塑料成型工艺及模具设计课程思政内容构建及实践

孙国栋 刘长华 张美丽 周玉华 李养良

［摘 要］按照线下一流课程“高阶性、创新性、挑战度”的建设需要，塑料成型工艺及模具设计课程教学团队紧紧围绕“注塑成型工艺—注塑成型过程计算机模拟及反馈—注塑模具设计”这一主线，根据工科类专业课课程思政内容建设要求，制订了“培养辩证思维、勇攀科学高峰、传承工匠精神、践行知行合一理念”的思政目标，并根据课程内容和思政目标，深入挖掘了该课程所蕴含的思政元素，并以典型案例作为支撑，充分发挥了课堂主渠道在课程思政中的作用，提升了课程的育人价值，培养了学生精益求精、团结协作和创新的精神。

［关键词］课程思政；塑料成型工艺及模具设计；思政目标

［中图分类号］G641［文献标识码］A［文章编号］2095-3437（2024）10-0106-04

塑料成型工艺及模具设计是材料成型及控制工程专业的一门专业核心课程，2020年获批九江学院线下一流课程立项项目。根据习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上提出要“使各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应”的指示精神[1]，落实教育部2020年5月28日印发的《高等学校课程思政建设指导纲要》中提出的“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]，塑料成型工艺及模具设计课程教学团队紧紧抓住课程建设“主战场”，充分利用课堂教学“主渠道”，深入挖掘本课程内在的思政元素，探寻与思政元素对应的思政案例，并在教学过程中加以实施，使学生在掌握专业知识的同时，潜移默化地提高思想政治素养。

一、结合塑料成型工艺及模具设计课程的特点制订本课程的思政目标

塑料成型工艺及模具设计是以注塑理论和注塑工艺为指导，运用现代自然科学理论和技术（注塑成型技术、计算机辅助模拟技术）来研究和理解注塑成型过程中的材料选择、塑料制品设计、注塑成型原理及工艺参数选择、注塑模具设计以及注塑成型新技术等的一门课程。因此，根据线下一流课程“两性一度”的要求[3]，该门课程紧紧围绕“注塑成型工艺—注塑成型过程计算机模拟及反馈—注塑模具设计”这一主线，力求使学生既对塑料成型工艺及模具设计课程的基础知识、基础理论和基础技术掌握得深入且透彻，又能应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，针对该门课程涉及的复杂工程问题提出相应的解决办法并能得出正确的结论。对于工科类专业课程的思政内容建设，教育部在《高等学校课程思政建设指导纲要》中提出：“工学类专业课程，要注重强化学生工程伦理教育，培养学生精益求精的大国工匠精神，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。”[2]

课程教学团队结合本课程的特点及工科类专业课课程思政建设要求制订的思政目标有以下几个：一是提高学生运用辩证唯物主义正确认识问题、分析问题和解决问题的能力。二是塑造学生集体主义道德观，培养学生奉献社会、探索未知、追求真理、勇攀科学高峰的责任感和使命感。三是培养学生精益求精的大国工匠精神，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。四是培养学生将理论知识和具体实践相互结合的知行合一精神、创新精神和团结协作能力。

二、根据课程内容和思政目标，挖掘本课程所蕴含的思政元素

塑料成型工艺及模具设计课程共48课时，由教师讲授和学生实际操作两部分构成。其中，教师讲授的理论教学内容包括绪论、塑料成型基础知识、塑料制品设计、塑料注塑成型原理及工艺、注塑模具设计和注塑成型新技术；学生的实际操作内容包括掌握注塑机的结构及注塑过程，并用其生产出塑料产品，掌握注塑模具结构并理解所有零件在模具中的作用，利用三维设计软件、3D打印技术和激光切割技术，根据教师提供的零件图并按照教师的要求制造出一套完整的塑料模具。根据上述课程内容，课程教学团队努力挖掘出本门课程蕴含的思政元素，并将其与课程内容有机结合起来。

三、根据思政元素挖掘相关的实例并在授课过程中加以有机融入

课程教学团队根据本课程提炼的思政元素，结合我国科学家在塑料成型工程领域取得的成就以及学生设计、制造模具并参加全国三维创新设计大赛的实践，从中挖掘出思政案例，并在授课过程中多维度、多领域加以融入。

由于第一章“绪论和塑料成型基础知识”中蕴含的思政元素为专业探索精神、爱国主义和家国情怀，因此教师在授课中借助往届学生所设计和制造的模具实物以及生活中的塑料模具，将塑料模具先进成型理论和计算机在塑料成型领域中的应用蕴含于授课过程中，激发学生对材料成型及控制工程专业的学习热情，增强学生的专业探索精神。通过介绍我国科技工作者在汽车、航空航天等领域中自主研发的高性能塑料产品来激发学生的爱国主义精神，培养学生的爱国情怀。在汽车产品领域，引入吉利博越轿车后防撞梁采用高性能玻璃纤维增强的热塑性塑料复合材料以提高汽车的防撞性能的案例；在航空领域，引入国产大飞机C919的机舱内部首次启用我国独立研制成功并享有完全知识产权的芳砜纶纤维制作的椅罩、门帘，从而使“小玖”再“瘦身”30公斤以上的案例；在航天领域，引入郑州大学橡塑模具国家工程研究中心科研和工程技术人员，在申长雨院士的带领下团结协作，成功研制出神舟十二号发射时宇航员舱内服的面窗和出舱时出舱服的面窗的案例。以上三个案例的引入，可以增强学生对我国科学技术发展的自信心，同时激发学生的民族自豪感和爱国主义精神，以塑料制品背后的科学奉献与拼搏精神激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。

第二章“塑料制品设计”中蕴含的思政元素为对立统一规律，因此教师在授课中强调首先要满足塑料制品的使用性能，在此前提下，通过塑料制品形状或结构的设计，达到结构简单、壁厚均匀且成型方便的效果，然而塑料制品的使用性能与它的形状或结构设计间往往是矛盾的。因此，在此部分内容的授课中，引导学生利用马克思主义基本原理中的对立统一规律来分析和解决问题。通过这个过程的分析，引导学生利用辩证的思维来进行塑料制品的设计，从而提高其分析问题和解决问题的能力。

第三章“塑料注塑成型原理及工艺”中蕴含的思政元素为创新意识，因此教师在讲到注塑机的发展时可介绍伊之密精密机械（苏州）有限公司生产的我国最大的一台注塑机——伊之密8500吨超大型注塑机突破了行业的“卡脖子”技术的案例，来激发学生的民族自豪感。进而通过近年来我国注塑机进出口情况介绍，提出塑料机械的制造应该以潜在需求为服务对象，从生产型制造向服务型制造转变，以激发学生的创新意识。同时，在课程中引入“碳中和”“汽车轻量化”“新能源”等概念，教育学生将来在进行注塑机产品设计时要朝着高效节能的方向改善。

第四章“注塑模具设计”中蕴含的思政元素为集体主义精神和精益求精精神。教师在讲到注塑模具的整体结构时，强调塑料模具是一个由多个零件组成的组合体，整套模具就是一个集体，每个零件要服务于模具这一整体才能使模具发挥作用，将此和集体主义精神联系起来，引导学生做到“心中有他人，心中有集体，心中有国家。要有集体主义精神，反对个人主义”。在讲到注塑模具浇注系统设计、成型零件设计、脱模结构设计和侧向抽芯机构设计时，通过引入大国工匠中的中国第一汽车集团有限公司模具钳工李凯军团队制造汽车发动机缸体模具的案例，以及中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司车工洪家光磨制叶片20年，打破欧洲垄断、研制顶尖发动机的案例，让学生明白“核心技术是买不来的”的道理，同时引导学生养成干一行爱一行、刻苦钻研、精益求精的工匠精神。

第五章“注塑成型新技术”中蕴含的思政元素为探索未知、攀登科学高峰，因此，教师在授课过程中让学生通过查阅近五年注塑成型领域国内外的最新发展动态，了解注塑成型新技术领域取得的最新成就，同时认识我国科研工作者在注塑成型领域取得的成绩，进而撰写出文献综述，以形成对注塑成型新技术的整体认识。通过文献综述的撰写，引导学生向科研工作人员学习，培养探索未知、追求真理、勇攀科学高峰的责任感和使命感。

相关实验内容中蕴含的思政元素为螺丝钉精神。通过对模具的拆装和模具结构的进一步认识，学生能够在掌握模具结构组成的同时，明确模具结构中每个零件都能发挥它应有的作用，即使是一颗螺丝钉，在整个模具中也不可或缺。通过拆装模具的实验，引导学生要像模具上的每个零件一样，做好自己的本职工作，发挥出自己的光和热。

本课程结束后，学生需要根据教师指定的塑件，进行塑料模具的注塑机选择、浇注系统设计、冷却系统设计，并通过Moldflow软件将注塑成型过程进行仿真模拟，从而分析所进行的设计是否合理。最后，需要利用3D打印技术和激光切割技术，以小组为单位制造出一套模具。上述过程一方面培养学生对复杂工程问题的分析解决能力，另一方面引导学生将所学的理论知识与具体的塑料模具加工实践结合起来，达到知行合一的目的。制造模具时，组员需要相互协作，探索问题的解决方法，这个过程可以培养学生的精益求精、团结协作和创新精神。

四、课程思政实施成效

塑料成型工艺及模具设计课程思政实施后，通过在理论教学和实验教学中应用课程思政的案例，逐步形成了塑料成型工艺及模具设计课程思政体系，这个课程思政体系的形成影响着教师的教学和学生的学习。

（一）教师和学生在课程思政实施中都有收获

通过在教学中引入思政元素，教师明确了如何将思政元素和专业内容教学有机地结合起来，充分发挥了课堂主渠道在课程思政中的作用，达到了“盐溶于水、润物无声”的效果，提升了课程的育人价值，将塑料成型工艺及模具设计课程的知识性、趣味性、辩证性、实践性融为一体。学生普遍认为在塑料成型工艺及模具设计的专业知识教学中引入课程思政，能加深学生对课程内容的认识，激发学生探索未知、追求真理、勇攀科学高峰的责任感和使命感。

（二）理论与实践相互结合，提高了学生的实践操作能力，培养了学生精益求精、团结协作和创新精神

本门课程的突出特色为学生在教师的指导下，完成从注塑件工艺性分析、利用Moldflow软件进行模流分析以及整套模具设计与制造的全部任务。因此，学生需要利用所学的理论知识，结合注塑成型过程模拟以及3D打印技术、激光切割技术制造出一套完整的塑料模具。学生在模具制造过程中，需要认真计算每个零件的尺寸，在这个过程中学生逐渐养成了精益求精的工匠精神。学生以小组为单位，相互之间需要分工合作，共同完成整套模具的制造，在这个过程中养成了团结协作的精神。在模具制造的过程中，学生要考虑如何运用3D打印技术和激光切割技术去完成模具的制造，这就需要学生具备创新精神去解决问题。由此可见，正是由于课程思政的引入，使学生在无形中培养了精益求精、团结协作和创新精神，进而保证了整个设计及制造任务的完成。

（三）以课程思政为抓手，提高了教师的教学水平和学生的工程实践水平

在高质量完成课程的授课任务后，教师以课程思政和专业知识相结合为切入点，采用理论与实践相结合的教学创新手段，参加了九江学院青年教师比赛以及教学创新大赛，进一步提升了将课程思政内容融入课程专业教学中的水平。部分学生运用从课程中所学习的激光切割技术和3D打印技术以及养成的精益求精、团结协作和创新的精神，设计和制造了塑料模具，参加了江西省及全国三维数字化创新设计大赛，在江西赛区荣获特等奖1项、一等奖2项、二等奖1项，在全国比赛中获得三等奖1项。这些成绩的取得验证了有效开展课程思政能提升教学效果和人才培养质量。

五、结语

作为材料成型及控制工程专业的一门专业核心课程及线下一流课程，塑料成型工艺及模具设计课程教学团队将专业知识与课程思政有机融合，制订符合课程特点的思政目标，挖掘课程蕴含的思政元素，探寻与思政元素对应的思政案例，并在授课过程中加以实施，发挥了课堂主渠道在课程思政中的作用，提高了教师的教学水平以及学生的实践操作能力，培养了学生精益求精、团结协作和创新精神。

［ 参 考 文 献 ］

[1］ 曾茜，喻浩. 从习近平系列讲话发掘高校课程思政教学育人元素[J]. 黑龙江教育（理论与实践）， 2021（3）：24-26.

[2］ 刘玲. 高校课程思政的资源及开发研究：基于《高等学校课程思政建设指导纲要》分析[J].高教学刊，2021，7（19）：164-167.

[3］ 林权，陈丽军，刘其南. 塑料成型工艺及模具设计一流课程建设与改革[J]. 武夷学院学报，2021，40（6）：100-104.

［责任编辑：庞丹丹］