《过程设备设计》课程思政教学改革*

卫智毅, 王 慧, 李 烨, 马 彪, 陈自娇

2020 年5 月, 教育部印发了《高等学校课程思政建设指导纲要》(教高[2020]3 号), 明确强调了课程思政建设要在所有高校、 所有学科专业中全面推进, 并结合各学科特点有机的将课程思政融入到课程教学过程中。 新疆理工学院积极响应教育部的号召, 就如何将思政元素“无痕” 地融入到各学科专业教育中去, 多次组织专任教师线上学习并召开相关会议进行研讨。 本人通过在教学实践中不断努力探索, 并结合线上学习和研讨结果, 现以过程装备与控制工程专业《过程设备设计》课程为例, 详细阐述将爱国主义教育、 中国优秀传统文化、 工匠精神等思政元素有机融入课堂教学的方法和举措[1], 以实现对学生知识培养、 能力塑造和素质提升三位一体的教育格局。

1 《过程设备设计》课程特点分析

《过程设备设计》是过程装备与控制工程专业的核心课程,开设在高等数学、 工程力学、 工程热力学、 工程材料等课程之后, 具有很强的综合性和实践应用性。 该课程的内容共分为三个模块[2]: 第一个模块为压力容器材料的选择(教材第三章内容, 教材选用郑津洋主编, 化工工业出版出版的《过程设设备设计》), 正确选择和使用材料是压力容器设计的重要环节。 该部分主要介绍材料的性能、 影响材料性能的因素以及如何通过改变化学成分和热处理等方法获得理想的材料性能; 第二个模块为压力容器的设计(教材第一、 二、 四章内容), 是本课程的主体与核心。 该部分主要介绍压力容器的基本构件、 压力容器的应力分析以及压力容器的设计方法; 第三个模块为典型设备(教材第六至八章内容), 该部分在前两个模块内容的基础上,介绍四种典型设备(储运设备、 换热设备、 塔设备、 反应设备)的结构类型、 设计方法和设计步骤, 最终完成设备的总装配图。

通过对本课程知识脉络的梳理可以看出, 该课程为典型的自然学科, 内容丰富且较为中性, 具有明确的技术性和实用性, 可为能源化工和机械加工制造行业培养高素质应用型、 技能型人才提供必要的知识支撑[3-4]。 通过本人在教学实践中不断对思政元素的深入挖掘, 发现《过程设备设计》具有开展课程思政教育改革的条件和优势。 一方面由于该课程具有很强的实用性, 与实践联系密切, 可以结合实践中的事件和人物故事进行思政教育; 另一方面该课程的理论性较强, 单纯的讲解知识点难免枯燥乏味, 通过穿插讲解一些喜闻乐见、 发人深省的思政元素, 给课程加点“料”, 提高学生学习兴趣的同时, 潜移默化培养了学生的家国情怀, 达到全方位育人的教学目的。

2 《过程设备设计》课程思政的探索

2.1 融入爱国主义教育

爱国主义是中华民族的民族心、 民族魂, 是中华民族最宝贵的精神财富, 是中国人民和中华民族维护民族独立和民族尊严的强大精神动力[5]。 授课过程中可结合课程内容本身融入进爱国主义思想, 比如在讲厚壁容器中的加氢反应器时, 可介绍仅在20 年前我国还无法独立制作一套加氢反应器, 经过科学家们多年的不懈努力, 如今制造出来的加氢反应器完全不逊于西方欧美国家; 在讲组合式筒体的包扎时, 说明扁平钢带倾角错绕式包扎是由中国首创的的一种新型绕带式包扎方式, 具有设计灵活、 制造方便、 可靠性高等诸多优点被各国竞相采纳,以此激发学生的民族自豪感。 同时在教材中可看到很多理论和公式都是以外国人的名字命名的, 说明我国近代以来在大部分领域是处于落后状态, 需借鉴国外的理论、 方式方法, 以此激励学生真抓实干, 努力学习, 为国争光。

2.2 融入中华优秀文化教育

中华民族历史源远流长, 传统文化博大精深, 它让国人引以为豪, 是中华民族的重要凝聚力。 将中国文化元素融入课堂讲解中, 可使枯燥的理论阐释、 公式推导、 机械设计等变的更有趣、 更有味, 进一步培养学生的人文素养与家国情怀。 有情怀才会有热爱, 有热爱才能更好的激发学习动力。 西汉时期,赵充国有一句名言“失之毫厘, 谬以千里”, 讲述的是刚开始稍微有一点差错, 结果会造成很大的错误。 该句在化工设备设计过程中得到了完美的体现, 特别是在设计高温高压容器时,因一些参数的错误导致容器的强度或者密封性能不够, 在使用过程中可能引发燃烧爆炸或者中毒, 造成无法弥补的巨大损失。 所以在授课过程中提醒学生在进行设备设计时一定要慎之又慎, 并且一定要有特种设备监察机构对设备进行全面检查后方可投入使用, 在后期使用过程中定期对设备进行追踪检查,以确保其安全性。 以此方式实现了“润物细无声” 的多重教育, 既阐明了课程内容, 又融入了中华民族优秀的文化, 还培养了学生严谨的科学态度和安全意识, 使学生听着有趣又易懂, 提高了学习兴趣。

2.3 融入工匠精神教育

习近平总书记曾多次强调时代呼唤“大国工匠精神”, “工匠精神” 的内涵就在于精益求精、 严谨、 耐心、 专注、 坚持、专业、 敬业。 加快制造业转型升级, 实现制造大国向制造强国转变, 需要培养大批拥有工匠精神的技能人才[6]。 《过程设备设计》作为一门侧重于技术实践的专业核心课程, 涵盖焊接、加工制造和热处理等技术, 在这些技术领域达到顶尖水平, 需要长期的实践锻炼和经验积累, 需要具备“工匠精神”。 针对目前学生心浮气躁、 耐不下性子、 不愿吃苦、 频频跳槽的工作现状, 在讲解此部分内容时注重引导学生干一行、 爱一行、 钻一行、 把握规律、 追求卓越、 心无旁骛、 默默奉献; 同时鼓励广大学生像胡杨一样扎根南疆, 扎根国家的边疆地区, 为边疆地区的繁荣富强贡献力量, 在平凡的工作中, 创造属于自己的伟大和时代的伟大。

2.4 融入美学艺术教育

孟子曰: “爱美之心, 人皆有之”。 春华秋实, 夏日冬雪,自然之美, 流光溢彩, 人人向往之; 人性之美又甚于表象之美, 作为一名教师, 我们要守好职业操守之善美, 用健康的的心理、 优秀的人品、 积极向上的人生态度和堪为表率的言谈举止尊重、 感染、 引导学生。 在讲述《过程设备设计》课程时, 也应把课程中的美展示给学生, 比如讲述压力容器结构设计时,说明结构设计中存在美: 对称的美、 简单的美, 唯一的美; 在讲结构连接时, 要尽量避免刚性连接, 采用圆弧过渡, 这样设计不但可以降低边缘应力, 还可以使连接处变的谐调, 犹如浑然天成般美妙等, 启发学生在学习生活中发现美、 创造美、 感受美。

2.5 融入创新研究教育

中国作为一个古老的大国, 如今依然能够屹立在世界的东方再创辉煌, 靠的就是一代又一代勤劳勇敢, 敢为天下先, 力图求变的爱国仁人志士拼搏换来的。 习近平总书记强调: “创新是一个民族进步的灵魂, 是一个国家兴旺发达的不竭源泉,也是中华民族最鲜明的民族禀赋”[7]。 将中华民族独立自主的创新精神融入到《过程设备设计》课程讲解中的契合点是在讲述压力容器的选材时, 涉及到16Mn 这种不锈钢材。 上世纪60 年代苏联援助新中国建造南京长江大桥时, 选用16Mn 不锈钢作为大桥的支撑材料, 原计划由苏联援助提供钢材, 但不巧的是就在此时, 中苏关系破裂, 苏联撤走了所有专家并扬言: “中国没有苏联的帮助, 桥肯定建不成”。 在此紧要关头, 梅旸春工程师联合中国科学院、 哈尔滨工业大学等高校和科研机构仅用两年时间完成设计, 由“鞍山钢铁公司” 成功生产符合要求的16Mn 不锈钢, 保证了大桥钢梁的架设, 并最终在1968 年竣工通车[8]。 南京长江大桥成为我国自行设计、 自行施工的特大型铁路公路两用桥梁, 开创了中国人民依靠自己力量建设大型桥梁的新纪元。 在南京长江大桥事例讲解的基础上, 进一步引出新时代的中国在许多高端科技领域仍然处于落后状态, 比如在关键设备、 新材料、 高端芯片、 基础元器件等领域遭遇“卡脖子” 从而受制于人, 以此鼓励学生在世界百年未有之大变局、 在中华民族由富起来到强起来实现伟大复兴的关键时期、在“两个一百年” 奋斗目标的历史交汇点, 作为社会主义事业的建设者和接班人, 更加要秉持老一辈科学家们独立自主的创新精神, 努力奋斗、 继往开来, 实现中华民族伟大复兴的中国梦。

3 结 语

立德树人作为高校育人的根本任务, 思政教育和专业教育同等至关重要, 两者并非“两张皮”, 可以有机结合。 本文以《过程设备设计》课程为例, 梳理了爱国主义、 优秀文化、 工匠精神、 美学艺术和创新研究等思政元素与专业课程知识的契合点, 探索了在专业课程讲授中潜移默化进行思政育人的具体路径, 落实了立德树人的根本任务, 实现了全过程、 全方位育人的教学目标。