材料成型类课程的教学设计与实践*——以“锻造工艺学”课程为例

张肖肖 ， 孙肖霞 ， 潘海成 ， 翟崇琳 ， 陈业高 ， 范 钧

（宿迁学院机电工程学院，江苏 宿迁 223800）

高校是广大青年学习理论、知识、方针的主渠道，因此高校不仅需要传授专业知识，更需要增强大学生对国家、行业、专业的理论认同、情感认同和行为认同[1-2]。专业课程教学是高校教学环节中的重要组成部分，长期以来高校在专业课程中开展人文、思政熏陶方面课程思政教育缺乏主观能动性，如教学考核和评价体系忽视专业课程的人文素养和思政建设指标，专业课程教师不重视课程思政建设等[3-4]。因此，实现把立德树人作为中心环节，实现全程育人，探索专业课程和人文、思政元素相融合的教学改革，开拓创新性的教学方法，提升专业课程人文、思政内涵，提高课堂教学质量和学生学习效果，将人文素养、思政教育融入课程的每个环节[5-6]，具有非常重要的意义。课题组以材料成型类专业课“锻造工艺学”为例，探讨专业课程思政的建设思路、实施步骤以及取得的成效。

1 课程的建设优势

材料成型及控制工程专业对学生的培养内容主要分为三大块，即“铸、锻、焊”，由此可知锻造在学生培养方案中的重要地位。锻造是一种常见且重要的机械加工方法，是高端装备制造业发展的基石，飞机、船舶、兵器、核电装备、石油化工设备等“国之重器”的制造都离不开锻造。“锻造工艺学”是利用塑性成型原理，研究如何利用各种锻造工艺有效生产锻件的一门技术科学。因此，“锻造工艺学”开展课程思政具有天然的优势，宏观层面，可以无缝衔接国家的战略方针，如“中国制造2025”“制造强国战略”“高端装备制造业产业发展规划”等；个人思想层面，可以以锻造行业的精英翘楚、能工巧匠为例向学生宣扬精益求精、一丝不苟的“大国工匠”精神；以情动人，以理服人，展示锻件细节决定成败的案例，用以说明“千里之堤，溃于蚁穴”“基础不牢，地动山摇”的现实意义；激发学生敢于创新的热情，助推“中国制造”走向“中国创造”；潜移默化树立学生正确的荣辱观、职业操守和责任意识，甘于在平凡岗位干出不平凡事业的“螺丝钉精神”。

2 课程的建设思路

2.1 课程德育目标

金属材料的锻造成型就是今天的“打铁”，锻造就是通过对金属在高温下进行反复变形，以获得更致密、更细小的组织，来提升材料的强度和韧性。“锻造工艺学”这门课程的德育目标正是教育并帮助学生成为坚持信念、德才兼备、为国拼搏的新时代“打铁人”。

面对新一轮科技革命和产业变革深入发展，“锻造工艺学”课程教学中要激励学生努力学习专业知识，成为国家科技建设需要的力量，引导学生探索锻造领域的前沿技术，时刻为突围破解“卡脖子”难题做准备，以人物事件向学生证明中国人自主原创的技术能够引领世界锻造技术的发展，以锻造学老一辈科学家为榜样，宣扬他们的爱国精神，把个人命运与国家命运牢牢联系在一起，只有坚定了爱国的信念，学习专业知识才会更有动力[7]。

2.2 人文、政治元素融入点

“锻造工艺学”教学内容可以分为三个部分，即锻造材料准备、自由锻以及各种模锻工艺及设备。因此，本研究拟从内容角度[8]规划思想政治教育的“融入点”，具体如下。

1）锻造材料部分。在“锻造用原材料的结构及缺陷”部分介绍“夹杂”“孔隙”等缺陷对锻件质量的影响，讲解碳（C）含量及Mn、Si、Cr元素对材料可锻性的影响，借助PPT展示元素含量的细微变动导致锻件性能的较大差异，说明精确调控锻造原材料的元素含量是制备合格锻件的重要前提，以此融入“千里之堤，溃于蚁穴”“基础不牢，地动山摇”等思政点，培养学生的责任意识和职业操守，让学生明白细节决定成败的道理。

2）自由锻部分。以传统技艺传承人——高庆民为例，介绍他几十年如一日复原传统锻造工艺，成功锻造出削铁如泥的“棠溪宝剑”，向学生树立“锻一身傲骨，炼一世剑魂”的“工匠精神”榜样。宝剑是正义的象征，高庆民锻打宝剑，就是在锻打他的人生，宝剑就是他的灵魂，由此向学生宣扬“精益求精”“孜孜以求”“一丝不苟”的大国工匠精神，甘于在平凡岗位“十年磨一剑”的“螺丝钉精神”[9-10]。

3）模锻部分。以中国民营企业（上海昌强工业科技股份有限公司）为例，介绍该公司在全球首次成功研制出大型船用曲拐锻件全模锻工艺，实现了对国际现行先进技术的“弯道超车”。由此可以引导学生正确的择业观——只要“功夫深”，毕业去到民营企业也大有可为。鼓励学生突破思维屏障、敢想敢干、勇于创新，要攻坚关键领域“卡脖子”难题，关键是要在技术方面实现“中国创造”，一切以国家战略需求为导向进行知识学习和科学研究。

3 课程建设的实施步骤

“锻造工艺学”课程建设关键是保持育人初心，坚持以学生为中心，基本思路是贯穿“一条主线”，即锻造人的“锻造人生，锻造灵魂”精神，做到“四个融合”，即历史融合、人物融合、时政融合、原理融合，使得课程思政与专业知识点之间形成无缝对接，达到“以情动人，以理服人”的目的。课程建设实施步骤及学时安排如下。

1）绪论。介绍锻造技术在大国重器、高端装备制造业等方面的重要作用。“华龙一号”、“奋斗者”号、水轮机转轮、核电压力容器等高端装备的制造离不开锻造这一加工制造方法。金属材料的锻造成型是今天的“打铁”，锻造就是通过对金属在高温下进行反复变形，以获得更致密、更细小的组织，来提升材料的强度和韧性，同时满足一体化的要求。

2）锻造用材料准备。材料锻造性能的好坏主要取决于两方面：一是材料能否承受较大的变形量而不开裂或碎化；二是可供锻造操作的温度范围的宽窄。破碎变形量和锻造温度范围与材料的成分关系密切，元素含量的细微变动会导致锻件性能的较大差异，让学生明白细节决定成败的道理，进而向学生强调“精益求精”“孜孜以求”“一丝不苟”的大国工匠精神，以及甘于在平凡岗位的“螺丝钉精神”对于个人和社会的重要价值意义。

3）自由锻造工艺。介绍“马厂造”仿制枪对苏北抗日根据地的支援作用，仿制枪的首道工序就是热锻枪管坯，采用的方法正是自由锻工艺，说明了自由锻工艺的适用性广。以棠溪宝剑技艺传承人——高庆民为例，介绍自由锻工艺在传统宝剑制造过程中的重要作用。做剑的第一道工序就是热锻，即折叠锻打，过程中要加热一百（次）火，每火要上千锤的拍打。宝剑是正义的象征，锻打宝剑，就是在“锻打人生，锻造灵魂”。

4）模锻后续工序。以棠溪宝剑为例，介绍热处理对锻件质量的重要作用，热处理的加热温度、加热时间都需要准确把握，才能做到强度、硬度、韧性和弹性的完美无缺、刚柔并济。

5）特种锻造。华中科技大学张海鸥教授所带领团队研发的智能“微铸锻”技术，成功应用于大型复杂零件。该技术创造性地将金属铸造、锻压技术合二为一，实现了我国首超西方的微型边铸边锻的颠覆性原始创新。以此引导学生树立正确的价值观，即“科学的重大发现将显著改变人类的思想观念，技术的重大发明将改变人类的生活和生产方式”。

4 教育方法和考核方法

“锻造工艺学”课程考核方式围绕政治认同、家国情怀、文化素养、宪法法治意识、道德修养等重点优化课程思政内容供给，让学生在学习专业课的同时，有结合、有思考、有能力、有运用。因此，拟采用的考核方法如下。

1）课堂参与度的考核。加强学生平时的考核力度，如出勤率、参与讨论和报告的次数和质量、人文书籍的阅读心得，国家时事与当前专业学习的结合等内容。促进学生对受到的专业教育和思想政治教育内容进行消化和吸收。

2）课程报告设计式的考核。把课程报告的设计更多地和专业知识点相关的时间、人物应用相结合，让学生在完成报告的同时，体会科学家的创新精神、攻坚克难精神、解决问题的专业精神，思考面对当前的技术问题，怎样能更好地发挥个人主观能动性，更好地为科技进步、社会发展作贡献。

3）实景参观的感悟考核。“锻造工艺学”是一门实践性很强的课程，因此，拟采取教师带领或学生自发探索前往的方式，参观有代表性的锻造企业、访谈锻造匠人，探访红色革命中的锻造遗迹等，以感悟报告的方式，考核学生的所见所感所悟。

4）将学生的宣讲展示列入平时成绩考核范围。组织学生为宿迁学院师生宣讲“红色革命遗迹——沭阳马厂造故事”，将学生的学习能力与红色革命故事宣讲活动结合在一起，实现德育目标的有效传递。

5）学习愿景与学习评价。第一堂课请学生填写对于本课程的学习愿景（含德育一项），最后一堂课请学生填写本课程的学习评价（包含德育目标的实现程度）。

5 结语

按照以上步骤开展材料成型类课程建设，围绕“德才兼备”的总体培养目标，经过两学年的建设周期，学生深刻领悟了细节决定成败的道理，深入学习了不畏困苦、精益求精、一丝不苟的大国工匠精神，树立了正确的荣辱观、职业操守和责任意识，理解了“螺丝钉精神”、个人价值实现与社会贡献之间的关系，具备了敢于创新、探索未知、追求真理的品质。跟踪调查还发现，材料成型及控制工程专业毕业生具有较好的专业知识、广阔的学科视野、卓越的理论联系实际能力，不管是在企业从事设计制造工作还是继续读研深造，他们的综合表现都在同类高校中名列前茅，这一切与材料成型类课程的学习有着密不可分的关系。