課程思政的教學(xué)案例設(shè)計與實踐策略
——以“工程制圖與 AutoCAD”為例

張忠潔，吳明元，劉久逸，錢家盛

(安徽大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院，合肥 230601)

0 引 言

課程思政是以課程為依托，通過挖掘課程涵蓋的各類思政元素，將思政教育原則、方法與課程授課相結(jié)合的教學(xué)方式，是傳統(tǒng)的思政教育的實踐載體和具體落實。它又是一種典型的“隱性”教育方式，可以通過“春風(fēng)化雨、潤物無聲”的途徑實現(xiàn)課程全程育人，并最終服務(wù)于“立德樹人”的高校根本目標與任務(wù)。[1-2]課程思政的基礎(chǔ)在于課程，否則就是空中樓閣。只有將課程思政與專業(yè)課程建設(shè)有機統(tǒng)一，協(xié)同發(fā)展，才能真正促使專業(yè)課程全面提升。[3-4]

現(xiàn)代的裝備制造業(yè)發(fā)展都離不開工程圖樣，它是工程界共同的技術(shù)語言，而“工程制圖”則是研究工程圖樣的繪制、表達和閱讀技術(shù)的基礎(chǔ)課。本課程既有系統(tǒng)的理論(如畫法幾何)，又有較強的實踐性(如化工設(shè)備、工藝圖)和技術(shù)性(如計算機繪圖)等特點。[5-6]“工程制圖”課程的主要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生的空間想象與思維能力以及繪圖、讀圖的實際技能，為后續(xù)的專業(yè)課程學(xué)習(xí)、科研設(shè)計以及今后從事的實際工作打下必要的基礎(chǔ)。

該課程目前主要以教學(xué)內(nèi)容為主，教學(xué)過程中涉及的思政內(nèi)容不足，開設(shè)時間通常在第一學(xué)期或者第二學(xué)期，也正是學(xué)生人生觀、價值觀、世界觀、榮辱觀等理念定型的關(guān)鍵時期。在本課程中，結(jié)合制圖的專業(yè)知識，對他們進行相關(guān)思政教育，可以有效提升學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)愛國主義情懷，立下高遠的人生目標，切實落實“立德樹人”的理念。[7]

1 具體思政教學(xué)案例的設(shè)計及實施方案

思政案例的選取與設(shè)計，是實施課程思政的核心環(huán)節(jié)。好的案例，必將有力推動課程思政的建設(shè)。針對“工程制圖”課程，從五個方面(緒論、畫法幾何、制圖基礎(chǔ)和機械圖、化工制圖、計算機繪圖)進行思政案例的設(shè)計，并提出了相應(yīng)的思政內(nèi)涵。具體如下。

1.1 緒論環(huán)節(jié)

與同學(xué)們分享“大國工匠”系列節(jié)目片段。該系列節(jié)目講述了24位不同崗位勞動者，他們用自己的靈巧雙手，匠心筑夢的故事。例如，方文墨為殲15艦載機加工高精度零件，自制改進工具數(shù)百件，加工精度逼近零公差；李峰高倍顯微鏡下手工精磨刀具，5微米的公差也要 “執(zhí)拗”返工；高鳳林是航天科技集團一院焊工，國家特級技師，心懷夢想，心平手穩(wěn)，焊接飛天神箭；顧秋亮僅憑一雙手捏捻搓摸，便可精準感知細如發(fā)絲的鋼板厚度。這群不平凡勞動者的成功之路，不進名牌大學(xué)，不拿耀眼文憑，而是默默堅守，嚴于律己，孜孜以求，精雕細鏤，在平凡崗位上，追求職業(yè)技能的完美和極致，躋身“國寶級”技工行列，成為一個領(lǐng)域不可或缺的人才。

這里體現(xiàn)的思政內(nèi)涵：(1)“工程制圖”專注于空間思維，形體表達，目的在于實現(xiàn)徒手繪圖，尺規(guī)繪圖和計算機繪圖；旨在塑造學(xué)生具備心有精誠、手有精藝的匠心精神，培養(yǎng)認真負責(zé)地工作態(tài)度和嚴謹細致的工作作風(fēng)。 (2) 結(jié)合“大國工匠”的感人故事和生動實踐，向?qū)W生們闡述如下學(xué)習(xí)和事業(yè)精神：只有熱愛本職、腳踏實地，精益求精，才能成就一番事業(yè)，才能拓展人生價值和視野。

1.2 畫法幾何環(huán)節(jié)

3D打印技術(shù)是一種快速成型技術(shù)。先通過計算機建模軟件建模，再將建成的三維模型“分區(qū)”成逐層的截面，然后采用打印機逐層打印。3D打印已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各類工業(yè)領(lǐng)域，成為重要的工業(yè)生產(chǎn)手段，起到了不可替代的作用。尤其是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、性能要求高的軍工領(lǐng)域，比如我國的戰(zhàn)斗機殲20、殲15，直10，直20等，都有應(yīng)用3D打印制造的零部件。因此，3D打印是一個典型的多維度幾何構(gòu)型，從0D點到1D線，再到2D面，最后到3D空間超結(jié)構(gòu)。做好3D打印工藝，需要扎實的畫法幾何、空間構(gòu)思能力。

以3D打印為例，闡述思政教學(xué)中案例的選取、設(shè)計與思政內(nèi)涵：2020年2月，湖北武漢新冠肺炎戰(zhàn)疫正在最緊張的時刻，急需高質(zhì)量的醫(yī)用護目鏡。湖南云箭集團有限公司以國家需求為己任，以紫外激光沿著數(shù)據(jù)模型劃出一條條曲線，光敏液態(tài)樹脂逐漸由液體變?yōu)楣虘B(tài)，點畫成線，線聚成面，一層層加工，通過立體光固化打印技術(shù)，緊急建立起了一條3D打印醫(yī)用護目鏡專用生產(chǎn)線。而且，由立體光固化3D打印機打印的鏡框，呈中空結(jié)構(gòu)，重量僅有70多克。該系列產(chǎn)品有力地支援了湖北武漢的新冠肺炎戰(zhàn)疫一線。

畫法幾何涉及到各類投影分析(包括點、線、面和立體投影)，課堂講授比較枯燥，不容易引起學(xué)生的興趣。[8]對于這些難題，擬通過選取適宜的思政案例來解決此類問題。以上述3D打印醫(yī)用護目鏡、其他各類3D打印模型為例，通過PPT來展示3D打印的能力和魅力，以激發(fā)學(xué)生的興趣，真正做到“寓教于學(xué)，寓教于樂”。從理論到實踐，從想象到實物，讓學(xué)生確實明白：做好3D打印技術(shù)，需要扎實的畫法幾何基礎(chǔ)和優(yōu)良的空間構(gòu)思能力。進而，通過訓(xùn)練學(xué)生們的多維度空間的轉(zhuǎn)換，培養(yǎng)學(xué)生的空間分析能力和構(gòu)思能力，為將來的實際工作應(yīng)用奠定基礎(chǔ)，培育潛質(zhì)。

1.3 制圖基礎(chǔ)和機械圖環(huán)節(jié)

機械工業(yè)是裝備制造業(yè)的重要組成部分，是國民經(jīng)濟和工業(yè)的重要支柱和主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，其經(jīng)濟總量占國內(nèi)整個裝備制造業(yè)的2/3以上，占全國工業(yè)的1/5以上。舊中國的機械工業(yè)基礎(chǔ)十分薄弱；新中國成立后，在蘇聯(lián)幫助下才初步建立起一個相對完整的機械工業(yè)體系，經(jīng)過70年來的不懈努力，中國機械工業(yè)從小到大，從修配到制造，建成了產(chǎn)業(yè)門類齊全、產(chǎn)品品種豐富、具有較大規(guī)模、具有相當實力和技術(shù)水平、成套水平不斷提高的完整產(chǎn)業(yè)體系。

例如：1956年，新中國才能生產(chǎn)第一輛汽車，當年汽車產(chǎn)量僅61輛；2018年，汽車產(chǎn)量為2 780.9萬輛，連續(xù)十年居世界第一位。1951年，發(fā)電設(shè)備產(chǎn)量僅1.6萬千瓦，至2018年，已連續(xù)十三年產(chǎn)量超過1億千瓦，穩(wěn)居全球首位。1949年，金屬加工機床產(chǎn)量僅0.16萬臺，2018年達21.33萬臺，達到世界第一。1949年，產(chǎn)量內(nèi)燃機僅0.74萬千瓦，2018年，產(chǎn)量達27.01億千瓦，是1949年的37萬倍，穩(wěn)居世界首位。1949年，產(chǎn)量起重設(shè)備僅0.6萬噸，2018年，產(chǎn)量為777.11萬噸，高居世界首位，是1949年的1295倍。1958年，大中型拖拉機新中國第一臺拖拉機誕生，2018年，產(chǎn)量為24.35萬臺，占居世界第一。目前，全國農(nóng)作物機械化率已達到66%，農(nóng)機裝備國內(nèi)市場供給率達到90%以上。[9-10]

通過上述國內(nèi)發(fā)展的分析實例，使同學(xué)們更加清楚地認識到，機械工業(yè)的跨越式發(fā)展離不開制圖基礎(chǔ)和機械圖的學(xué)習(xí)以及相關(guān)人才的培養(yǎng)。未來隨著國家的發(fā)展，對于高端機械工業(yè)人才必要需求更多，這就督促當代的大學(xué)生學(xué)好 “工程制圖” 知識，為將來的發(fā)展打下扎實的基礎(chǔ)。制圖基礎(chǔ)和機械圖包括尺寸標注、公差標注、視圖表達、標準件、繪圖規(guī)范等，既是前面畫法幾何的延續(xù)，又是后面化工制圖的基礎(chǔ)，起到了承前啟后的作用。形體分析法、線面分析法是組合體畫圖和看圖及標注尺寸的基本方法。此外，課程內(nèi)容還包括制圖國家標準、培養(yǎng)讀圖能力?？梢酝ㄟ^舉例機械工業(yè)的實例，如軸承，來說明此類方法在工業(yè)上的重要應(yīng)用。

通過PPT和視頻等方式，給學(xué)生展示新中國成立70年來機械工業(yè)所取得偉大成就。希望這些令人矚目的機械工業(yè)的增長數(shù)據(jù)和實實在在的器件，能夠給學(xué)生帶來內(nèi)心的震撼，引起強烈的共鳴，形成高漲的愛國情懷。當然，也應(yīng)該讓學(xué)生了解我國目前機械工業(yè)存在的不足，如大而不強、發(fā)展不均衡、高端仍然受到掣肘，仍需大家倍加努力才行。

1.4 化工制圖環(huán)節(jié)

新中國成立70周年以來，石油和化工行業(yè)經(jīng)過不懈奮斗，經(jīng)歷了從無到有、從弱到強、從有到優(yōu)的蛻變。目前，中國的石油化工總體量居世界第二，其中化工行業(yè)占據(jù)世界第一的位置。

僅以合肥化工材料企業(yè)為例。合肥旭陽鋁顏料、合肥水性科天、安徽國風(fēng)塑業(yè)、合肥杰事杰新材料、合肥國軒動力能源、合肥樂凱、合肥京東方、安徽豐源、安徽安利材料、中鹽安徽紅四方、安徽佳通輪胎、安徽萬朗磁塑等，都是在國內(nèi)(甚至是國際上)行業(yè)的領(lǐng)頭羊。列舉身邊的實例，學(xué)生更有切身地體會。

化工制圖是實現(xiàn)化工生產(chǎn)的必由途徑，規(guī)范嚴謹?shù)幕ぴO(shè)計師安全生產(chǎn)的基本保障。但是，化工生產(chǎn)的安全性也是備受關(guān)注的。2019年3月21日，位于江蘇省鹽城市響水縣生態(tài)化工園區(qū)的天嘉宜化工有限公司發(fā)生特別重大爆炸事故，造成78人死亡、76人重傷，640人住院治療，直接經(jīng)濟損失19.86億元。事故的直接原因是公司舊固廢庫內(nèi)長期違法貯存的硝化廢料持續(xù)積熱升溫導(dǎo)致自燃，燃燒引發(fā)爆炸。因此，如何防范化解危險化工生產(chǎn)，也是化工制圖留給學(xué)生(包括以后走上工作崗位)的一個長期課題。

此處課程思政的內(nèi)涵在于，使同學(xué)們進一步明確化工制圖是“工程制圖”與化工專業(yè)知識相結(jié)合的產(chǎn)物，目的在于利用制圖為工具，實現(xiàn)化工產(chǎn)業(yè)的規(guī)劃、生產(chǎn)與布局?；ぶ茍D主要包括化工設(shè)備圖、化工工藝圖，兩者相互輔助，不可缺少。

中國的化工行業(yè)經(jīng)過了70年的蓬勃發(fā)展，已經(jīng)在世界上占有重要的位置。新中國70年化工產(chǎn)業(yè)取得的輝煌成就，必將深刻鼓舞著當代的大學(xué)生去努力學(xué)好專業(yè)知識。通過一系列的化工安全事故，讓學(xué)生充分認識到化工制圖的規(guī)范性、嚴謹性。

1.5 計算機繪圖環(huán)節(jié)

高速動車組是個龐大的系統(tǒng)工程，零部件就有50多萬個，幾萬張圖紙需要設(shè)計?！皬?fù)興號”從樣車下線到最終定型，一共做了2300多項線路試驗，從鐵科院環(huán)形試驗基地到大同線、哈大線、鄭徐線，試驗里程達到61萬公里，相當于繞著地球赤道跑了15圈，耗時整整一年半。拿“復(fù)興號”車頭來說，為實現(xiàn)最佳技術(shù)性能，通過海量的仿真設(shè)計、計算和試驗，才最終確定設(shè)計方案。當性能最優(yōu)的“飛龍”頭型出爐時，打印出的A4紙數(shù)據(jù)足足堆了1米多高。

至2019年底，中國高速鐵路營業(yè)總里程達到3.5萬km，居世界第一。改革開放40年來，中國高鐵經(jīng)歷了從少到多、從追趕到領(lǐng)跑、從走得了變成走得好的轉(zhuǎn)變。高鐵建設(shè)是中國正在開展新工業(yè)革命的標志，也是當代中國新四大發(fā)明之一，已經(jīng)隨著 “一帶一路” 的戰(zhàn)略遠銷國外。近些年，我國實現(xiàn)工業(yè)裝備彎道超越的實例不斷涌現(xiàn)，例如盾構(gòu)機、LNG船、風(fēng)力發(fā)電機、T800碳纖維等。

此部分案例可以讓同學(xué)們認識到，掌握并運用AutoCAD繪圖軟件是現(xiàn)代制造業(yè)的必備要求，正所謂 “工欲善其事，必先利其器”；此外，科技發(fā)展也需要學(xué)生們?nèi)シe極開拓、研發(fā)新型繪圖手段。面對類似于高鐵這樣的復(fù)雜工業(yè)體系，學(xué)生們要認真學(xué)習(xí)，掌握科技，尤其是要注重培養(yǎng)踏實的工作態(tài)度和嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)。要具備與時俱進的意識，能夠不斷超越自我，要有信心去引領(lǐng)行業(yè)的發(fā)展方向；還要具備彎道超越的創(chuàng)新精神，不僅僅是跟跑，更要做領(lǐng)跑者。

2 課程思政教學(xué)案例的實踐方式

課程思政的落腳點在于實踐。若要實現(xiàn)課程思政教學(xué)案例的成功運用，在實踐過程中需要注意以下幾點。

2.1 注重提高教師自身思政能力和水平

教師是實施課程思政教學(xué)的執(zhí)行者。教師自身思政能力和水平的高低，直接決定了課堂教學(xué)的效果。對于一些思政素材、新聞或是觀點，教師平時需要提高關(guān)注度、增強敏感性；此外，對于馬克思主義、毛澤東思想、新時代中國特色社會主義思想等理論，也需要加強自我學(xué)習(xí)，提高理論儲備，加強政治站位；再者，課程組之間也要定期交流、學(xué)習(xí)，做到互幫互助，共同促進，協(xié)同發(fā)展。

2.2 建立思政案例素材庫

針對平時接觸到的思政案例素材，包括科技案例(如科技進展)、人文案例、愛國案例、思政理論案例等，注意收集、歸納和總結(jié)；建立思政案例素材庫，進行分門別類統(tǒng)計。此外，課程組加強溝通，建立平臺，定時匯總、整理素材庫，為以后的思政課程升級與優(yōu)化提供資源補充。

2.3 思政案例教學(xué)方式多樣化

思政案例教學(xué)的方式也應(yīng)多樣化，才能增強學(xué)生的興趣，提高學(xué)生的關(guān)注度。大概包括如下幾種類型：首先，采用PPT展示與視頻播放：選取“超級工程”“大國重器”“大國工匠”“厲害了，我的國”等視頻片段，選擇在課件休息時間播放，既能調(diào)節(jié)學(xué)生的學(xué)習(xí)氛圍，緩解學(xué)習(xí)壓力，又能進行思政教育，做到潤物無聲、潛移默化；其次，通過課程微信/QQ群、雨課堂等進行推送；再者，讓學(xué)生組成小組，在課堂上進行PPT匯報，增強學(xué)生的參與意識，提高學(xué)習(xí)的積極性。

2.4 探索和推進思政考核方式

讓思政內(nèi)容融入理論課程總體考核。首先，舉行思政效果問卷調(diào)研，通過設(shè)計一系列問卷內(nèi)容，考查學(xué)生對于思政教育方式與效果的反饋，并進一步根據(jù)反饋內(nèi)容對思政教育進行修訂和優(yōu)化；其次，改變課程考核方式。在課程考卷中增加思政考試內(nèi)容，增加主觀的思政分數(shù)比例，實現(xiàn)課程成績的多元化和全面化。

2.5 加強實踐動手能力

“工程制圖”教學(xué)是與實踐緊密聯(lián)系的。通過到化工生產(chǎn)企業(yè)、設(shè)計院實習(xí)，可以接觸生產(chǎn)實際，切身體會解決實際問題，增加學(xué)生對課程內(nèi)容的感性認識。此外，對于課程設(shè)計，盡量做到課題與生產(chǎn)實際緊密結(jié)合，通過“企業(yè)出題，學(xué)校答題，市場閱卷”的模式，切實加強學(xué)生實踐動手能力。

利用思政案例、思政內(nèi)涵與思政實踐，實現(xiàn)課程思政的內(nèi)容覆蓋，然后通過不斷的優(yōu)化與提升，最終實現(xiàn)“立德樹人、能力提升與價值引領(lǐng)”的總體目標，如圖1所示。

圖1 課程思政教育的實踐方式

3 結(jié)束語

“工程制圖”是工科專業(yè)學(xué)生的一門重要的基礎(chǔ)課程，在課程的講授過程中，不僅要重視理論知識的學(xué)習(xí)，更要注重思政教育的實施。緊密圍繞《工程制圖》的課程思政體系進行闡述，擬重點研究思政案例的選取與設(shè)計，并給出實施的具體方式與措施。只有德才兼?zhèn)?、以德為先，才?“立德樹人”根本任務(wù)的前提和要求，本課程的思政建設(shè)將有助于培養(yǎng)多層次、品學(xué)兼優(yōu)的人才。