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围绕贺信精神的“高效焊接方法”课程思政教学探索与实践

2023-11-07蔡笑宇林三宝董博伦

黑龙江教育·高校研究与评估 2023年11期
关键词:哈工大贺信等离子

蔡笑宇,林三宝,董博伦

(哈尔滨工业大学,黑龙江 哈尔滨 150001)

习近平总书记在庆祝中国共产党成立一百周年大会上提出,“未来属于青年,希望寄予青年”“新时代的中国青年要以实现中华民族伟大复兴为己任,增强做中国人的志气、骨气、底气,不负时代,不负韶华,不负党和人民的殷切期望”[1]。实现中华民族的伟大复兴需要培养出德智体美劳全面发展的社会主义建设接班人,在高等教育中加强学生思想政治素养,培养学生爱国奉献精神,增强学生自信是中国特色社会主义一流大学的重要任务。《高等学校课程思政建设指导纲要》指出:“落实立德树人根本任务,必须将价值塑造、知识传授和能力培养三者融为一体、不可割裂。全面推进课程思政建设,就是要寓价值观引导于知识传授和能力培养之中,帮助学生塑造正确的世界观、人生观、价值观,这是人才培养的应有之义,更是必备内容。[2]”正如习近平总书记2009 年来哈尔滨工业大学(以下简称“哈工大”)视察时所讲:“每个人的成长过程,都要主动将自身发展同国家和民族的命运紧密联系在一起。”课程思政教学在传授知识的基础上加强学生思想品德教育,可帮助当代大学生建立正确的三观,有助于高校对专业人才的高质量培养。

2020 年6 月7 日,哈工大建校100 周年之际,习近平总书记致信祝贺。首先,贺信中对哈工大过去作出的贡献给予高度评价:“哈尔滨工业大学历史悠久。新中国成立以来,在党的领导下,学校扎根东北、爱国奉献、艰苦创业,打造了一大批国之重器,培养了一大批杰出人才,为党和人民作出了重要贡献。”同时,贺信中对哈工大新百年之路提出了新的期盼和要求:“希望哈尔滨工业大学在新的起点上,坚持社会主义办学方向,紧扣立德树人根本任务,在教书育人、科研攻关等工作中,不断改革创新、奋发作为、追求卓越,努力为实现‘两个一百年’奋斗目标和中华民族伟大复兴的中国梦作出新的更大贡献。”

习近平总书记的贺信既是对哈工大办学成绩的高度肯定,也是对中国特色世界一流大学办学规律的深刻揭示,为开启哈工大新百年卓越之路提供了根本遵循[3]。贺信标定了哈工大“作出新的更大贡献”新的历史使命,指引哈工大努力走好杰出人才自主培养之路,切实担负起培养大批卓越工程师的重大使命[4]。人才培养,首要在于坚定学生的理想信念[5],贺信推升学校政治建设达到新高度,为学校高标准高质量课程思政教育提供了重要指引。在贺信精神指引下,哈工大牢记为党育人、为国育才的初心使命,以全面提高人才培养能力为首要任务,把思想政治工作贯穿于教育教学全过程,把立德树人融入人才培养各环节。

一、“高效焊接方法”课程思政建设的必要性

制造业是国民经济主体、科技创新主战场,焊接与连接是我国“强基”和“智能制造”的基础关键工艺之一,几乎所有的工业产品,从大型构件(如火箭和飞机)到微纳电子元件(如集成电路和芯片)、从海洋到空间、从民用产品到军用装备,都离不开焊接与连接。焊接与连接技术标志着国家的工业技术水平,支撑国家建设及国防安全,是我国从制造大国向制造强国转型升级的重要支撑。《中国制造2025》重点发展十大领域中,九个领域和焊接与连接技术密切相关;《“十四五”规划和2035 年远景目标纲要中》指出要加快补齐基础材料、基础工艺等瓶颈短板,推动制造业高端化、智能化、绿色化;《“十四五”智能制造发展规划》中也将智能焊接机器人、船舶板材激光焊接成套装备作为重点攻关对象。所以,发展焊接与连接技术将有力推动我国制造业的长足发展。然而,培养人才是发展技术的根本,焊接与连接技术人才是装备制造产业人力资源的重要组成部分,装备制造业的持续发展离不开焊接技术专业人才的培养。

据统计,全球钢铁产量约有50%~60%是利用焊接技术实现从原材料到成品的加工,而我国的钢铁产能巨大,已超过全球的50%。可见,我国对焊接专业人才的需求量很大。焊接本科专业教学承担着为国家和社会培养输送焊接领域人才的任务,在推进我国焊接与连接技术的持续发展上起着决定性作用。目前,全国共有近50 所高校开设了焊接技术与工程专业,旨在为国家和社会培养焊接与连接技术人才,助力我国制造业水平提升。哈工大焊接专业始建于1952 年,是国内第一个焊接专业,依托专业建立的先进焊接与连接国家重点实验室是我国唯一从事焊接科学与技术研究的学科类国家重点实验室。70 年来,哈工大焊接专业推动了我国先进焊接与连接技术的快速发展,攻克了诸多实际生产中的焊接难题,形成大量科研成果,助力国之重器的打造,同时,该专业又建立了良好的专业人才培养体系,为全国高等院校、科研院所、重要企业培养了大批焊接人才。毕业学生在行业中发挥重要作用,充分发挥求学时所学知识技能,为科技进步与社会发展作出了卓越贡献。所以对标贺信中对哈工大“打造国之重器,培养杰出人才”的评价,哈工大焊接专业极具代表性。

然而,随着当前我国制造业正在由原来的高速增长向着高质量方向转型升级,对制造业人才的素质要求也在逐渐升高,因此在追求人才培养数量的基础上,加强人才的素质培养是十分必要的。焊接专业是一门兼顾科学理论与工程实践的学科专业,结合当前我国制造业的发展需求,在焊接专业人才培养上不仅要传授学生丰富的理论知识与实践技术,更应该引导他们树立崇高的价值理念与坚定的思想意识,力求培养出德智体美劳全面发展的新型焊接专业人才。所以,推进焊接专业课程思政建设十分必要。具体的,在专业课程传授上,要将专业知识点与思政教育相结合,做到两者同向同行,形成协同效应,使课程具有传授知识、培养能力、思想政治教育的多重功能。

“高效焊接方法”是哈工大开设的焊接专业本科生的特色专业课程之一,具体讲授焊接领域内已经应用及正在研究的具有应用前景的高效化电弧焊接方法,是一门与当前我国制造业的发展及工程实际应用密切相关的课程。课程中讲授的内容面向我国制造业中高效电弧焊技术的开发、推广和应用,教学过程中比较容易由实际应用案例入手,通过多媒体教学展示焊接技术在关键行业的生产应用的现状,贯穿贺信精神、工业精神、哈工大精神,将思想政治教育与课程内容有机融合,在拓宽学生视野、培养学生创造性思维、提高工程应用实践能力的基础上,培养学生家国情怀,激发学生技术创新开发热情。课程自2005 年开设以来,受到学生的广泛欢迎,2012 年出版教材,2022 年修订再版教材获批工信部“十四五”规划教材、教育部高等学校材料类专业教学指导委员会规划教材,课程先后被国内10 余所高校采用并同步开设,具有广泛的使用范围,进行课程思政教学的探索具有一定的示范意义。

二、围绕贺信精神的“高效焊接方法”课程思政教学探索

本课程思政教学针对我国关键行业的发展历程,紧紧围绕习近平总书记贺信中“打造国之重器,培养杰出人才;改革创新、奋发作为、追求卓越”的中心思想展开。在各章节的课程讲解中,贴合重要国策与国家工程建设需求,从具体焊接方法的应用背景切入,结合之前基础课所需基本焊接原理,引出具体新型高效焊接方法的创新思想,讲解国内外在技术上的探索,围绕贺信精神中心思想挖掘相应的航天、航空、核工业、船舶等领域的工业精神,并将贺信精神、哈工大精神、各工业精神贯穿梳理,层层引领,有机融合,鼓励学生发扬爱国主义精神和奉献精神,投身祖国焊接制造业的自主创新事业中,结合“四个面向”的重要论述,让学生树立正确的人生观和价值观,将系列知识阐释与价值信仰阐发相结合,强化价值引领。课程设计中要充分将价值引领与专业知识相融合,二者协同并进,在课程要素引入的同时,仍保证课程整体的逻辑性与连贯性。同时,通过课后作业布置与实验室参观等方式,激发学生自主再思考,多维度建立课程思政教育体系。

(一)课堂教学思政要素的挖掘与融入

课程共16 学时,分为6 部分:绪论、高效非熔化极气体保护焊(GTA 焊)、高效熔化极气体保护焊(GMA焊)、窄间隙焊接、复合热源焊接、高效埋弧焊。课程整体思政教学思路如图1 所示。

图1“高效焊接方法”课程思政教学思路

在绪论中,回顾我国在发展制造业的重要战略规划与英明部署,介绍《中国制造2025》的内容及推广实施情况,结合航天、航空、高铁、船舶等大国重器的焊接现状,带领学生分析制造业中焊接技术提升与自主创新的重要性,宣讲科技工作者应该在新技术开发和应用上作出应有的贡献,以及老一辈焊接人的爱国主义和集体主义精神。在讲授高效GTA 焊接方法时,围绕航天与航空领域的应用,结合我国航天运载、空间站、返回舱、歼-20 战机、C919 大飞机等研究制造过程中应用的焊接技术,引出“特别能吃苦、特别能战斗、特别能攻关和特别能奉献”的载人航天精神,以及习近平总书记致航空、航天的贺电,对标习近平总书记致哈工大建校100 周年贺信,挖掘“吃苦奉献、创新赶超”的共同精神内核,为学生厚植航天第一校“尖兵”情怀,鼓励学生致力于祖国的航空航天事业。结合我国高铁建设发展,开展高效GMA 气体保护焊课程讲授,带领学生回顾我国高铁的发展及制造技术,讲述我国如何在高铁焊接制造中自主创新,科研攻关,成功突破“卡脖子”问题,形成世界领先的高铁制造技术。引出高铁精神:“科学求实、相容并蓄;自主创新、赶超一流;忠诚祖国、拼搏奉献。”通过带领学生介绍和回顾我国核事业的发展及自主创新的历程,引出窄间隙焊接技术,介绍核电建设中窄间隙焊接自主开发及应用情况,结合“两弹一星”精神、“四个一切”的核工业精神和“强核报国,创新奉献”的新时代核工业精神,激励学生技术开发的热情。在复合热源焊接的讲解中围绕其重点应用的船舶行业,从国家的海洋战略及重要性出发,结合黄旭华院士的“用热血书写忠诚,用生命践行使命”的核潜艇精神,以及我国在船舶建造中智能制造及复合焊接新技术的应用情况,使学生认识到造船工业、经略海洋与中国崛起的紧密关系。在高效埋弧焊的授课中,重点围绕石油管道行业,结合国家“西气东输”世纪大工程中的管线制造和现场焊接技术的升级,阐述国内外在技术上的差距,鼓励学生自主创新。

(二)课后再学习与自主思考激发

在课堂教学之后,充分利用课余时间,借助先进焊接与连接国家重点实验室平台,将学生带出课堂,走进实验室,带领学生对所讲的焊接设备、焊接方法实操过程进行现场参观学习,使学生结合课堂知识点进一步切身领悟课程内容与思想,做到多方位课程思政教育。

课程结课后布置课程作业,要求学生面向国家重大工程中需要突破的关键性焊接问题,调研当前所用的焊接方法以及技术瓶颈,根据课程所讲的高效焊接方法,从方法原理、特点论证某一种高效焊接方法在某一领域中应用的可行性。通过作业的完成,使学生在调研过程中进一步梳理所学课程知识体系的同时,能够更加深入地学习和了解我国大型工程的战略性意义,体会大国担当与大国自信,激发学生爱国情怀。同时,培养学生分析问题与解决问题的工程能力,基于课程知识点激发学生创新思维,真正做到举一反三、融会贯通。

三、典型课时教学实践

以“高效焊接方法”课程第1 章第5 节“变极性等离子焊接”课时教学设计为例,体现以贺信精神为主线的课程思政教育。在课程思政切入点上,本节课以国产变极性等离子焊接装备的研发打破国外垄断,并在我国空间站建设中得以成功应用,以及哈工大自主双填丝工艺研发提升工艺稳定性为思政要素,通过深入讲解来培养学生爱国情怀,树立学生专业自信,使学生体会哈工大“打造国之重器,培养杰出人才”的战略定位,激励学生“改革创新、奋发作为、追求卓越”。

变极性等离子焊接的主要应用背景为航天飞行器舱体的焊接,所以在课程开始,首先,引入近期中国航天神州十二、十三、十四、十五号飞行任务的实例,讲解我国将全面建成属于我们自己的空间站,且未来将为唯一再轨服役的空间站,通过相关载人航天发射任务视频与图片的展示,在知识点讲解之前先激发学生兴趣,同时在学生意识中树立起大国自信。然后,在此应用背景下引出空间站的建设是我国高新技术发展的集中体现,提出高质量焊接技术是保障空间站成功建设与运行的工艺基础,讲解分析空间站飞行器薄板铝合金舱体外壳存在焊接难点,传统焊接工艺难以保证小变形、无缺陷的要求。通过回顾传统铝合金交流钨极氩弧焊与等离子穿孔焊接的知识要点,引出变极性等离子焊接技术原理,讲解其技术特点,提出变极性等离子穿孔向上立焊工艺有利于薄板铝合金焊缝的高质量双面成形,可解决飞行器壳体焊接难题。

其次,以国外实际应用举例,介绍20 世纪70 年代美国NASA 宇航局成功利用变极性等离子替代交流钨极氩弧焊焊接航天飞机2219 铝合金燃料贮箱以及火箭壳体变截面,并开始广泛应用,但是变极性等离子焊接复杂的工艺形导致其系统整体复杂,系统化设备曾一度均为国外厂商生产,包括加大拿Liburdi、美国AMET 等,设备技术被强制垄断,导致设备昂贵,我国在技术上被“卡脖子”。贴合贺信中“打造国之重器,培养杰出人才”的思想,引入讲解哈工大焊接专业毕业杰出校友,北京工业大学长江学者特聘教授陈树君经过多年攻关成功研发具有自主知识产权的国产化变极性等离子焊接装备,打破国外垄断,且装备成功应用于天宫一号飞行器的舱体焊接中,为我国空间站建设作出了卓越贡献。之后介绍哈工大焊接专业自“八五”期间开始,与国内航天院所合作在变极性等离子技术攻关上的工作,融合航天精神与哈工大精神,引出哈工大作为航天第一校的“尖兵”,其焊接专业在我国航天技术发展中发挥的重要作用。

在讲解变极性等离子焊接的优点与应用之后,提出变极性等离子焊接的技术瓶颈,即其对焊前装配的要求严格性,如果装配不精确,存在装配间隙或错边量时,焊接过程将极不稳定,易产生切割缺陷。此时引出哈工大焊接专业自主开发的双填丝工艺,围绕待突破的焊接问题讲解创新思路与技术实现方法,贴合贺信中“改革创新、奋发作为、追求卓越”的思想,鼓励学生打牢专业知识基础,激发学生自主创新热情,树立攻坚克难的思想意识。

最后,进行本节课课程总结,直接引出习近平总书记贺信内容,切合贺信精神回顾课程内容的同时使学生再次深刻体会哈工大“打造国之重器,培养杰出人才”的办学目标,结合贺信中对哈工大未来“改革创新、奋发作为、追求卓越”的嘱托,鼓励学生要加强专业理论学习,投身到祖国重要事业中,成为贺信精神的践行者,做到课程思政的显隐结合。课后带领学生进入实验室现场参观学习国内外等离子弧焊设备,并通过具体实验使学生直观学习变极性等离子焊接过程,进一步切身领悟课程内容与思想。

四、结语

习近平总书记的贺信为课程思政教学提供了明确指引,哈工大焊接专业学科地位具有典型代表性与示范性,在教学实施过程中应紧密围绕贺信精神加强课程思政教学,致力于培养高素质新型焊接技术人才。“高效焊接方法”课程面向航天、国防、国民经济建设,对成功应用的及具有应用潜力的高效电弧焊接方法进行讲解,课程兼顾理论性与实践性,可通过典型应用案例的引入将思想政治教育融入到教学过程中。通过课堂思政教学与课后思考激发,将贺信精神、哈工大精神、工业精神等有机地结合起来,把课程思想教育贯穿融入教学全过程,助力新型高素质焊接专业人才培养。

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