“无机非金属材料生产设备”课程思政实施方法探索

董美伶 王超会 丁北川 张循海 林 蔚 耿国梁

(1. 齐齐哈尔大学 材料科学与工程学院, 黑龙江 齐齐哈尔 161006;2. 齐齐哈尔大学 计算机与控制工程学院, 黑龙江 齐齐哈尔 161006)

高校是培养人才的重要基地，高等学校的教育方式直接关系到培养什么人、怎样培养人、为谁培养人的根本问题。2020年6月教育部印发《高等学校课程思政建设指导纲要》，第一条明确指出：全面推进课程思政建设是落实立德树人根本任务的战略举措[1]。新时代高校思想政治教育工作的重心逐渐落实到课程思政建设上来，各门课都要“守好一段渠、种好责任田”，使高校思政教育与专业课的课程思政协同育人[2]。

“无机非金属材料生产设备”课程是无机非金属材料工程类专业基础课，课程内容围绕三大传统无机非金属材料——玻璃、水泥、陶瓷生产过程中粉碎、筛分、颗粒流体力学、混合以及起重运输设备展开，主要涉及设备工作原理和理论计算。

1 融入课程思政的目标

本课程目的旨在探索无机非金属材料生产设备课程教学中与思政交互融合的教学改革方式，立足无机非金属材料生产设备的课程特点，在教学中开展多样化、全课程的课程思政建设，丰富课程内容，激发学生学习兴趣。将中国特色社会主义和中国梦教育、爱国精神、中国传统文化、创新意识和精神、职业理想与职业道德等融入教学设计，将知识传授、能力培养和价值塑造三者结合起来，落实教书育人与立德树人的责任。

2 课程思政的融入点

2.1 弘扬“中国梦”，坚定理想信念

中国梦描绘出一个时代最为壮阔的梦想图景，其中不乏无机非金属材料与其制备设备的身影。例如在超细粉磨设备章节中，融入中国商飞自主研发C919大型客机，成功打破外国对发动机的垄断，充分发挥公有制主体地位优势的实例。航空发动机作为飞机的心脏，其高温部件大部分使用陶瓷基复合材料(SiC)制造，其对SiC超细粉磨提出了高需求[3]。在水泥生产设备讲解中，融入“港珠澳大桥”伟大工程，讲解水泥生产过程“两磨一烧”中立式磨与球磨机的设备选型和工艺参数对水泥粒度的影响。港珠澳大桥因其超大的建筑规模、空前的施工难度和顶尖的建造技术闻名世界，它是中央支持香港、澳门和珠三角区域更好发展的一项重大举措。由于港珠澳大桥全长55千米，其中包含22.9千米的桥梁工程和6.7千米的海底隧道。海底隧道沉管施工要求大体积、大方量混凝土模块必须一次浇筑成型，对水泥粉磨后比表面积指标提出极其苛刻的要求[4]。在混合章节，防止配合料分层部分，控制玻璃成型质量讲授中，融入蚌埠玻璃工业设计研究院自主研发0.12 mm超薄玻璃与攻克疫苗瓶产业链“卡脖子”问题等事件。同时讲授在新冠疫情中，全国上下统一行动，有条不紊推进落实各项工作任务，在有限时间内有效控制疫情，研发疫苗的大事件，凸显出中国特色社会主义制度的优势。

2.2 以生态文明为切入点，培养家国情怀

中国是制造业大国，工业的高速发展带来了生态环境的改变。现如今，面对资源紧缺、环境污染以及生态系统退化的严峻形势，走可持续发展道路，树立尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念势在必行。在本门课程收尘设备章节讲授过程中，可以引用发达国家出现的一系列因大气污染引发的公害事件，如马斯河谷烟雾事件、洛杉矶光化学烟雾事件、伦敦烟雾事件及其造成的严重后果，使学生了解严重恶化的生态和生存环境给人类生存发展带来的巨大伤害。如今，中国也同样面临严重的环境污染问题，中国气象局发布的《中国气候公报》显示，2018年中国共发生5次大范围、持续性的严重雾霾天气，2019年北方地区共出现 10 次沙尘天气，严重影响人们生活与生命安全[5,6]。随后通过讨论的形式，让学生们探讨周围的气候环境变化，使学生们对引起雾霾的主要原因进行反思，引导学生学习关于破碎、运输、混合设备的改进和收尘环节的知识点，学习防粉尘的密闭空间设计与收尘设备选型。同时结合破碎、运输、收尘等设备相关先进的科技研究成果对目前无机非金属材料机械设备运行过程中粉尘的产生、防护与治理措施进行分析，从专业角度出发，在源头上避免粉尘的排放。在授课过程中激发学生节能环保意识，使学生充分认识到日常生活和工作中节能环保的重要性，为生态文明建设贡献自己的力量，从而培养学生家国情怀和专业责任感。

2.3 渗透中华优秀传统文化，坚定文化自信

通过给学生介绍无机非金属材料发展史、欣赏优美诗词，使学生正确认识中华传统文化的现代价值，培养文化自信。例如在绪论部分，以视频或图片的形式展现无机非金属传统材料——陶瓷的灿烂文化与艺术，让学生了解陶瓷的发展过程以及海上丝绸之路对人类物质文明与精神文明发展带来的重要作用。例如在粉磨设备——轮碾机内容讲授中引入春秋时期鲁班发明的磨碾，让同学们感受中国几千年文化中孕育的智慧结晶，从农业机械发展看到工业迅速崛起的身影，同时结合宋朝刘子翚的《石磨》：“盘石轮囷隐涧幽，烟笼月照几经秋。可怜琢作团团磨，终日随人转不休。”让同学们在欣赏中国古代传统文化的同时体会诗中的寓意，了解石磨的组成与基本的工作原理，从而更易掌握轮碾机的构造、各部件的作用和重要的运行参数。例如在石灰石破碎部分，引入明代诗人于谦的《石灰吟》：“千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲。粉骨碎身浑不怕，要留清白在人间。”运用托物言志，借助对无机非金属原材料石灰石开采破碎与煅烧反应过程的描述，表达自己为国尽忠，不怕牺牲的意愿和坚守高洁情操的决心。让学生从熟悉的历史与诗词中读出了“无机非金属材料生产设备”课程的知识，增强知识的趣味性，同时提升学生热爱祖国灿烂文化的文化自信和爱国情怀。

2.4 融入科技新知，激发创新意识

大学作为思想最活跃、最富创造力的学术殿堂，不仅肩负传承文化的基础任务，同时兼具创新文化的本质要求。利用无机非金属材料生产设备相关内容的发展需求和科学研究启迪创新思想，例如学习离心式选粉机、旋风式选粉机以及O-Sepa选粉机工作原理时，选用与颗粒受力旋转相关的探月工程——嫦娥五号“绕、落、回”三步走任务圆满收官事件，激发同学们对其不同状态受力变化的思考。在雷诺准数讲授中，引入科学家对科学研究不断探索推陈出新的系列故事。从奥斯鲍恩·雷诺发现管道中流体的流动可以呈现两种截然不同的流态，以及索末菲提出雷诺准数并对流动稳定性的挑战，到中国博士林家翘运用更为严谨的数学方法获得了抛物线速度剖面的层流临界雷诺数，破解了世纪难题。通过这些与课程内容紧密相关的案例融入，培养学生的科学思维，促进科学素养和创新能力的提升。另外，教学内容中增加与课程相关的设备改进和创新的科技论文，在书本知识的基础上丰富学生们关于无机非金属材料机械设备相关新知识的储备量，了解其科技最新的前沿动态，并通过开展小组讨论的形式，进行设备创新自主探究，培养学生的创新意识与自主创新能力。

2.5 弘扬新时代工匠精神，树立职业理想和职业道德

工匠精神是从业人员在工作过程中对于职业的态度和行为表现[7]。传承和坚守工匠精神，是我国发展战略的需求，也是我国制造业发展的关键。在授课过程中，通过展现国家重点工程项目的宣传片或优秀企业工程师的视频或者图片资料，展现大国工匠精神。例如在筛分内容讲授过程中，融入河南新乡银星机械精益求精，弘扬大国工匠精神，争当筛分设备领域技术能手的故事，使学生们了解不怕苦累，敢于面对艰难险阻，刻苦钻研的工匠精神。2006年在无任何技术资料可借鉴的情况下，银星机械技术人员从每一个零部件开始，凭着“蚂蚁啃骨头”的精神，不畏艰险，历时两年成功研制出摇动筛，实现粉粒体的高效筛分。例如在起重运输设备章节中，可以引入电影《我和我的祖国》片段，展现国庆大典上首次电动升旗装置给工程师带来的巨大考验，以及工程师们面对重重困难，反复校对模拟参数，精确计算升旗时间，甚至克服恐高爬上22.5米高旗杆更换阻断球。无机非金属材料运输用袋式输送机、板链输送机以及斗式提升机均采用了回程装置、拉紧装置，其与升旗过程原理相似。在运输和起重过程中皮带是否拉紧、牵引力大小、驱动装置转动速度以及材料重量均与设备选型、设备工作参数息息相关。同时，在起重运输机械主要工作部件及其性能讲授中，结合大典上旗杆阻断球材质的寻找与更换过程，让学生了解一个小小零件的重要性。作为一名无机非金属材料工程专业的学生、未来的材料类/机械类工程师，需要具备坚守岗位的敬业精神、追求极致的品质精神以及良好的职业道德素养。

3 结语

在高等教育中，专业课程在培养方案中占有绝大比重，是课程思政开展的有效依托。将专业课程与思政融合，使学生在获取知识的同时得到价值培养，树立正确的人生观、价值观与世界观。专业课程思政建设是一个循序渐进的过程，在其课程思政建设实施中，教师需不断提高自身的师德修养和专业水平，充分挖掘课程中隐含的思政元素，探索适合的授课方式，充分发挥专业课课程思政的育人作用。