“可靠性工程”课程思政教学研究与实践
作者: 龙建宇[摘 要] 课程思政是高校落实立德树人根本任务的重要途径,思想政治教育要融入高校的各类课程中。以课程思政建设为契机,考虑到制造业的发展对工程师培养提出了更高的要求,探讨在“可靠性工程”课程中融入思政元素的必要性和总体思路。通过深入挖掘与设计该课程的思政教育元素,并以介绍可靠性研究的发展历史和研究意义、可靠性案例、可靠性领域知名专家及企业为载体,以可靠性专题研究与学生汇报为评价手段,实现课程核心专业知识和思政教育元素的有机融合。
[关键词] 可靠性工程;课程思政;教学改革
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324(2024)31-0185-04 [收稿日期] 2023-03-12
引言
习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上强调,要用好课堂教学这个主渠道,思想政治理论课要坚持在改进中加强,提升思想政治教育亲和力和针对性,满足学生成长发展需求和期待,其他各门课都要守好一段渠、种好责任田,使各类课程与思想政治理论课同向同行,形成协同效应。[1]目前,我国高校课程理论无法很好地与学生的实际学习生活结合起来,学生学习热情和兴趣不高。因此应在专业课程的教学中融入思政教育,专业课不可一味追求专业知识技能的掌握,更应当注重对学生社会责任感、职业道德等综合素质的培养[2]。高校作为立德树人的主要载体,当代大学生承担着中华民族伟大复兴的重任,因此高校的思想政治教育工作应当常抓不懈。课程思政是将专业知识学习和思想政治教育有机融合,高校教师从国家目标出发,根据人民向往、国家需求、民族兴盛和人类发展等不同时空尺度挖掘育人要素[3],并将其融入日常教学中,以一种润物无声的方式引导学生树立正确的世界观、人生观和价值观。
制造业是国民经济的主体,大力推进智能制造是制造业发展的必然趋势。《中国制造2025》是一个长期的战略性规划,推动制造业智能化发展,实现我国低端制造向高端制造的转型升级,提升我国制造业的国际竞争力,打造世界级制造强国[4]。可靠性是现代工业产品的四大质量指标之一,可靠性工程是一门综合学科,旨在利用数学理论分析现实的不确定因素对产品质量的影响,并定量表示出产品在规定时间内完成规定功能的能力[5-6]。随着科学技术的快速发展,现代机械装备结构愈加复杂、功能愈加多样化,对其可靠性要求也越来越高。在可靠性工程教学过程中融入思政教育能让学生认识到可靠性工程师肩负的责任,培养学生严谨、守法的意识,增强学生的社会责任感。
一、课程基本情况及开展课程思政的必要性
(一)课程基本情况
“可靠性工程”是工业工程专业的一门核心专业课,主要的教学目标是让学生学会利用可靠性理论对实际机械系统进行可靠性建模和分析,可靠性预计、分配和设计,掌握系统故障树分析方法,掌握可靠性工程系统处理各类工程实际问题的必要方法。该课程的特点是概念理论性较强、公式偏多,同时实践性强,很多可靠性问题与具体的设计、工艺流程以及应用场景直接相关,特别需要具备分析能力和解决复杂工程问题的能力[7]。
(二)融入课程思政的必要性
大学生正处于世界观、人生观和价值观形成的关键时期,接受正确的价值观念、思想观念的引导会直接影响他们的一生。课程思政是把思想政治工作贯穿教育教学全过程,教师通过将思政教育知识点有机融合到教学环节,在传授知识的基础上引导学生形成正确的世界观、人生观和价值观[8-9]。高校教师在设计专业教学内容时,应以学生喜闻乐见的方式引入社会主义核心价值观、国情民情等内容,让学生理解爱国、敬业、诚信等社会主义核心价值观的内涵,使学生明是非、辨善恶,在私欲和诱惑面前,辨清方向,做好人生的选择题。通过思政课程和课程思政的相辅相成,能够让学生认识、认知、认同社会主义核心价值观,使高校真正成为培养中国未来社会主义建设者和接班人的主要阵地,发挥高校立德树人的真正作用。
东莞理工学院工业工程专业立足制造业发达的珠三角地区,定位于适应粤港澳大湾区经济社会发展需求,为湾区制造企业转型升级及其系统规划和过程管理能力提升培养知识、能力、素质全面协调发展、具有国际视野的复合型、应用型、创新型高素质工业工程专门人才。可靠性与产品性能、制造业发展及国家综合竞争力息息相关,“可靠性工程”课程思政教学能够培养学生严谨、规范、守法的意识,认识到可靠性工程师肩负的责任,增强学生的社会责任感,为湾区制造业培养遵守工程职业道德和规范的高素质应用型人才。
二、课程思政教学研究与实践
(一)总体设计思路
本文以“可靠性工程”课程为研究对象,依据该课程的教学目标,通过科学设题、主动引导、互动交流及多方论证等方式,以可靠性研究的发展历史和研究意义、可靠性案例介绍、可靠性领域知名专家及企业介绍、可靠性专题研究与学生汇报等课程核心专业知识为融入点进行思政教学方案的设计与实施,潜移默化地提升学生的科学素质及人文修养。
(二)课程思政融入点与课程教学方案设计
1.可靠性的发展历史和研究意义中的思政教育融入点。在讲述可靠性的发展历史和研究意义这一教学主题时,介绍可靠性学科的发展历程中的经典案例及重要历史事件、可靠性理论与方法产生的历史背景及其在现代企业中的工程应用,阐述可靠性研究与制造强国的内在联系。同时,要求学生课后通过上网查阅资料等方式,收集近期因可靠性引发机械系统安全事故的案例并分析其原因。让学生认识到在加速我国智能制造发展水平、推进我国工业化发展、提升国民经济及国家形象方面可靠性研究起着不可或缺的作用,以此激发学生对于学习该学科的兴趣并启迪学生思考中华民族的复兴之路。
从可靠性的发展历史融入课程思政具体案,例如:可靠性学科的研究可以追溯到二战时期,德国、美国等国家为了避免武器设备故障频发而影响战斗力,率先开展了可靠性研究。20世纪50年代,美国先后成立了专门研究可靠性问题的研究机构,如“电子设备可靠性专门委员会”“电子设备可靠性顾问委员会”等。20世纪70年代,我国可靠性研究得到了巨大的推动,国家多次召开提高重点工程元器件的可靠性的工作会议。《中国制造2025》指出“加强可靠性设计、实验、验证技术的研究和应用;关键可靠性产品指标达到国际先进水平”。虽然我国的可靠性研究发展较快,但与发达国家还是存在很大差距。
从可靠性的研究意义融入课程思政具体案例如:产品可靠性成为产品竞争的焦点。我国过去因国产设备可靠性不高而需要大量进口机电设备,1986年我国进口的机电设备费用为190亿美元,耗费大量的外汇。而日本将可靠性技术应用在民用产品上,大大提高了民用产品的可靠性,使得汽车、复印机、洗衣机、电冰箱等畅销全球。
产品可靠性是国家科技水平的重要标志。1969年,美国登月成功,系统可靠性被宇航局列为重大技术成就之一。2003年,我国“神舟五号”载人航天飞船发射成功,飞船系统可靠性指标为0.97,航天员安全性指标为0.997,指标表明飞船系统可靠性极高。
可靠性研究对于国家经济和科技发展意义重大,推动系统可靠性研究才能让中国的产品在国际市场上有竞争力,才能让中国在国际上拥有科技话语权。
2.可靠性案例介绍中的思政教育融入点。在讲述系统故障模式、影响及危害性分析这一教学主题时,介绍历史上因系统可靠性设计缺陷导致的严重事故,并一一分析其引起的严重后果以及如何利用所学理论和方法进行补救,通过实际案例告诉学生系统可靠性的重要性。对于避免类似的历史事故再次发生,工程师负有重大责任,身为一名工程师,必须具备科学严谨的工作态度,坚守自己的职业道德,对工作和社会具有强烈的责任感,遵守企业严密规范的管理流程,并以此告诫学生应将社会责任感和科学严谨的态度融入现在生活学习当中,才能在走向工作岗位后以同样严谨的态度对待工作。
历史上有许多因为可靠性设计缺陷导致系统故障而造成严重事故的。1986年,美国“挑战者”号航天飞机发生爆炸,导致宇航员全部遇难,损失惨重,事故的原因为低温导致助推火箭燃料箱密封装置失效。2011年,我国浙江省温州市境内发生动车组列车追尾事故,事故起因是列控中心设备存在严重设计缺陷、设备故障后应急处置不力等多重因素。事故造成多人死亡、受伤,导致直接经济损失上千万。这些事故警示我们应当充分重视系统可靠性,大力发展可靠性研究,工程师更是责任重大,必须时刻保持科学严谨的态度才能尽量避免此类可靠性事故的发生。
3.可靠性领域知名专家、企业介绍中的思政教育融入点。介绍可靠性学科的发展历史中出现的知名科学家、工程师,指出这些科学家和工程师为国家发展所做出的重要贡献,除了他们的专业能力外,他们的爱国主义情怀、人格魅力以及科学严谨的态度也值得大家学习。同时,介绍近年来体现可靠性的口碑产品和企业,指出它们为推进我国工业化进程所起到的重要作用。这些正面的案例给学生树立了正确的学习楷模,激发了学生的爱国主义情怀。
我国科学家钱学森被誉为“中国航天之父”和“中国导弹之父”,在空气动力学、火箭和导弹等领域都有巨大成就。更难得的是钱学森的家国情怀,在新中国刚刚成立之际,他放弃美国高薪,受尽美国政府的迫害也要回到祖国,在当时经济落后的祖国大地上造出了“两弹一星”,是中国航天事业的奠基人,让中国在国际上拥有了话语权。这些知名的科学家和工程师们为国家和科学的发展做出了重要贡献,他们对于科学的追求方为学习之楷模。
随着可靠性的发展,我国涌现了许多产品高质量、高可靠性的企业,华为公司重视产品质量管理,将质量管理融入公司各个部门的工作流程中,建立了完整的质量管理体系。2020年,华为发布了《5G垂直行业应用可靠性评估体系白皮书》,首次提出了5G垂直行业应用可靠性评价体系。2009年至2023年,海尔电器连续15年稳居“欧睿国际全球大型家电零售量排行榜”第一名,产品销至全球多个国家和地区,是当前世界上最大的家电制造基地。海尔集团不断提高产品可靠性,建立了300多个可靠性研究团队并建成了可靠性测试分析中心。这些企业为国家竞争力的提升做出了积极贡献。
4.可靠性专题研究与学生汇报中思政教育融入点。在可靠性专题研究与学生汇报这一学习主题中,将班级学生分为5人一组,围绕系统可靠性与智能制造、制造强国这一主题精心设置专题,学生课后通过查阅资料、课上做专题汇报,专题汇报的小组成绩计入每名学生的期末总成绩,以期培养学生的家国情怀、自主探索精神和团队协作能力以及集体荣誉感。
(三)教学实践与效果
基于所设计的思政教育融入点,通过更新教学内容、方法,以实现专业知识和思政教育的有机融合。采取的措施主要有以下几方面。
1.结合专业知识点重新编写教学大纲和教案,教学内容要每年更新,引入可靠性相关的时事新闻,让课堂内容更贴近学生的现实生活,课堂讲授做到语言生动,板书设计合理、新颖,并借助学校的优学院等网络平台开展作业布置、答疑、交流讨论、测验等教学管理活动。
2.选择历史上因可靠性缺陷引发的事故、可靠性领域知名专家等相关的视频资料、文献资料供学生学习,视频资料和文献资料比教师上课口述更为生动、形象,印象更为深刻,更能帮助学生认识到可靠性学科的重要性,激发他们的社会责任感和使命感。
3.结合课程的思政元素,设置若干个主题给学生自主选择进行专题研究并汇报,使学生主动参与到教学活动之中。学生可自行组队分工合作,课后自主查阅文献资料,撰写PPT并以组为单位进行汇报,最终由教师和其他小组代表打分,成绩计入期末总成绩,自主进行专题研究并汇报能培养学生的自主探索精神,同时组队合作的方式能培养学生的团队协作能力以及集体荣誉感。
通过一系列措施活跃课堂教学气氛,上课内容更贴近学生生活,可提高学生学习积极性,通过进行问卷调查,学生均反映教学效果良好。
结语
本文阐述了我国制造业的发展不仅对学生的专业技能要求更高,也对他们的综合素质提出了更高的要求,指出在“可靠性工程”课程中融入课程思政的必要性,并研究和设计出针对该课程的课程思政融入点以及课程思政方案。本研究和实践对于理工科专业尤其是工业工程专业的课程思政教学和研究具有一定的积极意义和参考价值。
参考文献