“智能制造导论”课程思政教学改革探索

刘亚运，赵 原，张克栋，王传洋

（1.苏州大学 机电工程学院，江苏 苏州 215137；2.太原师范学院 马克思主义学院，山西 太原 030619）

引言

智能制造工程是一个交叉了物联网、人工智能、智能装备等的系统工程，涵盖了机械工程、计算机科学、控制科学等多门专业。“智能制造导论”作为高等工科院校学生的必修实践性教学科目之一，其工程化的教学和训练的主要目的是培养学生的实际动手操作能力和对基本理论、基础专业知识的理解与应用，提高工科学生的创新能力和创造能力。智能制造等新工科的概念的诞生，符合“中国制造2025”发展性战略，智能制造工程是在时代和新形势的环境下产生的，也是我国各级院校教改工作的重点方向。自学科诞生以来，越来越多的思政元素不断地在专业或者课程中探索和扎根，一些课程思政教学模式也被拿来应用在这个新兴专业中，但是出现了一些无法消化或者消化不良的现象，同时，学科环境正在建设的初级阶段，课程思政的环境和氛围还没有真正建立，包括一些教学模式、方法和评价体制。因此，如何营造新工科下的思想政治教学环境？如何针对某一专业课程，如“智能制造导论”“机械设计基础”等寻找思政元素？高校要建设什么样的思想政治教育？这些都是智能制造工程等专业课程思政亟须解决的问题。课程思政不仅能够培养智能制造工程专业师生的专业精神和爱国主义情怀，也可以利用思想政治教育为智能制造等新工科学科的发展提供新模式和新思路，在新工科的背景下，将育人质量提高到新的高度［1］。

一、“智能制造导论”课程改革

（一）课程概况

伴随着第一次工业革命的传统手工产业被第四次工业革命的智能制造所代替，社会不断涌现大规模个性化定制、远程运维、网络协同制造等新型生产方式，进一步解放了人类体力劳动和部分脑力劳动，人类生活产生极大改变。随着互联网技术与制造技术的相融合，制造业越来越突出地呈现出数字化、智能化和互联互通等趋势，智能制造概念逐步得以实现。应科技发展趋势，智能制造工程专业应运而生。培养专业学生面向产线和装备等的智能制造技术，如机器人技术、控制理论、数字孪生等相关知识。

“智能制造导论”作为智能制造工程专业必修的课程，研修内容主要包括国内外智能制造的总体概况、智能制造的共性赋能技术、智能装备、离散型制造智能工厂、智能服务与制造业新模式新业态和智能集成制造系统，这些都是制造技术与信息技术的深度融合。该课程是智能制造工程专业学生了解和熟悉该领域发展概况、关键技术和发展方向等的启蒙课程，也是学生制定自身发展规划的指导课程，包括感兴趣的技术、领域和研究方向等。所以这门课的课程改革对于智能制造工程专业学生是至关重要的和不可或缺的，同时发展该课程的课程思政教育也是该专业全面立德树人的基础。

（二）课程改革的必要性

立德树人是教育工作的根本任务。“智能制造导论”作为一门新兴课程，课程规划及课程改革迫在眉睫［2］。课程改革既要在课程内容与方法上进行创新和优化，包括课程内容的合理性、课程内容的丰富性、学生的积极性、课程的实践性等，还要在课程深层次的思想与创新上对课程内容进行突破和思考，打造“智能制造导论”课程独特和正确的课程观。培养专业学生专业能力的同时，也要培养学生的爱国主义情怀。课程观是一种隐性的思想政治教育，是课程思政的体现，可以将高效的思想政治教育融入“智能制造导论”等智能制造工程专业新兴专业课程中的各个环节，从专业课教师、学生、课程专业知识及课程环节等方面协同发力、同行同向，在获得专业课知识的同时，实现润物无声的教育效果。这样能够实现高校学生的全方位发展，实现专业课教育的根本任务。因此，针对“智能制造导论”等智能制造工程专业课程，包括思想政治教育的改革是非常有必要的和迫切的，作为新兴专业，更应该把思政元素尽可能地融入新课程中，避免以后出现融入僵硬或难以融入的窘境。尽可能地在课程开设初期，深入挖掘改革内容和立德树人点，让学生在接受专业知识的同时，尽可能地浸润在课程思政环境中，培养其正确的世界观和价值观，全方位地发展自己。

二、开发“智能制造导论”课程思政资源

（一）建立课程思政环境

校园环境与课堂环境作为专业教师和学生交流、相处及学习比较频繁的地方之一，是落实育人目标的主要途径［3］。在新工科的背景下，怎样将思政元素融入课堂环境和校园环境中，是智能制造专业“智能制造导论”课程亟待解决的问题之一。在课上，在交流中学习新的专业知识，将立德树人贯穿整个课堂教学中，营造出课堂研讨、任务驱动、案例分析等多种教学方式的课堂环境。实现学生的理论知识、实践技能和思想品德的全方位、立体化发展，引导学生通过思政元素和专业课程知识的有机结合，实现学生在合作中互帮互助、团队合作、谦虚谨慎、不忘初心；在课堂下，定期组织丰富多样的课外活动，比如歌颂劳动、传颂我国的钢铁精神等具有爱国主义情怀的活动，让师生在课余生活中感知大国工匠精神，并结合扩展性学习和研究，让学生通过生活与人合作或互联网进行自主学习，在活动中深化专业知识中蕴含的立德树人的思政观念，在无形中培养和强化大学生的综合素养，最终实现沉浸式的专业课程思政教育。

（二）结合“智能制造导论”课程活动寻找思政元素

从讲述智能制造发展史、国内外智能制造差距以及我国现代化强国发展宏伟蓝图开始，调动学生实现中华民族伟大复兴的意识，从意识上培养学生的爱国主义情怀。以我国制造业发展史为切入点，挖掘制造业发展过程中不畏艰难、不怕牺牲和勇于探索的精神，以为国献身的科学家和国家工匠为典型案例，引入“智能制造导论”等智能制造工程专业课程。例如，无数科研人员不惧艰险，经历一次次的“失败—尝试—再失败—再尝试”后，终于研制成功核潜艇、航空母舰、载人飞船等大国重器。结合课外观影活动的方式，激励学生在今后的学习或者工作中，遇到难以解决的难题都能乐观面对，努力寻求办法解决问题而不是一味地回避，最终实现自己的价值。教学中以分组任务的方式让学生感受团体协作的重要性，每个个体都是不可或缺的重要一分子。有些学习任务要靠学生的齐心协力和互帮互助才能完成。在潜移默化中培养学生的团结、协作、互助等优秀品质，让学生懂得团体的重要性，要有集体精神，互帮互助，懂得感恩，进而实现团体的荣誉和成功。

三、探索“智能制造导论”课程创新教学方法

（一）创新性的教学方法和手段

随着我国教育强国策略的持续推进，高等教育迅猛发展，并且在教育改革上取得了丰硕成果，创新课堂教学方式遍地开花。通过质疑激趣法、自主探索法、发散集中法、实践操作法等方法，培养学生创新思考能力，发掘其中的思政元素，让学生在思政环境下不知不觉地实现自身的全面发展。智能制造背景下“智能制造导论”课程思政教学改革探索如图1所示。

图1 “智能制造导论”思政教学改革探索

1.质疑激趣法。众所周知，兴趣是学习最大的动力。在很多时候，学生的求知欲是被压制甚至被扼杀在求知的摇篮里的，所以学校要营造良好的求知环境，鼓励学生大胆质疑，让学生享受担当和成功的喜悦，调动学生对学习的积极性和主动性，培养学生的主动担当和爱国主义情怀。

2.自主探索法。在校大学生的自主学习占到学习时间的80%以上，所以自主学习相比于专业课教师教授知识，学习效率会更高、主动性会更好、知识把握程度会更深、亲身体会性更强，它能使智能制造工程专业学生的学习氛围更加活跃，课堂更加勃勃生机，生活更加积极向上，自身发展更加全面。

3.实践操作法。在智能制造工程专业，实践操作是非常重要的，智能装备操作、金工实习、数字孪生系统编程等都能更快更好地将学生的知识掌握程度、积极性和实践能力反馈给专业课教师，专业课教师要结合树德育人教育要求和专业课教学内容，积极给思想政治教育创设条件，有内涵、有目的地引导学生实际操作的能力，能够理解劳动者的不易，在实操中实现润物无声的育人教育。

（二）“智能制造导论”等智能制造工程专业课程思政“五维”模型构建

目前，“五维”模型在课程体系构建和教学效果的评价中得到了广泛使用［4］。根据课程思政的要求，并且明确智能制造工程专业中“智能制造导论”的思政教学目标，从中深入挖掘专业课程教学内容中的思政教育点和教育方式，从现有的思政教育案例中，积累思政教育素材，结合智能制造工程专业特点，能够从“爱国主义情怀、法治观念、职业道德、独立思考、志愿服务”五个维度构建“五维”能力模型。

爱国主义情怀教育点可以集中在智能制造发展史、智能制造国内外现状、智能制造知识产权保护等方面。从公元前5 000年开始出现的耒耜，到公元1127—1279年出现的水转大纺车，再到现代的神舟载人飞船等大国重器，我国制造历史源远流长，蕴含着十分丰富的爱国主义情怀教育资源。“智能制造导论”可以从提升学生的文化自信和民族自豪感入手，培养学生的爱国主义情怀。法治观念主要集中在知识产权方面，通过介绍关键核心技术，明确违法界限及应当承担的法律责任，增强学生知法、守法的意识。职业道德从对生命和健康等方面入手，明确智能机械设计和存在的意义，强调以人为本的原则，培养学生“在其位谋其政”的职业素养。独立思考教育点主要集中在关键零部件创新设计方面，培养学生自主设计、独立创新和分辨真假的能力。志愿服务可以从普及智能制造科普知识等方面入手，深入中小学和社区，志愿服务思想政治教育以课堂之外的志愿科普实践活动为主。

四、完善课程思政教学评估

教学评估是教学的重要环节，也是教学成果的基本要求。课程思政的探索发展是顺应课程改革的要求，是势在必行的改革需求。通过将思政元素于无形中融入专业知识，让学生在潜移默化中接受主流价值观的熏陶和培养五个维度的发展。

首先，学期结束后让学生发表课程思政新的体会，让学生对于在“智能制造导论”专业课程里获得的思政元素在大作业中进行总结，同时让学生提供评价意见和改进措施。其次，团队专业课教师要依据学校、院系和学生的教学意见对本门课程的思政教学效果进行改进，团队成员间进行课程改革沟通，优化思政案例和思想政治教育方法方式，互相反馈，进一步加强后期课程教学。最后，邀请智能制造相关企业参与专业课程的建设和评估，让学生深入企业对合作单位制造工艺和设备设计维修提出合理的建议，让学生做到活学活用，让教师达到立德树人的教学目的，让企业从中获取需要的信息及人才并给予课程评价和建议，从三方面提升专业课和思政教学效果，使技能促进校企产学研合作，也能有效发挥学校协同育人主渠道的作用。