工程教育专业认证背景下机械专业课程思政建设与实践

柴承文　武淑琴　王仪明　廖小波

［摘 要］课程思政是国家和时代发展对人才培养的必然要求，高等工科教育在培养专业技术人才的同时，承担着立德树人的职责。文章以液压与气动技术课程为例，分析了课程思政与工程教育专业认证的内在关联，在课程思政与工程教育融合目标下对课程内容体系进行重构，构建并实施了“两核心、三层次、四阶段、五平台”教学与人才培养模式，形成了学研赛创联动的机械创新人才培养体系，在“产出导向”指引下将课程思政理念融合实施于教学和创新实践活动中，充分发挥对非技术工程能力培养的支撑作用，实现工科课程与思政课程协同育人。

［关键词］工程教育；专业认证；课程思政；人才培养模式；学研赛创联动

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 2095-3437（2023）09-0102-05

推行工程教育专业认证是高等教育响应国家中期重点战略发展规划《中国制造2025》和中华民族伟大复兴中国梦长期发展愿景的重要举措。

习近平总书记在2016年全国高校思想政治工作会议上强调，要把思想政治工作贯穿教育教学全过程，实现全程育人、全方位育人，开创我国高等教育事业发展新局面[1]，对高等教育的非思政类课程提出了承担思政教育功能的新要求，标志着高等教育课程思政的开启。

北京印刷学院机械工程专业一直致力于培养智能印刷包装装备设计与制造领域高水平应用型人才，是国家级和北京市在建一流建设专业，自2019 年起全面推行工程教育专业认证工作。液压与气动技术是机械工程专业的一门重要专业课程，具有典型的印刷包装行业特色，其教学具有实践性、综合性、应用性的特点，是涵盖机械工程专业关于流体力学与传动控制知识能力要求的关键课程。在工程教育专业认证背景下，本课程组依据工程教育专业认证能力培养要求，将印刷包装装备行业特色与学生科研创新活动相结合，挖掘、整合本课程的思政元素，深入推进液压与气动技术课程思政建设与实践探索。

一、工程教育专业认证与课程思政融合实施的重要意义

（一）课程思政的本质要求和意义

课程思政本质上是一种教育理念，是为了实现立德树人[2]，将思想政治教育元素，包括思想政治教育的理论知识、价值理念以及精神追求等融入各门课程，使各门课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应，构建“三全育人”格局。

随着全球化发展和网络信息技术的不断发展，欧美国家对我国各年龄段学生实施着形式更多样、手段更隐蔽的渗透演变策略，致使我国青年学生在价值观、性格品质的成型关键时期经受多种不良因素的影响。经过高等教育的学生，如果學习能力优秀、技术水平突出，但是道德法律意识淡薄，甚至思想政治素质低下，会给国家带来无法估量的损失，例如某知名高校研究生高某欣将涉及北斗卫星的重要研究成果泄露到了国外，对我国的国防和军事造成了一定的危害[3]。

因此，实施“三全育人”教育政策，推行课程思政教学改革，将思想政治教育贯穿整个本科教学阶段乃至研究生阶段，能为培养青年学生具备高尚的爱国情操、良好的道德品质、较强的社会意识和责任感、坚定的职业精神和素质，发挥保驾护航的作用。

（二）课程思政对工程能力的促进

课程思政的目的是培养学生的思想政治素质和道德法律意识，但绝不仅仅是思政类课程在专业基础课、专业课程及其他理论课程中的功能外延。课程思政教学与思政类课程、法律基础、心理学课程等相辅相成，引导学生树立爱国主义情怀、培养道德情操、锤炼意志品质、增强社会责任感、提升团队合作精神，为培养学生的全面工程能力素质奠定重要基础（如图1所示）。

以美国挑战者号航天飞机失事为例，由该事故的起因是输送燃料管道的密封圈失效，引导学生积极讨论、分析。学生的反馈主要包括下述几种情况：（1）应注重职业道德和精神。密封圈属于易失效类零件，相关检修维护人员因未能及时排查隐患而酿成大祸。（2）应注重工程安全设计。只有提高安全保障系数，才能避免风险，因而必须对工程方案和结构设计提出更高要求。（3）应加强团队协作和沟通，形成团队内部监督激励机制。团队成员应各司其职，及时发现问题、解决问题。

由此可以看到，一个思政教学案例可以引发学生多方面的思考，教师应因势利导，引导学生善于内省，培养他们的工程伦理意识和社会责任感。

（三）工程教育专业认证对课程思政的支撑

在工程教育专业认证对学生能力目标的12项毕业要求中，5项关注了非工程技术能力，包括思想政治素质、社会法律意识、关注环境和可持续发展、团队合作和沟通、职业道德和精神、自主学习精神等。这些能力素质的培养与课程思政教育理念高度一致。从个人角度看，这些个人品质和素质保障学生能更有效地发挥自己的技术专长，取得更大的事业成就；从国家和社会角度看，这些品质素质是学生成为国家和社会栋梁的必要条件。工程教育的人才培养目标是德才兼备，首要是德行过关，其次是才能突出，二者缺一不可。

二、课程思政与工程教育专业认证融合下的教学体系重构

（一）基于印刷包装行业特色的思政元素挖掘与整合

1.引入相关行业前沿科技成果

将行业前沿的科学和技术成果引入课堂，不仅可以丰富教学内容，而且可以提升学生对所学专业、所学课程的认同感和自豪感，激发学生的创新性思维、积极发现工程问题与需求的意识。例如，推进数智液压升级是工业4.0背景下液压行业的必然发展途径[4]，主要体现在液压元件利用内嵌的微处理器，集成传感器、软件系统和控制程序，实现元件的数字/智能控制。而Danfoss CMA比例多路阀能利用内嵌传感器和音圈电机进行智能先导调节，获得负载敏感系统的抗流量饱和智能控制。这种前沿技术案例拓宽了学生的学术视野，激发了学生的求知欲望，从而自发进行跨学科理论的学习。

2.宣扬学科领军人物的卓越成就

整理新闻素材，向学生讲述学科领军人物砥砺前行、创造令人瞩目的科技成就和经济价值的事迹。用领军人物的成就和事迹来鼓励学生以他们为榜样，树立正确的人生观、价值观。例如推动我国盾构装备国产化进程、打破国外技术垄断的浙江大学杨华勇院士，从参与进口盾构机的故障维修，到自主创新国产盾构装备设计制造关键成套技术，并完成产业化，经历了无数的艰难困苦，其研究成果《盾构装备自主设计制造关键技术及产业化》获2012年国家科技进步一等奖[5]。液压系统是盾构机的心脏，杨华勇院士历经十余年的艰苦奋斗，成功设计制造出盾构机，并使其在工作性能和稳定性方面达到了世界先进水平，实现了“从0到1，从1到100”的技术突破和成果产业化推广，为中国基础建设提供了强大的技术保障。这个案例讲述了中国装备制造业从无到有、从学到创、从追到超的艰难历程。前辈们的艰苦努力既能激励学生树立刻苦奋斗的精神，又能引导学生建立起对国产科技、国家强大的自豪感和自信心。

3.挖掘行业设备应用案例

大多数工科专业都有特定的行业背景，北京印刷学院机械工程专业具有鲜明的印刷包装行业特色，因此，在液压与气动技术课程教学中，应多分析液压和气动技术在印刷包装行业装备上应用的案例，以激发学生的学习兴趣，使他们建立对所学专业和所学课程的认同感，让他们的学习目的性更强、目标更精准。例如将液压和气动技术在印刷机上的应用，包括输纸装置、气垫导纸装置、离合压机构、自动接纸系统、张力控制装置、自动供墨供水系统、凹印装备、印后装备等的案例引入教学，使学生将液压气动理论与专业需求产生关联，同时将前后衔接课程理论也有效串联起来，形成知识体系。

（二）课程思政与工程能力培养的内在关联研究

如何有效地将各类型思政教学案例融入课程内容体系，关键在于将思政案例所蕴含的思想教育价值与课程教育目标，包括技术能力和非技术能力，尤其是非技术能力建立内在关联，这样才能使思政因素发挥出育人效果。因此，在实施课程思政教学前，要深挖思政元素内蕴的育人闪光点，使之与工程能力培养之间形成内在关联，使课程思政教学更有方向性、评价更有科学性、改进更有针对性。

如以徐工4000吨履带式起重机设计为例，说明思政元素与工程能力之间建立的多重关系（如图2所示）。从中可以看出，课程思政教育案例与工程教育专业认证多方面、多维度密切关联，可以通过深度解析人物和故事、深入挖掘案例中蕴含的知识信息和思政信息，使工程能力培养和思政素质培养产生网状关联，使工程教育和课程思政教育的协同育人效果更加突出。

三、液压与气动技术课程思政与工程教育专业认证融合路径探索与实践

液压与气动技术课程组基于工程能力培养与课程思政教学的内在关联，以“德才兼备”为培养目标，结合专业办学背景、课程内容特色，重构了贯穿教学、实践、学生科研培养全流程的课程思政教学内容和体系，构建了“两核心、三层次、四阶段、五平台”课程教学与人才培养模式（如图3所示），并通过对课程目标达成情况进行评价，提出持续改进措施，实现课程思政在教育目标、内容设计、教学实践、效果评价、持续改进等方面与专业课程的协同育人。

（一）以学生能力要求的“两核心”为产出目标开展教学实践

新时代的工程技术人才的能力素质核心要求包括两个方面：一方面是工程技术能力要求，即具有扎实的理论知识基础，并能应用其分析、解决和评价复杂工程问题，必要时能够自主学习专业课程以外的理论和技术知识，以应对工程实践问题；另一方面是政治道德素质要求，其不限于对学生的政治意识和道德水平要求，还延伸到学生的全面工程能力素质要求，包括健全人格和意志品质，关注环境、安全、可持续发展的公德意识，以及团队合作精神和沟通能力、职业道德和自主学习精神等方面，这些非技术能力素质是工程技术人才能够较好发挥并持续输出个人贡献力的保障。因此，课程组将工程技术能力和政治道德素质作为课程教学的两个核心输出目标。

（二）以核心目标为导向开展“三层次”能力培养实践

围绕政治道德素质和工程技术能力这两个核心要求，在液压与气动技术教学和实践训练中，将对学生的能力培养分为三个层次：提升理论应用与实践动手能力、培养解决问题与工程创新能力、强化思想道德素质和职业素质。这三个能力培养层次步步递进、形成闭环（如图4所示）。

三个能力培养层次的正向作用机理是：通过课堂和实验、实践教学夯实学生的理论应用和工程实践基础，再利用科研活动、学科竞赛、项目实施等使学生产生内驱力，在分析、计算、设计、验证工程问题的过程中，逐渐培养学生解决工程问题的能力和创新意识，以及团结协作、谦让包容的品质，在潜移默化中提升学生的思想道德素质和职业素养。

三个能力培养层次的反向作用机理是：具备优秀思想道德素质和职业素养的学生，在面对复杂工程问题时有强大的内驱力，团队成员桴鼓相应，更容易弥合短板效应，使解决复杂工程问题的效率和质量随之提升。而在解决问题的过程中，学生发现自身知识基础与技术能力的不足，由问题需求激发学生的自主学习意识，促进学生的知识扩充与提升，形成学习闭环。

（三）开拓培养全面工程能力素质的“四阶段”路径

結合液压传动和气动技术的课堂与实验教学环节，开展多种实践活动，探索“四阶段”思想道德素质和职业素养与工程技术能力协同培育路径，即“从学到练、从扶到立、从虚到实、从随到领”，形成学研赛创联动人才培养机制。

1.利用课内实验和课外实践教学实现“从学到练”

在课内课外实践环节中，训练学生的液压和气动理论应用能力，以及系统搭建、程序编制、运行调试的基本工程实践能力，强化学生的工程技术能力，培养学生严谨认真的职业素养。

2.利用项目驱动大作业实现学生的工作状态“从扶到立”

由教师为学生指定大作业题目，学生自行组成项目小组独立完成，以项目驱动学生从引领到独立的成长，培养学生独立分析与解决问题的能力，同时培养学生的团队合作意识和沟通能力，提升技术报告撰写水平。

3.利用学生科研项目实现学生的学习情境“从虚到实”

充分利用校院两级学生科研项目，引导学生关注社会热点和现实经济需求，并从实际出发，兼顾环境、法律、安全和经济成本等工程设计因素，完成分析、计算、设计与控制集成、撰写技术报告的工程项目流程，并在汇报和答辩中提升学生的自我表述、接受质疑和思辨能力，使学生能分析和解决实际问题，避免“纸上谈兵”。

4.利用学科竞赛引导学生学习心态“从随到领”转变

积极鼓励学生参加大学生机械创新设计大赛、创新创业大赛等学科竞赛，在比赛中将机械工程项目全训练环节进一步补齐加强。学生完成从选题、设计方案、分析计算、结构设计、采购与外协加工、装配与修整、控制系统开发与整机调试，到最后的技术报告撰写、答辩与现场演示的全部环节。

教师在指导过程中以辅助和建议形式参与，引导学生自主完成全部任务，完成由“萧规曹随”到“勇立潮头”学习心态的转变。学科竞赛对学生的技术能力、职业素养和思想道德素质进行了系统的强化和训练，作用显著（如图5所示）。

四个阶段的协同培育路径逐级递进，促进学生主动发现问题、展开探索研究、合作完成整个项目，达到了以竞赛促学习、以学习促研究、以研究推创新的目的。北京印刷学院先后有多名学生获得北京市市级竞赛奖励，其发表的学术论文被SCI、EI检索，极大地培养了学生的团队合作意识，锻炼了学生的沟通能力，提升了学生的科技写作能力、表达与答辩能力，增强了学生的集体荣誉感和专业责任感。

（四）继续建设培养全面工程能力素质的“五平台”

以省部级重点科研实验室（数字化印刷装备北京市重点实验室、印刷装备高等学校工程研究中心）、校内实验实习实训基地、校属创新创业教育实践基地、大学生校外工程教育实践基地、机械专业液压和气动实验室等五类平台为支撑，为学生的实践锻炼和科学研究提供空间、设备和软件资源，为培养学生“两核心”能力素质提供强有力的保障。

四、通过能力达成评价使课程思政隐性教育的效果显性化

课程思政教育效果的评价和课程思政教育的持续改进，一直是课程思政教学改革的一个难点。应注重理论与实践相结合，在学生掌握机械、流体传动和电气控制方面知识的基础上，有效利用多种课内课外实践教学方式，将课程思政的价值内涵延伸到工程技术能力，从而将隐性实施的课程思政教学评价体现在课程考核和达成评价中，使隐性教育成果得到显性化表现，为后续教学持续改进提供依据。

五、结语

立德樹人与工程技术能力培养是高等工科教育承载的教育职能，教师只有深刻理解课程思政教学理念，在教学中以工程能力教育为载体，将课程知识重点、工程案例与思政元素深度融合，构建“两核心、三层次、四阶段、五平台”课程教学与人才培养模式，才能使思政教育贯穿教学和实践全过程，实现“育人”和“育才”的统一。

［ 参 考 文 献 ］

[1］ 习近平.把思想政治工作贯穿教育教学全过程 开创我国高等教育事业发展新局面[N].人民日报，2016-12-09（1）.

[2］ 王学俭，石岩.新时代课程思政的内涵、特点、难点及应对策略[J].新疆师范大学学报（哲学社会科学版），2020，41（2）：50-58.

[3］ 陶短房.别拿祖国换名利[J].环球人物，2009（24）：1.

[4］ 许仰曾.液压工业4.0下液压技术发展方向及其数智液压[J].液压气动与密封，2022，42（2）：1-7.

[5］ 陈文华，周炜.中国“盾构”在掘进：记2012年度国家科技进步一等奖“盾构”项目[J].中国高校科技，2013（3）：72-73.

［责任编辑：钟 岚］