基于“课程思政+OBE+智能制造”的《材料加工基础实验》教学探索与实践

岑耀东，李振亮，郭瑞华

（内蒙古科技大学 材料与冶金学院，内蒙古包头 014010）

专业思政作为专业培养的一个重要组成部分，在对人才培养全过程中知识传授、能力培养和价值引领的有机统一，以及在帮助学生树立正确的世界观、人生观、价值观等方面有重要作用[1-3]。近年来，高校在专业课中融入思政的教育方式虽然取得了一些进步[4-6]，但是，目前的专业思政研究，多数围绕着专业理论课开展，主要阵地为课堂教学，针对实验教学开展的“课程思政”研究较少，多数专业实验课的教学—思政两张皮，缺乏对专业教学和思政元素融入有机结合的掌控，思政教育与实验课程的教学内容无关，更缺少与教学内容相关的思政教育实际案例，思政教育方式极其枯燥，起不到育人作用，反而引起学生的反感。针对这一问题，笔者以我校《材料加工基础实验》课程思政为例，通过探索和实践，从实验背景、实验原理，提炼出与实验内容相关的名人传记、大国工匠、绿色轧制技术等各个思政元素，融入到实验教学环节中，以小见大，在传授知识技能的同时，向学生传递积极向上的生活态度，帮助学生建立文化自信，培养学生继往开来、勇于创新的创造思维、辩证思维以及良好的审美能力，实现价值观的引领。

1 现状分析

高校的专业实验课是以学生操作为主、教师引导为辅的专业实践性教学，学生在老师的指导下，通过对实验过程的操作、试样的观察、测定和分析，进而实现对实验原理的理解和操作技能的提高，课程也就达到了知识传授和能力培养的目的[7-10]。与理论课相比，实验教学中学生的主体作用比重较大，教师主导作用较弱，在此情况下如何提炼实验课中蕴含的思政元素及价值理念，并将其潜移默化的转化为学生精神层面的指引，实现“知识传授”与“价值引领”并行，这就对任课教师提出了很高的要求。相对于以教师讲授为主的专业理论课，实验教学是以学生操作为主的实践性教学形式[11-15]，因此，研究在实践教学中如何做好专业思政视角下的教学方案设计，将思政元素有机融入，合理地处理知识学习、能力训练、技能培养与思政教育的关系，探索适合采用的教学方式方法，促使知识传授与思政教育的自然融合，对于扎实推进实验课开展具有重要意义。

《材料加工基础实验》是我校材料成型专业开设的一门与专业理论课相配套的实验类必修主干课，其实验内容映射本专业理论课的核心知识点，在成型专业课程中占有重要地位。该实验课是专业理论教学的重要补充，也是提高学生实践能力、创新能力的必然选择，像咬入角的测定、宽展实验、前滑实验、敦粗时金属形状的变化等实验教学环节更是提高学生综合能力的关键。然而，近年来, 随着我校课程思政工作的大力推进及专业的发展需求,实验课思政教学方法、教学内容和效果考核等方面仍然存在不足。为适应新常态下立德树人、实践育人的要求，培养学生的科学素养、理想信念, 实现价值引领、能力培养、知识传授三位一体的目标有重要意义，成型专业实验课教学与思政教育有机融合是必然趋势。

2 创新思路及改革措施

2.1 创新思路

《材料加工基础实验》的专业知识点覆盖面广，与本专业当前所开设的所有专业理论课相对应，开展思政教育有很好的协同育人引领作用。此外，由于《材料加工基础实验》课的教学在成型实验室进行，整个教学环节以教师讲授和学生实验操作的方式进行，师生间的面对面沟通交流机会多，便于课程思政教育工作的开展。但是，由于毕业要求、培养方案及授课方式的不同，思政教育不能生搬硬套专业理论课的教育方式，必须依据本课程的授课特点制定相应的思政教育内容。因此，结合当前课程资源情况，根据本实验课的特点，在新的定位基础上设计教学大纲、实验内容，构建评价考核标准，采用案例讲解、专题讨论，以及在实验报告中撰写实验课心得体会等实效性的现代化教学新模式融入思政元素，包括学生专业素养与职业发展，专业学习兴趣和创新能力，弘扬工匠精神，锻造“大国重器”等。

2.2 改革措施

《材料加工基础实验》以培养学生科学素养、精益求精、敬业创新的工匠精神以及理想信念坚定、勇于担当、善于学习、敢于超越的高素质应用型工程人才为目标，使学生拥有一颗热爱自己终身事业的心。通过在校内外进行广泛的调查研究，以及与理论课专任教师的沟通，探索出适合我校应用型教学特点并独具特色的《材料加工基础实验》思政元素融入方法。体现为从实验背景、实验原理，提炼出与实验内容相关的名人传记、大国工匠、绿色轧制技术等各个思政元素，融入到实验教学环节中。

2.2.1 名人传记

在实验课中进行实验原理介绍时引入本专业领域名人事迹，诸如轧制技术领域国际知名专家——我国超级钢之父王国栋院士；为钢铁企业环保做出巨大贡献，搬走渣山的“当代愚公”——太钢李双良；感动中国人物，“雷锋传人”最美奋斗者——鞍钢郭明义等。通过这些案例的讲解，培养学生精益求精、敬业创新的工匠精神。

2.2.2 百炼成钢、轧制成材

从节能减排、创新性和前沿性轧制新技术、新装备等方面介绍我国轧制技术的发展，比如轧钢机的发展，特别是初轧机的淘汰，连铸机的发展；高精度、难变形汽车板的轧制技术发展，以及大国重器——我国中厚板轧机的大型化发展，为我国航空母舰所用甲板的制造起到了关键性作用。这些技术的革新，体现了我国科学技术的发展，使学生建立社会主义制度自信，树立爱国情怀。

2.2.3 智能制造

在实验课中适当增设现代化智能制造实验相关环节，比如采用Matlab 模拟炉温范围为0～1300℃的步进式加热炉控制，应用Matlab 软件中的Simulink 软件包，模拟现场炉温调节到1000 ℃时的PID 调节过程进行仿真；充分发挥中厚板轧制虚拟仿真平台的作用，将虚拟仿真实训融入到实验课教学中，使学生学习和掌握中厚板轧制全流程生产工艺及相关轧制参数的设置。

2.2.4 榜样引领

以教学实验室为载体，激发学生创新思路，鼓励学生创新实验，提升专业技能，解决复杂工程问题，并且指导学生发表论文，参加课外技能大赛，申请专利；发挥优秀学生的榜样力量，通过介绍上一届保研学生及学生发论文、获得授权专利范例，提高创新能力，让学生拥有一颗热爱自己终身事业的心，实现思政教学效果的传承。

2.2.5 建立健全考核评价机制

在实验课的结题报告中增加对思政学习效果的考核要求，要求学生撰写心得体会，比如工匠精神——高品质轧制产品的生产（实验误差），实验室卫生维护——专业素养，实验方法的优化、实验设备的改造创新思路——热爱本专业（兴趣），制造大国走向制造强国——轧制技术的革新专题讨论的考核要求，确保思政教育有效融入和落地。

3 实施效果

通过合理提炼思政元素，并且有效融入到实验课教学过程中，建立科学的考核评定方式，从知识与能力、情感与态度、价值与立场这三个维度，结合课堂教学和实验实践教学，同步实现价值塑造、能力培养、知识传授三位一体的教学效果。通过案例讲解、专题讨论等教育新模式融入思政元素，教育方法接地气，互动感强，学生参与度高，对于培养学生的家国情怀、社会责任感和历史使命感等具有积极的教育作用。通过本实验课思政的创新，有效培养了学生的专业素养及创新能力，提高学生对本专业的学习兴趣，实现实践育人，价值观引领。辐射到本专业的其他专业课程中，从而推动全员、全过程、全方位“三全育人”的大格局。