“公差配合与技术测量”课程思政探索与分析
作者: 董亮亮 等黄利 韩传军 李炳林
[摘 要] 在高等教育把立德树人作为根本任务,以构建“三全育人”格局为指导,使高等教育课程与思想政治理论课同向同行,以期达到协同效应的整体课程思政指导的思想下,高等教育课程思政的研究已成为教育界发展的重要方向。“公差配合与技术测量”是机械类专业的核心课程,合理制定课程思政目标,将课程思政目标与培养方案、课程体系及德育元素有机融合,使学生在潜移默化中接受思想政治教育,有利于实现思想政治教育目的。通过结合课程知识要点,提出“公差配合与技术测量”课程思政的主要目标,并对典型思政元素与案例进行分析,旨在为课程思政建设提供参考。
[关键词] 课程思政;机械;案例分析;思政目标
[基金项目] 2020年度中国学位与研究生教育学会重点项目“面向智能制造的油气装备类专业学位研究生实践创新能力培养研究”(2020ZDB39);2021年度西南石油大学课程思政示范专业建设项目“机械设计制造及其自动化”(X2021KZ009);西南石油大学课程思政示范课程建设项目“公差配合与技术测量”(8013001020);2021年度西南石油大学高等教育教学改革研究项目“‘以学生为中心’的机械类课程‘主课堂+’立体教学模式研究与实践”(X2021JGZDI015)
[作者简介] 董亮亮(1987—),男,河南开封人,博士,西南石油大学机电工程学院副教授,主要从事机械设计制造及力学研究。
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324(2023)36-0091-04 [收稿日期] 2022-08-01
引言
习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上强调,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,课程思政的研究已成为教育界发展的重要导向。“公差配合与技术测量”课程内容是机械类专业学生所必须掌握的机械设计制造的基础知识[2]。对“公差配合与技术测量”课程进行教学改革,将思想政治教育内容与课程知识深度融合,并在授课过程中传授给学生,使学生学习的专业知识与思想政治教育同向同行,以期达到思想政治教育的目的[3],对机械类学生的培养有重要的意义,因此需要结合课程内容合理制定课程思政目标,使课程思政目标与培养方案体系、课程内容德育元素有机融合。
一、课程目标与课程思政目标
“公差配合与技术测量”课程是高校机械专业学生的专业核心课程之一,是机械专业学生未来从事机械行业设计、制造工作所必须具备的专业知识。课程主要将相关先修课程的知识综合应用在公差配合与技术测量方面,并根据机械产品开发过程中精度设计和精度测量的特点与要求,形成与构建相关知识体系,完成理论与实践相融合,并掌握“公差配合与技术测量”课程体系知识。同时,与其他相关课程知识互相联系,培养精度设计意识,提高解决机械设计配合、互换性设计等方面的能力,为从事机械产品设计、制造、使用及维修方面的工作打下基础。
由于“公差配合与技术测量”课程是一门机械类专业课程,教学内容更为具体、翔实,致使更多教师在教学工作中更加重视对学生专业知识的教育,但在一定程度上忽略了对学生思想政治教育与职业素养教育的问题,影响了学生就业导向选择,不利于培养学生热爱专业和行业的从业热情。
在高等教育把立德树人作为根本任务,以构建“三全育人”格局为指导,使高等教育课程与思想政治理论课同向同行,以期达到协同效应的整体课程思政指导的思想下,如何对课程思政元素进行深度挖掘,将课程相关的知识内容与思政元素深度融合,并潜移默化地应用在课堂教学中,是实现“公差配合与技术测量”课程思政改革的关键。结合课程内容特点,笔者认为应从以下几方面制定课程思政目标。
1.培养学生在国家发展历程中的担当精神与主人翁精神。我国制造业在国际上处于制造大国阶段,但距制造强国仍有一定的差距,一系列的“卡脖子”问题制约着我国工业技术的发展,在教学过程中培养学生的国家工业技术发展的使命感与责任感,要把国家的事、行业发展的事及专业技术领域的事当作自己的事,更加积极主动地学习和实践。
2.培养学生团结协作精神与公共服务意识。绝大部分的产品研发、生产和销售都是由多个企业、多个部门及多个学科协作融合的产物。团队协作要求个人服从集体,个人要有大局意识,个体之间需要相互扶持、相互配合及相互尊重,围绕共同目标开展系统性工作,积极主动为团体做好各项事务。这些技能是教材中所学不到的,而处处却又离不开这些技能。同时,不断增强服务意识是提高职业文明水平的关键,又是提高人类社会关系发展水平的关键指标,机械类专业从业人员的根本任务是为人民服务,为提高人民生活水平提供技术手段。
3.培养学生守规矩、守法律的底线意识。国有国法、家有家规、行有行规,行规是前人在很多次试验中得到的经验,是前人一次次失败换来的教训。守规矩、守法律要求每个公民要遵守职业纪律和与职业活动相关的法律法规,尤其是机械类专业从业人员,职业纪律与法律法规是保障从业安全、稳定及可靠的关键。
4.培养学生精益求精的工匠精神与可持续发展观。“公差配合与技术测量”所构建的知识体系为机械设计过程中的精度设计体系,其本身所体现的是机械产品的精度,与精益求精的工匠精神相吻合。机械精度设计是在满足精度要求的前提下,精度越低加工制造难度越低,其制造成本也就越低,科学合理的精度设计是实现制造业可持续发展的重要前提。
二、课程思政典型案例分析
如何将课程目标与课程知识点有机融合,将课程内容与思政内容生动、形象地展现给学生,是课程思政发展的目标。
1.精度设计与担当精神、主人翁精神相融合。机械精度设计是进行产品设计的关键。2019年,李克强主持召开国家杰出青年科学基金工作座谈会时指出,基础研究决定一个国家科技创新的深度和广度,“卡脖子”问题根子在基础研究薄弱。要面向未来,瞄准我国创新发展的关键制约,把基础研究和应用基础研究做扎实,使技术创新、产业发展站得住、站得稳、有根基[4]。
科技日报报道了制约我国工业发展的35项“卡脖子”技术,其中:国产最高精度的光刻机为90纳米,而国外光刻机精度目前已经达到3纳米,精度的差别直接制约了相关高精零部件的开发与应用;国产芯片批量生产精度最高为14纳米,而国际最先进的芯片批量生产精度已达到3纳米,芯片批量生产精度不足严重制约了高端芯片的研发;Canon Tokki将OLED屏幕的激光蒸镀精度控制在5微米以内,而我国没有相应技术的加工能力,致使行业发展受限。
上述“卡脖子”问题无一不提到精度问题,精度指标是衡量其性能的关键指标,高精度的制造能力和合理的精度设计是突破“卡脖子”问题的关键。作为当代大学生、未来行业的从业者,以及社会主义建设者和接班人,这些问题就是我们肩上应担当的责任与义务,我们是工业技术发展的主人翁。
2.互换性与团队协作精神。互换性的宗旨是产品或服务的替代,要求具有互换性的产品或服务能够满足同等要求。
2020年初,我国很多行业面临前所未有的挑战,在中国共产党的坚强领导下,经历了一场艰苦卓绝的历史大考。在这场大考中,堪称“奇迹”的武汉火神山医院、雷神山医院的建造,从设计到交工,仅用了十天时间,“两山”医院建设让全世界人民看到了什么是“中国速度”。如此庞大的工程、如此紧急的任务,是如何又快又好完成的呢?依靠的就是团队协作。雷神山医院最终建筑面积高达7.99万平方米,仅活动板房就需要3 100间,在当时,整个湖北省也提供不了如此巨大数量的活动板房,“百家饭”便成了这场战斗补给的最好方法,利用多家企业、多个型号的活动板房配件进行拼搭,才完成了这么多活动板房的建设,是什么能够让这么多繁杂的拼单型号组装在一起的呢?依靠的就是互换性。
3.标准化与遵纪守法的底线。标准化是指在一定范围内获得最佳社会秩序,对现实问题或潜在问题制定共同使用和重复使用的条款(标准)的活动。标准化是实现互换性的必要前提。
标准是共同遵守的准则和依据,也是从事工业活动的法律法规。重庆贯通綦河东西城区的綦江人行彩虹桥发生整体垮塌,造成重大人员伤亡和巨额经济损失,违法设计、无证施工、管理混乱及未经验收等问题,是导致事故发生的重要原因。该事故是典型的未按标准施工、未按标准维护所导致的重大事故。因此,任何行业的从业者都要有标准意识,严守标准底线,不得触碰法律红线。
4.公差配合与工匠精神。公差配合是确保机械产品装配精度与质量的关键,对于保证产品使用性能与使用寿命具有重要意义。
2017年,港珠澳大桥海底隧道全线施工完成。从设计到安装,作业人员全程保证高标准、高要求的公差要求,特别是最后一节沉管面临沉管倾斜、海浪冲击等诸多因素影响,对于高程、平面轴线具有很高限制。当时,最后一节沉管作为衡量隧道安装成功的重要关卡,能否成功安装对于整个隧道工程的质量和安全具有重要意义。如何作业以确保公差要求,对于施工人员也是一个重大考验。安装过程中,施工人员每隔5~20米就根据沉管实时数据修正位置,在不断反复地修正过程中成功完成最后一根沉管的高精度对接。这个过程是复杂的、高要求的,而能完成这样艰巨的任务,也正得益于施工人员执着专注、精益求精、一丝不苟、追求卓越的工匠精神。
5.粗糙度要求与包容精神。表面粗糙度与机械零件的耐磨性、疲劳寿命、接触刚度及配合类型等因素密切相关,对于机械产品的疲劳寿命和可靠性具有重要影响。
产品设计中常涉及表面粗糙度的选择,液压传动的孔表面、轴径表面、活塞内表面、柱塞配合面、活塞销的外表面及仪器测量面等都要求表面光滑以承受较高的变应力,而轴端面、轴面端角、端盖面、键槽表面及通孔表面等非重要接触面对粗糙度要求不高。在选择粗糙度时,设计人员优先确保产品装配与加工质量,再考虑降低粗糙度要求以降低加工难度,这对于减少生产成本和加快生产效率具有重要意义,可以起到事半功倍的效果。这就要求从业人员具有包容精神,厘清主次,切忌急功近利,因小失大,并处理好加工质量与加工难度之间的关系。理解包容精神,正确分析质量与难度之间的相互关系,映射到生活中,将有利于自身与他人和平相处,促进个人的进一步发展。
6.误差与质量意识、安全理念。误差是衡量计算量由于某些错误和不可控因素发生偏移程度的重要参数,其大小对于确保产品质量与安全具有重大意义。
2014年,由于测量软件的错误使用导致某地铁盾构高程偏差1.2 m,造成了严重测量事故。同年,某隧道控制网精度不够,致使贯通误差严重超限,严重影响全铁路段运行效率。2017年,某铁路特大桥由于未及时对墩身模板复测与汇报,导致桥墩墩身线型不顺直,局部变形达12.9 cm,造成重大质量事故。
上述事例主要是由于操作失误导致的细小误差所引起的,这将使当代大学生体验到“失之毫厘,差之千里”的道理,有利于培养学生实事求是和严谨认真的工作态度,对树立质量意识和安全理念具有重要意义。使大学生体会到“质量就是生命”的职业意识,对于大学生步入社会、快速融入职业岗位及发挥自身优势具有重要的积极意义。
7.技术测量与实践能力。技术测量是对不同量具与测量方法的综合应用,是确保工件质量与装配精度的必要条件。
2010年,某石油机械公司由于工作人员误测,导致钻机底座与井架无法连接,耽误施工时间3天。2015年,某公司员工,由于测量方法有误,导致生产的一大批机械零件报废,造成了比较大的经济损失。
上述案例主要由于工作人员测量经验不足所导致,突出了培养员工实践能力的重要性。实践是检验真理的唯一标准,唯有亲身实践才能将学习技能融会贯通,形成过硬的职业能力与职业作风。实践有利于培养测量人员实际动手和随机应变的职业能力,树立职业规范和职业素养,增强自我责任感。作为当代大学生,我们在学习各种理论知识的前提下,更应时刻注重锻炼自我实践能力,做到理论与实践并行,从而引领自身向更高的境界前行。