新工科背景下的工程图学课程思政培育方案探析

徐 健 邢 元 景秀并 李士鹏 姜 杉 张 巍

（天津大学 天津 300350）

0 引言

2016年12月，习近平总书记在全国高校思想政治工作会上的讲话中指出：做好高校思想政治工作，要因事而化、因时而进、因势而新。各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应。教育部积极推进新工科建设，全力探索形成领跑全球工程教育的中国模式、中国经验，助力高等教育强国建设。新工科建设的关键在教师，成效在学生，基础在课程。

为实现“工程图学”课程传授专业知识及思想政治教育双重功能的有机融合，本文结合“工程图学”的课程特点，明确课程思政建设目标要求和内容重点，着重研究如何在课程教学中进行思政元素的发掘与设计，探索全时空、全过程、全课程育人课程思政教学模式。

工程图学课程主要研究图示空间几何问题，绘制和阅读工程图样的基本原理和基本方法。本课程是工科本科各专业的一门专业基础课，其工程知识可以应用在机械工程、土木建筑、航空航天等诸多行业及领域。天津大学“工程图学”团队目前拥有三门国家级首批一流本科课程，因此将“工程图学”课程与思想政治教育相结合，对培养具有社会主义核心价值观的后备人才，实现我国科技强国战略具有十分重要的意义。

1 “工程图学”课程思政建设目标

1.1 建设依据

以《高等学校课程思政建设指导纲要》为指导，落实立德树人根本任务，结合“工程图学”教学对象特点挖掘课程思政元素，设计课程思政教学体系，将课程思政融入课程建设全过程。

1.2 建设目标

聚焦新工科建设规划，结合国家战略需求，在“工程图学”课程教学中一是把马克思主义立场观点方法的教育与科学精神的培养结合起来，提高学生正确认识问题、分析问题和解决问题的能力；二是深入挖掘课程内容和教学方式中蕴含的思想政治教育资源，让学生通过学习，掌握事物发展规律，丰富学识，塑造品格，努力成为德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人；三是注重强化学生工程伦理教育，培养学生精益求精的大国工匠精神，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。

2 党支部引领下的课程思政建设

2.1 教师协同促进

发挥党员先锋模范作用与团结凝聚群众形成“同心圆”，邀请思政课教师和国内知名高校专业课教师相互交流代表性案例和教学经验，促进教学“金课”发展成为更有高度、有深度、有温度的课程思政体系内“金课”。用有效的思政工作夯实“新工科”人才文化基础，坚持价值塑造、知识传授和能力培养“三位一体”，在“新工科”要求引领下，构建好协同推进课程思政建设的机制体制，实现“1+1>2”的效果。

2.2 教学设计方向

“工程图学”的教学设计方向为保持“工程图学”课程与思想政治理论课程同向同行、协同发展的逻辑主线。立足“新工科”建设，培养学生在中国特色社会主义现代化建设事业中的责任感和使命感；教育与指导学生严守技术伦理与工程伦理，打造严谨和精益求精的工匠精神；从哲学高度提升对“三全育人”“五育并举”的认识和实践。

3 新工科背景下的课程思政培育方案

“工程图学”课程积极打造“新工科”背景下课程思政新模式，形成“三类主题+两项探索+一个讨论”方案，成为培养理想信念坚定、专业素质过硬的先进制造业人才的教育基地。主要体现如下。

3.1 三类主题

3.1.1 第一类主题：领略中国智慧，激发学生的中国道路自信和行业领域发展信心

要培养“中国制造2025”急需的“新工科”人才，首先是引领广大学生对蕴含中国传统文化精髓的了解。只有对中国道路有充分信心，才能将中国智慧转化为鼓舞自己立足行业主动进步的不竭动力。

（1）大力宣传中国传统文化在图学中的贡献。图形技术的形成与发展中列举我国战国时代建筑平面规划铜板图、南朝宋炳投影原理图、北宋李诚《营造法式》中的绘图、宋代郑樵《通志》中的图学思想等，展示中国源远流长的图学文化。

（2）从名人轶事中挖掘思政元素。以两弹元勋邓稼先为例，讲述老一辈科研工作者艰苦奋斗、自力更生的历史。结合堂上以及课间交流介绍包括两弹一星、战略核潜艇等国家重大科技突破的研究过程，帮助学生了解新中国建立后我国在一穷二白的基础上如何一步步实现工业化、现代化，提升同学们的爱国主义情怀以及民族自豪感。

3.1.2 第二类主题：牢固树立并切实贯彻创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念

图1：科教融合教学案例

（1）传颂中国最新科技时事。通过短视频以及科普类视频为主要载体，向学生们介绍我国重要的科技进展，尤其是机械领域相关的成果，培养学生爱国主义情怀以及民族自豪感。例如介绍中国研发的万米载人潜水器成功下潜马里亚纳海沟，同时介绍潜水器内部构造复杂，需要对内部进行详细准确描述，引入到剖视图的学习。

（2）介绍国际同行科研进展。在“机器人创意设计”项目制设计中，通过波士顿动力机器人、特斯拉最新汽车、space X火箭等内容，拓展学生的全球视野。同时介绍国内外在部分研究领域的差距以及后续重点发展方向，帮助学生树立科技强国的责任感和使命感，拓展研究内容。

（3）宣传校内本学科技成果。在圆柱截切立体中，选用我国高端医疗装备自主创新的“妙手”手术机器人蛇形关节链条为实例，画出形体的投影；选用创造中国长航程水下滑翔机明星“海燕”为实例，画出其外形同轴回转体的投影、研讨装配内部密封件的要求；以我国载人航天工程中“赋型缓冲减振坐垫”为例，介绍3D测量技术为神舟飞船保驾护航，说明零件测绘的重要性与严谨性；在齿轮绘制内容讲解中，以螺旋锥齿轮成套加工装备为例，凸显中国制造的标签。

3.1.3 第三类主题：引导学生在实践中增强行业领域的自豪感和使命感

（1）从课后习题中提升哲学高度。在工程图学的学习过程中，我们一直强调要有足够多的绘图和读图练习，才能达到较好的训练效果。这其中体现了事物发展变化的量变和质变统一关系。事物的发展变化是前进性和曲折性的统一，事物发展的总趋势是前进的，道路是曲折的。所以，我们鼓励学生在学习过程中遇到困难和瓶颈不要退缩。又如组合体的形体分析法，就是哲学中先“整体”进行“分解”，之后再充分考虑“局部”简单形体在空间中的位置关系、线面之间的关系，这表明“部分”也制约着“整体”。这其中就体现着哲学上的辩证统一，既培养学生树立全局观念，办事情从整体着眼，又强调搞好局部，使整体功能得到最大限度发挥。

（2）在行业实践中找反例。在标准件中，举例2018年云南强电迁改工程铁塔施工过程中发生铁塔坍塌事故的直接原因是地脚螺栓尺寸严重超差，螺栓与螺母不能配合，不能产生应有的紧固力。在零件图内容中，举例1987年我国进口的一架黑鹰直升机坠毁，事后发现是由于发现直升机尾传动轴上有一刀痕，质量不达标所致。由此说明技术要求在零件制造中的重要作用。

（3）设置阶段专题实践。课程开展“寻访校园里的工匠精神，用图形记录校园”的等专题实践活动，学生通过寻访和绘制校园内的经典建筑物、雕塑、机械部件等，领略众多建筑大师和杰出校友做出的贡献，同时激发了当代学子投身建设国家的使命感。

3.2 两项探索

3.2.1 第一项探索：后疫情时代的设计实践

结合Por/Engineer软件，以“带过滤器的呼吸面罩”案例进行零件造型方法和步骤讲述，课后作业为面罩设计。疫情期间，通过团队远程合作与研讨问题，激“活”学生学习的主体地位。引导学生理解人类战胜大灾大疫离不开科学发展和技术创新。促进学生投身于学习专业知识，特别是传染病防治等领域科学技术的学习实践中，为维护人民生命安全和身体健康、维护国家战略安全作出贡献。学生设计部分作品如图2所示。

图2：学生设计的带过滤器的呼吸面罩

3.2.2 第二项探索：文化自信中的设计实践

学生通过隼牟结构设计及3D打印作品拼（图3），了解古代中国是世界中心，诸多技艺均领先世界水平，即使到现代也依然让人叹为观止，榫卯结构就是其中最为华丽的一点。

图3：学生设计打印的榫卯结构作品

3.3 一个讨论

在课程中，从实事热点中设置社会责任、科技伦理教育讨论题，实现学生认知体系向价值体系转化，让理论知识“活”起来。

在疫情时代以“如何用自己的方式，加入到与病毒争分夺秒的抗争？”为题进行讨论。学生举例，在雷神山医院设计的过程中，小汤山医院总设计师黄锡璆将修订完善的整套小汤山医院图纸无偿送给对方。同时，中信建筑设计研究总院有限公司也无偿捐赠火神山医院设计成果，向有需要各方开放共享。这让我们看到了工程图纸作为工程信息载体的重要性，同时也可以感受到工程师在祖国有需要时候的敬业精神和家国担当，“责任优于个人权利”的无悔选择。

4 结论

在新工科背景下构建的工程图学课程思政体系，丰富的教学内容，让课程内容更具深度；创新的教学方法，让课堂氛围更有温度。在建设课程思政素材库的基础上，还应着手进行“课程思政”教学大纲的修订，构建多纬度课程思政有效性评价体系。不断寻找教学过程的方法技巧，激发学生学习“工程图学”的热情，增强学生对课程的获得感，实现伟大中国梦的使命感。