系實踐、勇于面對困難和團隊協(xié)作的優(yōu)良品質(zhì)，同時擇優(yōu)推薦隊伍參加全國大學(xué)生焊接創(chuàng)新大賽，均取得了優(yōu)異成績。

四、課程評價方式

本課程基于OBE教育理念，注重過程考核，實行線上線下相結(jié)合、定性定量相結(jié)合的課程評價機制，實現(xiàn)了對學(xué)生學(xué)習(xí)活動的全過程評價。其中線上和線下成績分別占40%和60%。具體線上成績包括隨堂測試（15%）、單元測試（10%）、綜合報告（10%）、線上討論（5%），線下成績包括期末考試（50%）、實驗（5%）、課堂表現(xiàn)（5%）。

由于思想政治教育具有復(fù)合性的特點，思想政治理論課教師、專業(yè)課教師和輔導(dǎo)員的工作往往產(chǎn)生重疊，很難區(qū)分哪些方面的變化是由什么方面帶來的。對此，本課程針對課程思政實施效果的評價主要采取以過程性評價、發(fā)展性評價為主導(dǎo)的評價方式，主要方式如下：（1）建立個人檔案，在隨堂作業(yè)、單元測試、綜合報告中不定期設(shè)置與課程思政相關(guān)的開放性問題要求學(xué)生作答，根據(jù)學(xué)生回答情況對學(xué)生的思想情況做發(fā)展性評價；（2）在課程結(jié)束后以線上評價、匿名問卷調(diào)査等方式，了解學(xué)生對思想政治教學(xué)設(shè)計和效果的滿意程度及建議[7]；（3）通過班主任、輔導(dǎo)員，了解課程思政對學(xué)生思想的影響。通過上述方面的反饋，了解課程思政教育過程中的內(nèi)容是否正確、傳遞思想的方式是否有效，根據(jù)上述評價結(jié)果持續(xù)改進教學(xué)設(shè)計、更新教學(xué)方法。

五、結(jié)語

通過多年的教學(xué)實踐，金屬材料焊接性課程團隊基于課程思政進行了課程建設(shè)和教學(xué)改革，通過對課程目標(biāo)、課程思政實施方案、教學(xué)方法改革、課程評價方式等進行研究和探索，將思政元素與金屬材料焊接性課程教學(xué)內(nèi)容進行了深度融合，取得了較好的教學(xué)效果。今后，課程團隊將持續(xù)挖掘?qū)W科發(fā)展、社會熱點中的思政元素，更新教學(xué)案例，同時不斷提升課程思政設(shè)計水平和實施效果，以為社會主義現(xiàn)代化建設(shè)培養(yǎng)出具備較高綜合素質(zhì)的焊接人才。

［ 參 考 文 獻 ］

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［責(zé)任編輯：周侯辰］