沙明红 李雪 王书菲 李娜 艾新港 李胜利

摘  要：辽宁科技大学新工科材料类人才培养过程中，以应用创新能力培养为核心，鼓励专业课教学实现产教融合。该文以金属凝固原理及技术课程为例，解析课程思政建设体系。基于人才培养目标，凝练出“凝心铸魂，发扬工匠精神，实现凝固技术智能化，打造无缺陷铸件”的课程主线。以家国情怀、职业素养等为一级维度，构建课程思政目标体系，建立课程思政二十条。以教学案例为载体，将课程思政写入大纲，融入课堂，践行立德树人的使命，提升学生自主学习内驱力，搭建理论与实践的桥梁，达成新工科应用创新型人才培养目标。

关键词：应用创新；人才培养；新工科；课程思政；产教融合；凝固技术

中图分类号：C961        文献标志码：A         文章编号：2096-000X（2024）15-0164-04

Abstract： Emphasis should be placed on the practice and innovation ability during the training of new engineering material talents. The integration of research and teaching and integration of manufacturing and teaching should be encouraged in specialized courses. This paper takes the course Principle and Technology of Metal Solidification as an example to analyze the integration of curriculum ideology and politics in the course construction. The main course of "condensing the heart and casting the soul， carrying forward the spirit of craftsmen， realizing the intelligence of solidification technology， and creating defect-free castings" has been established based on talent training objectives. Taking the feelings of family and country，professional quality， etc. as the first-level dimension， the curriculum ideological and political goal system is constructed， and the curriculum ideological and political article 20 is established. Taking the case as the carrier， the curriculum ideological and political is wrote into syllabus and textbook， and it is also integrated into classroom teaching and practical teaching. The integration of curriculum ideology and politics practices the mission of moral education that enhances the drive of students to learn independently and builds a bridge between theory and practice. It promotes the realization of the training goal of applied innovative talents of new engineering.

Keywords： application innovation; talent training; new engineering; curriculum ideology and politics; integration of research and teaching; technology of solidification

制造業发展进入新时代，行业发展呼唤德才兼备的高素质人才。新工科人才培养是高等教育主动应对新一轮科技革命与产业变革，为社会主义现代化建设提供高素质人才的探索[1]。习近平总书记曾强调“把思想政治工作贯穿教育教学全过程”[2-3]。党和国家为高校工科人才培养指明了方向，各大高校相继开展了新工科应用型人才培养的改革和探索[4-7]。

作为省属地方高校，辽宁科技大学在辽宁全面振兴新突破三年行动中肩负着培养应用创新型工程技术人才的任务。针对新生代大学生专业认同度不高导致的学习内驱力不足、学生实践能力缺乏、工程实践能力与冶金行业发展需求难协同等现实问题[8-9]，材料成型及控制工程专业（以下简称“材控专业”）在新工科人才培养目标指引下，构建了“思政引领，铸锻焊协同，产教融合，实践创新”的材控专业人才培养目标体系。

本文以金属凝固原理及技术课程为例，介绍材控专业新工科人才培养中的课程建设与思政融合情况。该门课程是材控专业本科生主干课，教学团队以OBE理念为指导，依据人才培养目标及课程任务，以学生为中心，基于超星学习通平台和课程实验平台，形成了线下课堂、线上课堂和实践课堂三堂联通的课程教学模式。确立了“凝心铸魂，发扬工匠精神，实现凝固技术智能化，打造无缺陷铸件”的课程思政育人主线。以教学案例为载体，建设立体化教材，搭建凝固理论教学与工程实践的桥梁，提升学生实践创新能力。将课程思政写入大纲，融入课堂、教材和实践中，在专业知识点学习、解析及应用的过程中，引导学生将爱国、敬业、创新内化为自主学习内驱力，实现价值引领、知识传授与能力培养同向同行。

一  课程思政大纲修订

围绕我校“立足冶金，校企合作，注重实践，培养踏实肯干、适应发展的应用型人才”的办学特色，落实立德树人根本任务，设计金属凝固原理及技术课程思政目标，以凝固理论为核心内容，从凝固技术及其应用的具体案例中，凝炼爱国情怀、科学精神、职业道德等思政元素，建立了课程思政二十条。以家国情怀、法治意识、职业伦理等为一级维度，构建课程思政大纲目标体系，建立了思政支撑点与教学内容的联系，如图1所示。

二  金属凝固原理及技术课程建设与思政融合

（一）  基于知识点的思政主题凝练与案例设计

工科专业课程思政如何达到既思政育人又不偏离课程主体内容，达到“盐溶于水”的育人效果？本课程团队结合金属凝固理论及技术课程特点，提出了“以案例为载体，将课程思政融入案例教学”的课程思政方法，基于凝固理论知识点凝练思政主题设计教学案例，构建了课程思政、校企合作、科研实践、智能制造四大案例板块，建设案例库，实现专业教学与思政以知识点案例为纽带，自然融合。主要知识点与思政融合案例如图2所示。思政案例可以是结合课程理论与实际应用的教学案例，也可以是随时发生的时事案例。前者是将思政融入凝固理论或成型技术的教学案例，例如讲授定向凝固技术时，以“师先生与空心涡轮叶片”这个教学案例将定向凝固理论与应用与大师的事迹联系起来，引发学生情感共鸣，激发学生自主学习内驱力，鼓励学生刻苦学习凝固基本理论，建立个人成长目标，引导学生积极探索、创新实践。后者是结合时事及教学中的突发事件，开展整体或个体的思政教学，目标是培养学生道德情操、责任担当等意志品质，例如抗击新冠病毒感染疫情期间，以白衣天使的奉献精神、榜样力量，激发学生爱国奉献精神，建立社会责任感。

以图2中“快速凝固技术”知识点为例，介绍快速凝固技术及应用教学案例。快速凝固技术是金属在液固转变过程中以106～1 010 K/s的速度冷却。若金属靠辐射散热，使1 000 ℃的液滴获得1 000 K/s的冷速，则要求液滴的直径为1 μm。通过对流传热可获得比辐射传热大得多的散热速度，如果采用高速流动的冷却气体其效果比任何液态冷却剂（包括液氮）都好。将氩气等气体以每秒几百米的速度流过直径0.5 mm金属丝，其冷速可达50 000 K/s。要实现106 K/s以上的冷却速度，可以利用高速气流将溶液分散成细小液滴，液滴凝固形成粉末的过程，即雾化法制粉。快速凝固制备粉末的方法可分为流体雾化法和离心雾化法。常见流体雾化法有亚音速气体雾化法、超音速气体雾化法、水雾化法；离心雾化法有旋转电极法、旋转盘法、快速旋转杯法等。雾化法的工艺参数包括射流距离、射流压力、喷嘴的几何形状、气体和金属的流速以及金属液的温度等。射流压力越高、射流距离越小，粉末粒径越细小。

雾化法制备的金属粉末圆整度高，粉末均匀度好，综合性能提升，主要应用领域为表面工程、3D打印等。高性能粉末用于热喷涂涂层、激光材料表面改性涂层制备，通过提高耐磨性、耐蚀性、耐热性及磁性能等，可以极大地延长设备的使用寿命、材料的服役周期，实现绿色制造、减碳环保。

将科研课题、项目成果转化为教学案例，结合本团队的科研项目“激光熔覆高熵合金涂层研究”，将研究成果编写成教学案例，融入课堂教学，进一步拓展快速凝固粉末的应用实践，如图3所示。本案例将先进制造、减碳降耗、可以持续发展的理念引入快速凝固知识点教学案例，融入创新意识、行业责任、环境保护等思政元素，实现知识传授与价值引领同行。

（二）  立体化教材建设与思政主题的融入

课程思政是专业课育人的顶层设计，教材建设是实施课程思政的首要任务[10]。基于人才培养目标，教学团队对金属材料凝固原理及技术课程提出了智能化、立体化教材修订方案。修订后教材突出“校企合作，智能制造，课程思政，科研实践”的特色，达成掌握凝固理论，在实践中运用凝固理论，并创新金属凝固技术，调控铸件组织性能，打造高品质铸件的教材内容体系设计；通过思政案例实现教学内容与思政的融合。修订后教材以纸质版教材编写为基础，同步建立超星学习通线上教学共享资源，包括课件、课程视频、试题库、案例库等，以二维码为“连接器”建立教学案例与线上资源的关联，实现教材的信息化和立体化。确保教学资源实时更新，适应科技发展与后疫情时代高校教学现状，助力开展混合式教学，是新工科背景下一流课程建设的重要组成部分。

（三）  产教研与思政融合搭建凝固理论与技术的课程实践平台

实践环节是建立工程教育与行业实际联系的纽带，课程团队将校企合作项目成果转化为实验教学资源，建设了“钢锭参数化设计及质量预测”虚拟仿真实验平台、“快速凝固粉末制备及激光熔覆涂层设计”开放实验，建设实践课堂。课程实验与凝固理论教学相互补充，形成学中练、练中用递进式教学架构，实现教学与工程实验、行业实际接轨，形成“产教研与思政融合”的应用能力培养模式，如图4所示。

三  课程教学效果评价及材控专业毕业生就业统计

将课程思政融入凝固原理及技术专业课教学，教学效果具体表现在以下三个方面。

第一，思政融入案例教学，引导学生在掌握专业知识的同时，感知大师大匠的爱国情怀、敬业精神。思政引领潜移默化地激发了学生自主学习内驱力，激励学生建立个人成长目标。

第二，立体化教材建设，推动教学案例适时更新，提升教学内容时效性，培养学生创新思维，鼓励学生创新实践。

第三，虚拟仿真实验建设，搭建了凝固理论与工程实践的桥梁，使人才培养质量与企业需求接轨。实践中培养了学生团队协作精神及求真务实的专业素养。

金属凝固原理及技术课程期末成绩占70%，平时成绩占30%，平时成绩包括课堂积分10%（出勤、讨论、问答等）、章节测验10%、大作业10%。材控专业2020级1、2班期末成绩分析结果如图5所示。可以看出，卷面成绩呈正态分布，學生课堂参与度、测验及大作业完成质量高。两个班综合成绩平均分分别是81分和79.65分，学习效果良好。

课程思政融合于材料成型及控制工程专业本科生培养中，激发了学生自主学习能动性，实现了应用创新型人才培养的目标。2020—2022年，材控毕业生就业率从93.02%增至97.33%，总体就业率超过93%，其中考研率从34.88%增加到42%，教育部重点大学研究生录取率占比超过50%，毕业生质量呈递增趋势。

四  结束语

本文以金属凝固理论及技术课程为例，介绍了我校材料类人才培养中课程建设与课程思政研究与实践。教学团队构建了课堂教学、线上课堂、实践课堂，三堂融合递进式教学模式，将科研与校企合作实践项目转化为教学案例，搭建凝固理论与工程实践的桥梁，从教学内容中挖掘红色基因，凝练思政主题，以案例教学为载体，将课程思政融入凝固理论与技术教学全过程。将思政写入课程大纲和教材，融入课堂和实践，达到专业教学与课程思政的全方位融合。我们将坚持以应用型高素质人才培养为核心目标，探求适用于冶金行业发展的新工科材料类人才培养的课程思政建设，为传统制造业转型升级培养德智体美劳全面发展的建设者和接班人。

参考文献：

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[10] 王慧芳.新时代高校“课程思政”改革背景下教材体系建设研究[J].教育教學论坛，2018（34）：158-159.