探索材料加工专业教学中的课程思政

探索材料加工专业教学中的课程思政

卢延芳

威海职业学院 山东 威海 264210

摘要：目前，材料加工冶金传输原理课程主要采用期末试卷卷面成绩评定学生学习效果的终结性评价方法，是一种“事后评价”，评价结果不够客观且忽视了学生平时的学习积累和学习效果，教与学中存在的问题不能及时发现并改进，产出效果较差。本文对材料加工专业教学中的课程思政进行分析，以供参考。

关键词：材料加工；教学；课程思政

引言

近年来随着超快光学、光纤激光器及大功率激光器的迅速发展，激光技术在输出功率、加工效率、精度和质量等方面都得到了完善提升，进一步加深了激光技术在材料加工、光电检测、高速通信、生物医疗、国防工业等众多领域的发展，促进了相关产业的技术革新和产业升级。激光技术本质上是融合光学、机械学、电子学、计算机学等学科为一体的高新技术，因其具备高单色性、相关性及平行性等独特优势，且有着极好的空间和时间控制性能，其应用领域范围不断扩展。

1材料加工专业课程思政的目标

通过课程思政解决“工具型”人才的培养问题，材料加工专业是一门典型的工科专业，是研究材料的外部形状、内部组织结构与性能以及材料加工程控制的应用技术学科，培养的是从事材料制品成型加工、成型设备和模具的设计与制造及新材料研发的高级工程技术人才。这类人才通常具有较强的独立从事科学研究或解决复杂工程问题的能力。然而，以往教学体系偏重于专业知识的讲授，而缺乏对学生的文化素养和道德觉悟的必要引导，往往容易培养出“工具型”人才，利用自己的专业知识谋小利、谋私利，缺乏大是大非的判断。

2材料加工专业课程思政的实践路径

2.1加强课堂教学改革创新

课堂教学创新要求任课教师熟练掌握多种教学方法，包括分组化教学、混合式教学、翻转课堂等。例如在我国钢铁产业转型升级思考授课过程中，可以根据课堂内容，采用分组讨论教学法，将传统的教室为中心教学法转变为以学生为中心的任务型教学法。在课堂上通过营造探究讨论的教学氛围，引导每一位学生都有大胆展示自己想法的机会，培养学生愿发声、敢发声的民主意识。例如在先进汽车用钢授课过程中，通过生产车间现场的视频，向学生展示现代化智能化的钢铁轧制过程，增强专业自信和行业自信。并通过视觉和听觉的感官刺激，把学生的积极性和兴趣充分地调动起来。又如在理解钢铁生产对环境的影响的教学环节，引入职业伦理的教育，引导学生正确的价值追求，从而树立社会责任和担当意识。

2.2调整课程结构，着重理论实践结合

传统模具制造技术课程的理论教学为40学时，包括模具的机械、数控等加工技术及制造工艺、装配方法等，要求学生掌握各种现代模具加工制造的方法、基本原理、特点与相关应用，以及各种制造方法对模具结构的要求。该课程的传统教学模式侧重于理论授课，学生了解生产实践的机会仅限于课堂上相关课件、动画或者视频的展示，由于规定的理论教学任务重，授课教师无法针对每项理论知识进行相应的工程应用关联。基于以上问题，经过前期教学方法探索及课程结构的改革，教研组在理论教学的基础上，增加了工程实践强化训练环节，并实行“理论教学32学时+工程应用训练8学时”的教学模式。其中理论教学部分应抓住重点，浓缩经典部分，同时穿插企业工程实习，授课教师在工程制造现场对相应理论知识和工程实践进行关联，以企业的生产需要为出发点，引导学生思维方式的转变，每8学时的理论教学穿插2学时的工程应用强化训练，以实践加深学生对理论知识的理解和掌握，以理论知识指导并培养学生自身的动手能力，满足企业对高级技术人才的需求。

2.3仿真模拟与实践相结合，调动学生积极性

模具制造技术教材中的理论知识抽象复杂、理解难度大，同时模具制造通常是三维的、立体的加工过程，教材中二维图像不足以直观展示模具制造过程，因此，授课教师讲解难度大，学生学习难度大，长时间容易造成学生积极性下降。针对以上问题，授课教师除了展示相关视频、课件外，还可以引入仿真模拟教学，进行而增加课堂学习趣味性，调动学生学习的积极性。为某型号航天用弯管零件精密铸造的浇注系统模拟，通过浇注系统的计算及模拟，可以直观的观察到铸造工艺过程中零件的温度场分布、金属流动及缩孔、缩松等缺陷的产生，三维建模和仿真软件能够识别加工缺陷及其形成原因，进而正确设计模具以实现无缺陷零件的制造，同时结合流体力学规律，采用合适的金属流体流动规律设计浇口，在实际的铸造模具设计及制造中制定合理的工艺流程，获得更高的成品率，提高零件的生产效率。

2.4课程团队讨论与改进

课程评价的目的是为了科学有效地持续改进。针对问卷调查反映的情况，课程团队进行深入讨论。分析各章节学生自评情况发现，“层流和湍流”学生掌握情况较好；“流体性质”由于授课时间较早，学生可能存在遗忘；“流体动力学”特别是伯努利方程应用练习偏少致学生掌握度不够好；“基本原理应用”由于公式较多，适用条件有限制，使用起来有难度。从整体结果来看，动量传输单元授课内容和方式得到了绝大多数学生的认可，少部分学生提出的

问题，可能由于课程理论性较强，在有限的课堂教学时间内掌握好、掌握透知识点有一定难度，该部分学生可能存在课前预习和课后复习不充分的问题。由于不是个别现象，基于工程认证理念，仍需在授课过程中加以改进，尽可能让学生在课堂上掌握教学重点和难点。

2.5激光焊接技术

焊接工艺不断创新，已开出多种基于激光的复合焊接工艺，如激光-电弧复合焊，弥补了单一热源的不足，可以获得具有很好熔深和深宽比的焊缝；激光填丝焊，可降低工件坡口加工和装配精度要求，控制焊缝区域的组织性能；激光飞行焊，即利用高速扫描振镜头进行长距离加工的激光焊接方法，其定位精度高、效率高，可定制任意形状焊缝以优化结构强度；激光钎焊，其加热温度低，只在焊缝表面产生熔化现象，接头平整光滑，实现分光的同时可进行多点对称焊，同时易实现自动化等。

3材料加工专业开展课程思政的具体案例

在“先进汽车用钢”这章节中，讲解制备工艺通过合理的成分设计，加入适量的合金元素，如Nb、Ti、P和Mn等元素，再经过复杂的轧制和热处理工艺，就可以得到成形性、抗凹陷性远高于普碳钢的材料。在此讲解过程中，启发学生思考优秀的品质是由多方面因素决定的，也是一点一滴积累的，引导学生注重内心内涵发展，德智体美劳全面发展和个性化发展。进一步启发学生，现在我们应用的先进材料，是历经几代科研工作者的拼搏和努力换来的，激发学生对先进钢种研发的兴趣，增强学生学术钻研创新精神、敬业精神。

结束语

激光加工技术有着传统加工技术无法比拟的应用优势，同时其符合当前生态文明建设，实现绿色与可持续发展的要求，具有巨大的发展潜力和广阔的市场。随着激光加工技术应用领域的不断拓展，仍存在一些关键问题亟待解决，如激光设备的成本普遍偏高，专门针对激光增材制造的金属粉末开发不足，表面改性的激光加工工艺研究有待进一步深入等。

参考文献

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