课程思政矩阵耦合路径的探索与研究——以数控车削编程与加工为例

王永玲 赵剑庆

（晋中职业技术学院 机电工程系，晋中 030600）

《高等学校课程思政建设指导纲要》（以下简称《纲要》）指出，课程思政建设是全面提高人才培养质量的重要任务[1]。近年来，诸多学者对课程思政建设展开研究。白鹏等提出双创教育、思政教育与实践教育的融合探索[2]。王晓华等提出工匠精神与工程实训思政教育的融合[3]。谢菲等针对高职轨道交通装备制造类专业，提出产教融合与课程思政协同发展的人才培养模式[4]。蒋蓓等基于1+X 证书制度对数控车削加工进行课程思政建设[5]。叶回春等提出工程科学实践课程“互联网＋思政”教学实践模式[6]。赵学科等提出基于工作过程系统化协同育人理念[7]。学者们聚焦教学内容与思政内容的融合建设，但是对于思政结构融入教学结构的研究比较少。因此，研究以数控车削编程与加工为例，阐述课程思政建设思路，重构教学内容，梳理教学结构，将思政融入矩阵耦合的教学体系，为工学类专业课程思政建设提供一定参考价值。

1 课程思政建设思路

数控车削编程与加工课程思政建设紧紧围绕“为谁培养人、培养什么人、怎样培养人”的问题开展。首先，清晰“为谁培养人”。党的二十大提出“为党育人，为国育才”的顶层设计，《中国制造2025》明确要求“为制造强国提供人才支撑”。同时，落实服务区域发展，为企业发展输送人才。其次，明确“培养什么人”。解读《纲要》，工学类专业课程注重工程伦理和工匠精神的教育，通过开展专业调研，校企合作共建数控技术专业人才培养方案。数控技术属于装备制造大类，注重培养具有依法合规、劳模精神、工匠精神的数控技术技能人才。而数控车削编程与加工课程作为高职数控技术、机械制造及自动化等专业的核心课程，应进行精准定位，使学生具备数控车加工工艺设计、数控车编程与仿真操作的能力，具有安全规范、奋楫笃行、严谨细致、追求卓越的工匠品质，培养学生成为能够从事数控车加工工艺制订与实施、数控车床编程与操作的高素质技术技能人才。最后，重点研究“怎样培养人”的问题。遵循技术技能人才成长规律，以立德树人为根本，以职业能力为导向，以生产任务为载体，以生产流程为基础，实行“德技并修、工学结合”的育人模式。

2 矩阵耦合的教学体系

2.1 重构教学内容

校企合作共同进行课程内容的开发及课程相关项目的设计。依据《多工序数控机床操作调整工》国家职业技能标准、职业技能大赛数控车赛项及1+X 数控车铣加工职业技能等级要求，确定教学目标。课程重构为8 个典型零件生产任务，涵盖阶梯轴、定位套、液压阀芯、陀螺、手柄、酒杯、螺纹轴和椭圆盖的编程与加工。由简单阶梯轴到复杂椭圆盖零件，使学生逐步掌握轴套类零件、槽类零件、盘类零件、内外成形类零件、螺纹零件和非圆曲线零件的加工工艺知识，能够制定零件的加工工艺方案。从单一固定循环指令到多重复合循环指令以及宏程序的递进安排，使学生学会编写加工零件程序。基于宇龙数控加工仿真软件，使学生能够安装外圆车刀、外圆切槽刀（切断刀）、内孔镗刀、端面车刀、菱形车刀、盲孔镗刀和三角螺纹车刀，并进行正确对刀，加工出模拟零件，为学生在数控车床上正确加工零件奠定基础。重构后的教学内容符合专业理论的学习规律和技能的形成规律。

2.2 梳理教学结构

校企合作的生产车间加工流程包括分析零件图样和工艺要求、数值计算、编写加工程序单、制作控制介质、输入程序信息、程序检验（是否满足加工要求）、加工零件。根据学情分析，优化任务式教学过程。每个任务按照领取生产任务、知识准备、工作任务分析、编写零件加工程序、零件的仿真实战、零件的生产加工、工作任务评价以及技能巩固的流程，实行工学结合教学模式。

2.3 构建矩阵耦合的教学体系

全国高校毕业生就业状况调查问卷研究发现，就业观念影响毕业生的就业去向和就业分布[8]。高职院校是技术技能型人才输出的主阵地，为了强化数控技术人才培养的就业导向，应深入挖掘本课程所具备的“依法合规、劳模精神、工匠精神”的核心职业素养。企业遵循生命至上、安全第一的原则，而且数控车削编程与加工按照《安全技术操作总则》《数控车床安全操作规程》《数控车加工工艺守则》《数控车床的维护与保养》等国家职业标准执行，因此“依法合规”职业素养重在培养学生具备安全规范的品质。新时代青年就业观发生改变，更多大学生追求自由、高薪、劳动强度低的工作，而中小型企业又面临招工难和就业难的状况。因此，“劳模精神”的职业素养重在培养学生具备奋楫笃行的品质。数控技术是培育大国工匠的摇篮，而大国工匠肩负着中国从制造大国走向制造强国的使命。因此，“工匠精神”的职业素养重在培养学生具备严谨细致、追求卓越的品质。

课程思政矩阵耦合是将安全规范、奋楫笃行、严谨细致、追求卓越的思政元素融于生产任务与生产流程构建的矩阵中。课程思政矩阵耦合路径如表1 所示，其中★代表显性教育方式，其余为隐性（固化于课程内）教育方式。选取大政方针、典型人物、时事新闻、中华典籍的素材，结合学思践悟的活动形式，融入各任务、各环节的知识传授与技能培养。例如，阶梯轴生产任务的知识准备环节，在“参观数控加工车间”教学内容中，通过组织学生查找企业“8S”管理，即整理（Seiri）、整顿（Seiton）、清扫（Seiso）、清洁（Seiketsu）、素养（Shitsuke）、安全（Safety）、节约（Save）、学习（Study），树立规则意识，遵守行为规范（安全规范）。零件的仿真实战环节，在“宇龙数控加工仿真系统”教学内容中，引入虚拟现实技术，培育学生筑牢安全发展理念，守住安全生产底线（安全规范）。定位套生产任务的知识准备环节，在“薄壁零件装夹”教学内容中，宣传山西平阳重工机械有限责任公司研制薄壁件攻坚克难的模范事迹，培育学生汲取榜样力量，砥砺奋进前行（奋楫笃行）。酒杯生产任务的编写零件加工程序环节，在“坐标点位计算”教学内容中，组织学生计算1.01 和0.99 法则，培育学生坚持精雕细琢、坚守匠人初心（严谨细致）。螺纹轴生产任务的知识准备环节，在“如何加工内螺纹”教学内容中，组织学生讨论徐州工程机械集团有限公司出品“全球第一吊”如何克服异形螺纹工件的加工，培育学生追求品质卓越，心系企业发展（追求卓越）。

表1 课程思政矩阵耦合路径

3 课程思政实施过程

以陀螺的编程与加工为例，实施教学过程。课程思政设计如表2 所示，其中○代表隐性思政元素，△代表显性思政元素。

表2 陀螺的编程与加工课程思政设计

第一，领取生产任务。发布陀螺零件的生产任务，提出安全规范生产要求。学生查看零件图纸，分析技术要求。安全规范是标准层面的素养，潜意识融入依法合规的意识。

第二，知识准备。讲授端面粗车复合循环指令G72。学生规范书写G72 指令格式，明确注意事项。

第三，工作任务分析。分析零件右端轮廓属于盘类，左端除了成形部分，细长轴部分可以看成宽槽。学生制定多种加工工艺方案，反复分析对比，采用切槽刀右刀尖加工左端成形和细长轴部分，一次装夹完成零件的加工。在这个教学难点中，切入大国工匠承担某国防产品加工任务的案例，让学生体会通过一次次试切试验逐渐确定可行性工艺方案的过程。严谨细致是能力层面的素养，有意识融入以提升工匠精神。

第四，编写零件加工程序。陀螺走刀路线与数值计算点位易错，应演示计算过程。学生认真计算数值，编写出正确、完整的程序。

第五，零件的仿真实战。在虚拟仿真实训室开展情景教学，学生应遵守机房管理规定。零件检测与质量分析为重点内容，组间需要互检，组内进行质量分析讨论，强调质量意识，加强严谨细致的培育。

第六，陀螺的生产加工。数控车床安全操作与文明生产的实践中，切入数控车技能大赛标杆人物，鼓励学生积极参加比赛。奋楫笃行是态度层面的素养，有意识融入能够提升劳模精神。

第七，工作任务评价。填写《陀螺零件工作任务评价表》，涉及工艺制定（10%）、程序编制（10%）、仿真实战（20%）、机床操作（20%）、零件质量（30%）、安全文明生产（10%），采取学生自评、组间互评、教师评价的方式，涵盖安全规范的标准及严谨细致的要求。

第八，技能巩固。以端盖零件生产为例，巩固盘套类零件的生产加工，按照各生产流程实施任务，培育综合素养。

4 成效分析

矩阵耦合气泡图如图1 所示，横坐标为任务，纵坐标为流程。可视化分析、安全规范的思政培育贯穿8 个生产任务的各个生产环节，为企业安全生产奠定坚实基础。随着任务难度的递增，逐步聚焦安全规范、奋楫笃行、严谨细致、追求卓越的思政元素，使学生从标准、态度及能力3 个层面进阶式成长。随着生产流程的递进，逐渐熔铸固化于内的多元思政元素，提升了学生的综合素养。可见，矩阵耦合教学体系实现了知识传授与价值引领相结合的目标。

图1 矩阵耦合气泡图

5 结语

探索矩阵耦合的课程思政路径，教学内容以生产任务为主线，教学结构以生产流程为主线，挖掘安全规范、奋楫笃行、严谨细致、追求卓越的思政主线。采用矩阵形式，构建生产任务与生产流程蕴含的价值塑造、知识传授和能力培养的耦合关系，推进专业教学与思政教育同向同行，为相关专业的课程思政建设提供借鉴。