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面向模具数字工匠精神培育的课程思政建设实践

2023-11-22王金莲张学良易永余

高教学刊 2023年32期
关键词:数字素养绿色发展理念塑料模具

王金莲 张学良 易永余

摘  要:塑料成型工艺与模具设计课程面向模具数字工匠精神培育,将组成其精神内涵的爱国爱岗精神、工匠精神、数字创新精神和绿色发展理念的“三精神一理念”作为课程思政培养目标。挖掘并梳理课程知识技能体系中行业发展历史和现状、高新技术、项目实践及先进模范事迹等思政元素。项目引领,任务驱动,实施线上线下混合、课前课中课后全过程培养的“琢磨精技”六环节教学,深度融入思政元素。教学效果评价表明,课程思政实施后,各项指标分值明显增加,提升幅度在29.4%~45.6%之间,实现模具数字工匠精神的素质培养目标。

关键词:课程思政;模具数字工匠精神;绿色发展理念;数字素养;塑料模具

中图分类号:G641      文献标志码:A          文章编号:2096-000X(2023)32-0177-05

Abstract: The course Plastic Molding Process and Mold Design is oriented to the cultivation of mold digital craftsman spirit, and the "three spirits and one idea", which consists of the spirit of patriotism, craftsman spirit, digital innovation spirit and green development concept, is taken as the ideological and political training goal of the course. The paper excavates and sorts out the ideological and political elements such as the history and current situation of industry development, high and new technology, project practice and advanced exemplary deeds in the curriculum knowledge and skills system. The ideological and political elements are deeply integrated into teaching through six-link steps including project-led, task-driven, the implementation of online and offline mixed, pre-class, in-class and after-class training of the whole process of "refined skills". The evaluation of teaching effect shows that after the implementation of ideological and political education, the scores of various indicators have increased significantly, with an increase of 29.4%~45.6%, and the qualitytraining goal of mold digital craftsman spirit has been realized.

Keywords: curriculum ideological and political education; mold digital craftsman spirit; green development concept; digital literacy; plastic mould

基金項目:教育部《虚拟仿真技术在职业教育教学中的创新应用》专项课题“‘课程思政’元素与智能制造专业群虚拟仿真实训教学的融合研究”(ZJXF2022138);浙江省课程思政示范课程项目“‘塑料成型工艺与模具设计’课程”(SKCSZ-2021-B134);浙江省课程思政示范基层教学组织项目(SKCSZ-2022-C107);杭州科技职业技术学院课程思政教学项目“三全育人理念下模具专业课程思政的探索与实践——以《汽车内饰件数字化设计及注塑工艺》课程为例”(HKYKCSZJG-2023-08)

第一作者简介:王金莲(1983-),女,汉族,浙江杭州人,硕士,副教授。研究方向为模具技术与职业教育教学改革。

模具是大批量高效制造产品和有关零部件的专用工艺装备,也是成形技术产业链中的关键制造要素,在交通、电子通信、家用电器、医疗、航空航天、国防军工、新能源和新基建等各行各业承担着零部件制造和技术保障作用,是一个国家工业产品保持国际竞争力的重要保证,素有“工业之母”“效益放大器”之称。在各类模具中,塑料模具专门用于成型塑料制品和零部件,占比最大,在模具总销售额中约占45%,在“十三五”模具出口总量中占六成左右[1]。行业发展,人才先行,培养掌握塑料模具设计与制造技术并具有工匠精神的高素质技术技能人才具有重要意义。

塑料成型工艺与模具设计课程是本科院校高分子材料与工程、材料成型与控制等专业及中高等职业院校模具设计与制造专业的专业核心课程[2]。落实2016年全国高校思想政治工作会议上“使各类课程与思想政治理论课同向同行,形成协同效应”要求,对标《高等学校课程思政建设指导纲要》,深挖课程知识技能体系中的价值观、思想逻辑和精神内涵,坚持价值塑造与知识传授、能力培养一体化推进,形成面向模具数字工匠精神培育的专业课程思政建设范式。

一  模具数字工匠精神的内涵

模具数字工匠是指在产业数字化时代从事模具生产链数字化设计、智能化生产、精益化管理或智能化服务,具有数字技能并兼具工匠精神的复合型技术技能人才[3-4]。模具数字工匠精神的内涵是由国家战略、模具行业特点和使命、模具产业转型升级关键期以及人才培养的要求共同决定的。

(一)  爱国爱岗精神构成模具数字工匠精神的基础

习近平总书记指出,要强化社会主义核心价值观引领,加强爱国主义、集体主义、社会主义教育[5]。模具行业是支撑国计民生各行各业产品成形的基础制造业,模具专业肩负着培养高素质模具行业人才的使命,应培养学生科技报国的家国情怀和使命担当,使之成为模具数字工匠精神的基础。

(二)  工匠精神是模具数字工匠精神的核心

党的十九大报告指出,建设知识型、技能型、创新型劳动者大军,弘扬劳模精神和工匠精神,营造劳动光荣的社会风尚和精益求精的敬业风气[6]。这充分说明工匠精神是人才培养中的必有培养目标[7]。2020年11月24日,习近平总书记在全国劳动模范和先进工作者表彰大会上,阐明了“执着专注、精益求精、一丝不苟、追求卓越”的工匠精神内涵。这正是模具行业所要求的精神核心。

(三)  数字素养和创新精神是模具数字工匠适应模具产业数字化转型升级的必然要求

加快发展数字经济,促进数字经济和制造业等实体经济深度融合,能为从“制造大国”向“制造强国”转变提供强大发展动能。一方面,模具企业处于数字化下产业结构的转变期,数字化与信息化融合的创新发展期[1],高等教育需要为行业高质量发展提供具有模具CAD/CAM/CAE数字化设计技术素养的模具技能人才作为人才支撑。另一方面,模具个性化、定制化的特点决定了模具的创新属性。要发展新一代信息技术、生物技术、新能源、航空航天和海洋装配等战略性新兴产业,就需要在支撑其硬件设施成形制造的模具上创新开发。而产业数字化背景下,数字工匠需要借助数字技术实现对模具产业的升级转型和业态创新[8],缺乏创新精神是无法实现的。

(四)  绿色发展理念为模具数字工匠持续发展指明了方向

党的二十大报告指出,必须牢固树立和践行绿水青山就是金山银山的理念,站在人与自然和谐共生的高度谋划发展[9]。模具绿色制造是下游产业降本增效的新要求,如汽车行业以塑代钢轻量化需求、高端家电行业高光模具代替电镀的市场需求,也是模具智能工厂少人化、交互沟通网络化等行业新特点的要求,将成为模具行业新的发展方向。

因此,模具数字工匠精神的内涵可概括为“三精神一理念”(图1):含科技报国的家国情怀和爱岗敬业精神的爱国爱岗精神;精益求精、严谨规范的工匠精神;面对新材料新产品的模具开发创新精神,以及数字化设计与创新的数字技术素养;生态环保和节能降耗的绿色发展理念。

二  课程特点及教学目标

塑料成型工艺与模具设计课程是模具专业职业能力培养的重要支撑,课程面向模具设计员、模具工岗位,理论与实践并重,培养学生塑料成型工艺分析、注塑模具数字化设计及工程化实践的技术应用能力和新时代模具数字工匠精神。

知識目标:能准确描述常用塑料及工艺性能;能解释塑件设计及工艺参数对成型质量的影响;能描述各种典型塑料模具结构及工作原理。

能力目标:能正确分析塑料产品;能科学合理地确定注塑设备、工艺参数及模具结构尺寸方案;能利用数字化软件设计中等偏复杂程度的注塑模具;能科学规范地完成塑料模具的装配和调试。

素质目标:厚植科技报国的家国情怀和使命担当,培养专业认同和岗位热爱;培育学生精益求精、严谨规范的工匠精神;培养勇于创新的精神和数字化设计与创新的数字技术素养;培育学生塑料模具行业生态环保、节能降耗的绿色发展理念。

三  教学内容安排和思政融入

在教学内容上,课程可以分为塑料、成型工艺、模具结构原理、数字化设计及模具拆装调试实践4个模块,其中成型工艺包含了塑料产品、塑料成型设备、工艺参数确定等内容。在课程的各个模块中,结合行业发展历史和现状、高新技术、项目实践、先进模范事迹和行业热点等,将思想政治素养培养与专业知识技能学习水乳交融,以达成“三精神一理念”的课程思政目标。

(一)  以行业发展历史和现状激发家国情怀和专业认同

在高分子材料、成型设备和模具的发展历史和现状中,有我国取得的伟大成就,也有暂时落后的“卡脖子”情况。在相关内容的学习中,以正面案例激发学生的爱国热情和专业自豪,以反面案例引发学生的社会责任感和使命担当。如课程绪论环节,讲述三星堆神树、后母戊鼎、永乐大钟等历史上的模具,让学生领略中国古代模具技术的巧妙和璀璨,感受劳动人民的智慧和力量。同时融入模具,特别是塑料模具在当今国民经济和制造业中基础支撑的作用和地位,引发学生专业认同感和自豪感。在学习塑料材料相关内容时,融入我国在高分子材料上的发展,如蹇锡高和他的团队成功开发杂萘联苯聚芳醚腈砜酮(PPENSK)等三个系列新型高性能工程塑料,多个品种实现了产业化,打破国际垄断和进口限制。在模具数字化设计内容中引入案例,模具数字化设计制造技术软件瓶颈严重,我国模具企业100%在使用美国或欧洲的CAD系统开展设计工作,如德国西门子 PLM的NX、美国Autodesk的AutoCAD等,使模具产业基础面临巨大风险[1],以此差距和“卡脖子”风险激发学生奋起直追的紧迫感和使命感。

(二)  追踪高新技术渗透绿色发展理念

绿色低碳经济成为各国必争的制造业发展新高地[10],在塑料、成型设备和模具技术的相关教学内容中追踪相关高新技术使绿色发展理念深入人心。能够在海水中降解的生物质材料PHA的开发,黄粉虫可啮食降解聚苯乙烯泡沫的研究都致力于在塑料材料角度解决塑料不合理使用和回收造成的环境污染。注塑机上伺服控制、料筒电磁节能加热、烘干料桶节能装置和视觉检测设备等先进技术的应用,使得注塑机朝着轻量化、节能化与智能化等方向发展。注塑模具热流道系统没有流道废料,既节约塑料原料,又提高塑料产品质量。

(三)  项目实践培育工匠精神和创新精神

作为具有较强实践性的专业课程,课程设置有模具结构拆装、工艺参数调试和数字化设计等实践内容。实践操作环节是提高学生动手实践能力和综合职业素养的重要环节[11]。如在注塑工艺参数调试过程中,一方面严格规范操作,使学生增强严谨规范的工作态度;另一方面,引导学生根据任务单反复调整材料熔融温度、注射压力、保压压力等工艺参数直至获得尺寸精度和表面质量满足要求的塑料产品,培养精益求精的工匠精神。在模具数字化设计环节,一方面强化模具设计制图的规范性,另一方面培养学生针对不同形式塑料产品进行模具设计的创新能力,以及利用数字化软件设计模具的数字技术素养。

四  课程思政教学实施

以学生为中心,引进企业真实项目,采用任务驱动、线上线下混合式教学,设计“琢磨精技”六环节教学流程:课前探学—(课中导学)引任务—琢原理—磨技能—磋成果—课后拓学。依托线上线下双平台、课内课外双渠道,以案例融入、情景营造、点睛提示、实践体验、评价引导和共鸣感悟等方式润物无声般融入价值引导,实现思想政治素养的内化培养。现以“新能源汽车充电接口座侧抽芯注塑模具数字化设计”教学内容为例,阐述融入思政元素的教学实施过程(图2)。

(一)  教学目标

知识目标,理解侧抽芯结构原理,掌握侧抽芯注塑模具设计要点。能力目标,学会利用NX软件设计中等偏复杂的侧抽芯注塑模具。素质目标,培养学生精益求精、严谨规范的工匠精神,培育学生数字化技术素养及创新精神。

(二)  教学实施过程

课前探学:利用团队自建的省级精品在线开放课程平台,学生组成学习小组,围绕导学问题“哪些塑件需要侧抽芯”,经微课学习、线上测验、小组讨论,形成问题汇报PPT。同时,引入全国技术能手、全国劳动模范模具制造钳工池昭就的先进事迹,他攻坚克难,成功研制柴油机气道模具,打破国外垄断。并开展线上讨论,讨论“池昭就身上最值得你学习的是什么”,树立向大国工匠学习的目标。

课中引任务:小组汇报课前任务,教师点评反馈。接着教师以讲故事的形式讲述我国新能源汽车领域取得的显著成果及模具在新能源汽车中所起的作用,激发学生的家国自豪感和专业荣誉感,并以此引出“新能源汽车充电接口座注塑模设计”学习任务。

课中琢原理:采用问题导向教学法引导学生开展探究式学习,利用动画仿真掌握侧抽芯注塑模具工作原理,通过模具拆装虚拟仿真和实物模具拆装明确模具结构,做中学,学中做,突破重点,培养实践中分析学习的能力。

课中磨技能:通过操作演示、小组研讨、巡查指导学生利用NX软件模具设计、集中讲解和不断修改等过程形成模具图纸。在此过程中,强调模具技术规范,并于实践体验中锻炼精心、细心、耐心、创新精神及数字素养。

课中磋成果:组织各组汇报设计成果,企业导师评价、学生组间互评、组内互评和教师评价协同,以模具设计合理性和创新性、计算和图纸严谨性、团队合作凝聚性为考量指标,提出完善意见,并评出本次课的“最美模具数字工匠”,以评价引导精神养成。

课后拓学:完善课内设计,践行精益求精。各小组在校企合作建设而成的“侧抽芯塑件案例库”中选择一个塑件进行成型分析和模具设计,完成后上传教学平台,教师考核点评,并在平台展示,以开拓学生视野,提高创新设计能力。

五  课程思政教学评价及效果

课程思政教学效果评价遵循量化评价和质性评价相结合、形成性评价和总结性评价相结合的原则[12-13],引入目标达成模式(Goal-attainment Model,简称GAT模式)[14],以精确描述的目标为依据,确定了以组成模具数字工匠精神的“三精神一理念”作为四个一级指标的评价量表(表1)。采取课堂提问和开放性讨论、项目作业和任务、实践操作、线上学习参与度和质量及小组汇报等形式多样的观测点评测,并将评测结果及时反馈给学生,形成学生持续改进并素质增值的良性循环。评价表中设置了评价指标、加权以及观测点,每项指标及总分满分均为10分,每项观测点按达成效果设置优秀、良好、中等、及格和不及格五个等级,分别赋值为10分、8分、6分、4分和2分。

从评价结果可以看出(图3),开课前,学生各项指标分值为6.22~7.32,说明学生的思想政治素养急需提高。课程思政实施后,各项得分明显增加,提升幅度在29.4%~45.6%之间,其中严谨规范的职业素养升幅最高。另外,也应注意到,“勇于创新”指标绝对分值相对较低,需要在后期的教学过程中进一步重视和改善。

六  结束语

塑料成型工艺与模具设计课程落实国家立德树人根本任务,根据模具行业特点、使命和发展现状,分析模具数字工匠精神的精神内涵,并确定为课程思政目标。挖掘并梳理模具行业发展历史和现状、高新技术、项目实践和先进模范事迹等思政元素,项目引领,任务驱动,实施线上线下混合、课前课中课后全过程培养的“琢磨精技”六环节教学,在专业内容和思政内容的深度交融中实现模具数字工匠精神的培育。

参考文献:

[1] 中国模具工业协会.模具行业“十四五”发展纲要[EB/OL].(2021-11-16)[2023-05-04].http://www.chinacaj.net/i,16,14778,0.html.

[2] 黄志良,李闯,钱金明,等.《塑料制品与模具设计》教学改革[J].高分子通报,2017,221(9):91-94.

[3] 林嘉雯.超越“符號化”:“数字工匠精神”对当代大学生培育的启示[J].成都中医药大学学报(教育科学版),2020,22(2):30-33.

[4] 中华人民共和国人力资源和社会保障部.大力培养“数字工匠”推动数字中国建设[EB/OL].(2022-12-06)[2023-05-04].http://www.mohrss.gov.cn/xxgk2020/fdzdgknr/zcjd/zcjdwz/202212/t20221206_49 1246.html.

[5] 习近平.扎实推动共同富裕[J].求是,2021(20):4-8.

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[11] 吕江,吉东瑜.课程思政融入实习实训教学的探索[J].教育信息化论坛,2021(4):127-128.

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[13] 饶婉琳.交通运输类专业课程思政的理论与实践研究[D].重庆:重庆交通大学,2022.

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