新工科背景下塑料成型工艺及模具设计课程思政教学改革研究——以百色学院为例

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新工科背景下塑料成型工艺及模具设计课程思政教学改革研究——以百色学院为例

石伟和,樊红兰,韦美玲

百色学院 材料科学与工程学院 广西 百色 533000

要:在“新工科”背景下,课程思政在培养学生综合素质、全面发展、社会责任等方面已经成为工科教育改革的重要内容。本文通过对课程思政的概述和工科课程特点的分析,以百色学院塑料成型工艺及模具设计课程为例,从课程思政的定位、实践教学环节的建立、开设思政课程、多元化教学方法、激发学生创新能力和评估机制完善等六个方面展开论述,并根据实践经验进行了探讨和总结。

关键词:课程思政;新工科;教学改革;教学方法

1背景与意义

当前,“新工科”正在成为深化高等教育教学改革的方向之一,主要体现在提高创新能力、开展实践教育、推进核心素养等方面。在这一背景下,课程思政作为一项重要的工科教育改革内容已引起广泛关注[1]。课程思政是将思想政治教育与学科课程融合,通过教研一体化、理论与实践结合的方式,对学生的综合素质进行培养,推进全面发展,提高学生社会责任感和创新精神[2]。工科课程具有实践性、应用性、知识体系完备和专业性强等特点,这使得课程思政在工科教育改革中具有重要意义。从教育改革的角度看,课程思政可以提高工科教育的针对性和质量,充分发挥工科课程的教育和引导作用,从思想品德教育,意识形态和文化自信等方面,让学生得到提高[3]。从学生发展的角度看,课程思政可以帮助学生理清自身发展方向和职业取向,提高自身综合素质和职业竞争力,更好地适应社会变化和挑战。因此,课程思政在新工科背景下的实践具有重要意义,可以帮助学生更好地发展自身,培养创新精神和社会责任感,为未来创新创业做好准备。同时,更深层的探索和实践,可为工科教育的教学改革提供理论和实践支撑。

以百色学院材料成型及控制工程专业开设的《塑料成型工艺及模具设计》课程为例,该课程注重对塑料成型工艺理论知识的提炼,让学生的模具设计能力更具可操作性和实用性。课程经历十多年的沉淀和积累,总结历届学生下厂工作的心得和体会,已逐步建立一套适应当下模具人才的培养需求,贴合地方产业特色的课程教学体系。为适应新工科背景下课程思政的建设要求,专业团队在课程思政的实践探索、教学方法与手段、激发学生创新能力、强化实践环节、多元化考核、完善评估机制等方面开展了科学的探索与实践,以期填补现代模具设计制造技术从业人员的需求缺口。

2课程思政的实践探索

2.1 课程思政的概述

课程思政是在学科课程中融入思想政治教育,通过教科研一体化、理论与实践相结合、导师制等方式,培养学生的思想道德、文化素养、科学素质和文化创新能力,提高其思想品德素质和社会责任感等方面的综合素质[4]。课程思政因其贴近学生、培养人才的目的而引起了广泛的关注和赞誉。

2.2 工科课程的特点

工科课程是以实践为基础,以理论为支撑,注重技术应用和实际操作的学科体系。与其它学科相比,工科课程有以下特点:

(1)实践性强。工科课程注重实践操作,需要学生掌握各种技能和实际操作技巧。

(2)应用性强。工科课程关注实际应用,要求学生能够将理论知识运用到实践中去。

(3)知识体系完备。工科课程知识门类繁多,知识体系相对完备。

(4)专业性强。工科课程要求学生具备专业性,需要学生深入了解专业知识和技能。

2.3 课程思政的建议

基于工科课程的特点和思政教育的目的,课程思政需要有以下几个方面的建议。

2.3.1 定位清晰

将思想政治教育融合到塑料成型工艺及模具设计课程中,需要明确课程思政的定位和目标,通过吸取最新研究成果、新技术和新工艺,让学生了解该课程对社会、对人类的重要性,对其具有深厚的生命意义和历史价值。根据学校办法特点,针对塑料成型工艺及模具设计课程,拟定以下三个课程目标,课程目标对毕业要求的支撑关系如表1所示:

课程目标1:能熟悉掌握塑料成型基础知识,熟练掌握塑料制品设计的过程及方法,能正确分析塑料成型工艺,具备编制合理、行之有效的塑料成型工艺规程的能力。

课程目标2:熟练掌握完整模具的结构组成及工作过程,能正确合理的完成分模设计和产品布局,能正确选择和校核对应的注塑机参数。

课程目标3:熟练掌握模具设计中各个机构设计的过程和方法,准确应用相关的设计技术标准,能正确选择合适的模架及模具标准件进行塑料模具结构设计,并能够准确的进行模具图纸绘制。具备设计合理、操作方便、加工和装配便捷、技术经济性好的塑料模具结构的能力。

序号

毕业要求

毕业要求指标点

课程目标

关联度

1

能够基于成型工艺、成型装备、质量控制等专业基础知识,并采用合适方法对材料成型工艺设计-装备设计-质量控制有关的复杂工程问题进行研判,包括选择实验系统,实验方案设计、分析与解释实验测试和数据、并通过综合分析,得出合理有效的结论。

掌握材料的性质、结构和性能对成型工艺和成型装备的影响等背景知识及研究现状。

课程目标2

M

(中等支撑)

课程目标3

M

(中等支撑)

2

个人和团队:能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色

能在涵盖材料成型及控制工程专业的多学科背景团队中承担团队成员的角色,主动学习团队其他成员所掌握的学科知识,能与团队成员有效沟通,合力协作完成团队任务

课程目标1

H

(强支撑)

课程目标3

H

(强支撑)

表1 课程目标对毕业要求的支撑关系

2.3.2 突出实践内容

塑料成型工艺及模具设计课程注重实践操作,课程思政可以与实际操作相结合,引入典型结构塑件完整的注射模具设计实例,展示大国重器、智能制造、工匠精神风采,课程实践环节融入课程实验、校企合作、学科竞赛和大创项目三种形式,让学生更好地了解课程与实际生活的联系,提高学生实践操作和解决问题的能力,让学生学以致用。塑料成型工艺及模具设计课程的课程实践环节如图1所示。

图1 课程实践环节构成图

2.3.3 开设思政课程,引入思政元素

塑料成型工艺及模具设计课程可以在课程设置中加入思政课程环节,精心做好国家战略、脱贫攻坚、生态文明建设、大国重器、工匠精神、生产安全教育等思政元素的教学内容设计,将思政元素巧妙融入课程,在价值传播中凝聚知识底蕴,在知识传播中强调价值引领,培育和弘扬社会主义核心价值观,实现立德树人、润物无声的课程思政教育教学目标[5],课程通过介绍模具工业的发展,先进塑料模具设计及制造新技术,塑料结构工艺性设计及工艺改进,各类塑料成型模具的典型结构组成、特点及工作原理等,扩展阅读故事,将科学家精神、工匠精神、生态文明建设、碳达峰碳中和、塑料在脱贫攻坚中的作用、生产安全教育、大国重器、智能制造等栩栩如生呈现。塑料成型工艺及模具设计课程的教学知识点与思政元素一览表如表2所示。

表2 课程教学知识点与思政元素一览表

知识单元

知识点

思政元素

德育目标

单元一

塑料成型基础知识

高分子材料特性

碳达峰碳中和、塑料在脱贫攻坚中的作用

挖掘学生的闪光点

单元二

塑料制品设计

塑料产品设计要素及技巧

社会责任、科学素养、生态文明建设

培养学生的社会担当

单元三

塑料注射成型原理及工艺

注射工艺参数

大国重器、智能制造

培养学生的创新意识

单元四

注射模具设计及图纸绘制

模具结构认识及设计、模具图纸绘制

工匠精神、生产安全教育

培养学生的工匠精神

2.3.4 多元化教学方法

工科课程可以采用多种教学方法开展思政教育,包括讲授式、案例式、启发式、项目式、探究式、集中讨论式等,以提高学生的自主学习和独立思考能力,增强他们的思想品德素质。

塑料成型工艺及模具设计课程的多元化教学方法和相应教学目标如表3所示。

表3 教学方法和教学目标对应表

知识单元

教学方法

目标

单元一

塑料成型基础知识

讲授式

案例式

通过生活案例,讲解塑料给生活带来的便利;引导学生以专业的眼光看待先进材料在科学发展中的优势,正确认识世界发展大势,提升专业素养和专业优势。

单元二

塑料制品设计

讲授式

启发式

讨论式

从经典塑料制品设计案例出发,以讨论的形式,启发学生的创新性设计思维,培养学生灵活运用现代设计软件,提高自身专业技能,用专业知识武装头脑,体现自身价值,承担相应的社会责任。

单元三

塑料注射成型原理及工艺

项目式

探究式

掌握现代注塑模具设计方法,展示大国重器,智能制造带来的震撼,激发学生的学习动力。结合大创项目,学科竞赛,引导学生主动参与,讨论和探索新工艺,提高学生发现问题和解决问题的能力。

单元四

注射模具设计及图纸绘制

讲授式

集中讨论式

针对历届毕业生的毕业设计,采用集中点评和讨论的方式,学习并掌握注射设计及图纸绘制的技术要领和注意事项,提高教学针对性,培养学生精益求精的工匠精神。

2.3.5 激发学生创新能力

工科课程注重实践和应用,课程思政也可以注重创新能力的培养,在课程设计中引导学生开展创新性社会实践活动和获得专利或科技成果,提高学生的实技能和创新能力。

2.3.6 考核机制完善

建立完善的评估机制,设立科学、公正、客观的考核体系,包括考试和实践两方面,对学生的知识掌握程度、实践能力、实际问题解决能力和思想品德素质进行综合考核和评估,推动教学活动的改善与提高。塑料成型工艺及模具设计课程是一门实践性很强的专业课程,侧重学生能力的考核。课程考核方式包括过程性考核和终结性考核,各占考核总分的40%和60%。形成性考核即平时成绩,其依据是课堂考勤、课后作业、课堂作业、期中测验等,终结性考核采用考查(笔试+机试)的方式。

(1)过程性考核的计算方法如下:

过程性考核(百分制) =课堂考勤5% +课后作业10%+课堂作业15%+期中测试10%

(2)终结性考核:采用考查方式进行,包括笔试和机试两部分,成绩采用百分制。笔试-模具相关理论知识考试(占比50%),机试-上机实践模具设计(占比50%)。

3结论与展望

本文通过对“新工科”背景下课程思政的实践探索,提出了课程思政应该定位清晰、突出实践内容、开设思政课程、多元化教学方法、激发学生创新能力和评估机制完善等方面的建议。这些建议通过实践验证,能够为工科课程思政的实践提供有益的借鉴和指引。同时,也应该进一步加强理论研究,探讨如何更好地将思政教育与工科课程相结合,达到更好的教育效果和学生发展目标。

参考文献:

[1]张荣香,丁文革,李红莲,王淑芳,韩育宏,代秀红,王颖. 新工科背景下的以践促学教学模式研究与实践[J]. 物理通报,2023,(06):7-10.

[2]郭思文,侯芳,祝爱民. 新发展格局下地方新工科高校创新体系建设研究[J]. 豫章师范学院学报,2023,38(02):65-69.

[3]林权,刘其南,陈丽军. 三链三式“塑料成型工艺及模具设计”课程思政教学改革与实践[J]. 武夷学院学报,2023,42(03):105-109.

[4]李凝,陶德华,王笑,林祝亮. “两堂并行·四维一体”培养模式下《塑料成型工艺与模具设计》课程教学模式创新与实践[J]. 模具工业,2023,49(03):73-79.

[5]吴梦陵,熊桑,张振,王鑫. 融入课程思政元素的应用型本科高校材料成型专业金课的教学探索[J]. 现代制造技术与装备,2020,56(12):221-224.

2022年百色学院校级教学改革工程项目(2022JG60);2023年百色学院生态铝产业学院课程思政教学改革研究项目《“新工科”背景下“塑料成型工艺及模具设计”课程思政教学改革与实践》