課程思政案例:“工匠精神”——精益求精的工業APP開發
一、案例背景
在智能制造與工業互聯網深度融合的產業升級浪潮中,工業APP作為連接工業數據、賦能生產效率的核心載體,其開發質量直接關系到企業生產安全、運營成本與核心競爭力。某高校軟件工程專業在《工業軟件架構設計》課程實踐環節中,以“智能設備故障預警APP”開發為項目載體,將“工匠精神”的核心內涵融入需求分析、架構設計、代碼開發、測試優化全流程,引導學生在技術實踐中體悟精益求精、專注堅守、追求卓越的職業品格,培養兼具技術能力與職業素養的高素質工業軟件人才。
二、思政元素融入點
(一)需求分析階段:以“嚴謹專注”錨定用戶痛點
實踐場景:學生團隊對接某機械制造企業,調研生產線設備傳感器數據采集需求。初期學生僅關注“數據上傳頻率”“界面美觀度”等表面功能,對設備運維人員提出的“極端工況下數據穩定性”“預警模型誤報率控制”等細節需求重視不足。
思政引導:教師通過案例對比——展示某企業因工業APP數據延遲導致設備停機的事故報告,引導學生討論“用戶需求背后的安全責任”。學生重新梳理需求文檔,增加“-40℃低溫環境傳感器信號補償算法”“三級預警閾值動態校準機制”等關鍵指標,將“用戶需求”轉化為“責任清單”,理解“工匠精神”中“專注細節”不僅是技術要求,更是對生產安全的承諾。
(二)架構設計階段:以“追求卓越”構建可靠系統
實踐場景:在APP架構選型中,學生最初計劃采用“單體架構+關系型數據庫”的常規方案,但企業提出“支持500臺設備并發接入”“歷史數據查詢響應時間<1秒”的性能要求。
思政引導:教師組織“技術攻堅研討會”,引入“大國工匠”徐立平在火箭發動機燃料藥面整形中“0.2毫米精度”的案例,提問:“軟件架構的‘精度’如何體現?”學生通過壓力測試發現單體架構存在性能瓶頸后,主動學習微服務架構設計,將數據采集模塊、預警分析模塊、可視化模塊解耦,采用時序數據庫存儲高頻傳感器數據,最終使系統并發能力提升3倍,響應時間縮短至0.6秒。學生在復盤時總結:“架構設計的‘卓越’,是在滿足當前需求的基礎上,為未來擴展預留‘工匠般的余量’。”
(三)代碼開發階段:以“精益求精”打磨每一行代碼
實踐場景:學生在編寫數據清洗模塊時,因忽略傳感器異常值過濾邏輯,導致測試階段出現“設備誤報停機”的模擬故障。
思政引導:教師展示某汽車電子企業因一行錯誤代碼導致批量召回的案例,開展“代碼質量辯論賽”,正反方圍繞“‘差不多就行’vs‘零缺陷’”展開討論。學生成立“代碼審查小組”,制定《代碼規范手冊》,對變量命名、注釋完整性、異常處理等制定12條“工匠標準”,例如“每個函數必須包含‘參數校驗+日志記錄+異常捕獲’三位一體邏輯”。最終模塊代碼缺陷率從最初的15‰降至2‰以下,學生深刻體會到“工匠精神”中“精益求精”不是苛求完美,而是“把簡單的事情做到極致”的職業態度。
(四)測試優化階段:以“持之以恒”攻克技術難關
實踐場景:APP部署到企業測試環境后,發現部分老舊設備因網絡波動導致數據丟包率高達8%,學生多次調試仍無法解決,產生放棄情緒。
思政引導:教師播放紀錄片《大國重器》中“中國高鐵軸承研發團隊十年攻關”的片段,組織“技術挫折分享會”。學生受此啟發,走訪企業老維修工,了解到老舊設備通信接口存在“信號衰減”共性問題,最終創新性地在數據采集終端增加“自適應重傳機制”,結合邊緣計算預處理數據,將丟包率降至0.3%。團隊負責人在總結中寫道:“‘工匠精神’的‘堅守’,不是固執己見,而是面對挫折時‘像工匠打磨器物一樣反復推敲’的韌性。”
三、教學成效與反思
(一)學生能力提升
1. 技術能力:學生掌握微服務架構設計、時序數據處理等工業軟件核心技術,項目成果被企業采納并簽訂合作意向書;
2. 職業素養:92%的學生在課程問卷中表示“更注重代碼規范性與系統可靠性”,85%的學生認為“理解了技術工作者的社會責任”。
(二)思政育人反思
1. 融入邏輯:通過“真實項目需求—技術痛點—工匠案例—實踐改進”的閉環設計,使“工匠精神”從抽象概念轉化為可操作的技術行動;
2. 長效機制:建立“學生工匠檔案”,記錄代碼質量、故障解決、團隊協作等過程性表現,將“精益求精”納入課程評價體系,實現知識傳授與價值引領的深度融合。
四、案例啟示
“工匠精神”在工業APP開發中的融入,本質是將“技術理性”與“價值理性”統一:從“滿足功能”到“創造價值”,從“完成任務”到“追求卓越”,從“個人能力”到“社會責任”。通過真實項目驅動,學生不僅學會了開發工業軟件的“技藝”,更理解了中國工業升級背景下,軟件工程師作為“數字工匠”的使命——用代碼的“精度”支撐制造的“高度”,用系統的“可靠性”守護產業的“安全性”,最終成長為兼具技術硬實力與職業軟實力的新時代“工業APP工匠”。