課程思政融入工程教育專業(yè)認(rèn)證的探索與實(shí)踐

臧強(qiáng) 周穎 陳煒?lè)? 周旺平

摘? 要：“自動(dòng)控制原理”是自動(dòng)化類專業(yè)的核心基礎(chǔ)課程，而課程思政是落實(shí)立德樹(shù)人根本任務(wù)、建設(shè)教育強(qiáng)國(guó)的重要舉措。該文結(jié)合工程教育專業(yè)認(rèn)證要求，分析了開(kāi)展課程思政的必要性和可行性，重塑“自動(dòng)控制原理”課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)過(guò)程，挖掘其蘊(yùn)含的愛(ài)國(guó)情懷、理想信念、價(jià)值觀內(nèi)涵和具體案例，在知識(shí)傳授的同時(shí)進(jìn)行價(jià)值熏陶，實(shí)現(xiàn)“三全”育人的目的。

關(guān)鍵詞：課程思政? 自動(dòng)控制原理? 工程教育專業(yè)認(rèn)證? 教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-3791（2021）05（b）-0162-03

Abstract： "Principle of Automatic Control" is the core basic course of automation specialty， and the course Ideological and political education is an important measure to implement the fundamental task of Lide Shuren and build an educational power. Combined with the certification requirements of engineering education specialty， this paper analyzes the necessity and feasibility of developing curriculum ideological and political education， reshapes the teaching content and teaching process of "Principle of Automatic Control"， excavates the connotation and specific cases of patriotism， ideals and beliefs， values， and edifies values while imparting knowledge， so as to realize the purpose of "three complete" education.

Key Words： Curriculum ideological and political; Principle of automatic control; Engineering education certification; Reform in education

習(xí)近平總書記在2018年全國(guó)教育大會(huì)上特別強(qiáng)調(diào)：堅(jiān)持將“立德樹(shù)人”作為根本任務(wù)[1]。同年，在新時(shí)代全國(guó)高等學(xué)校本科教育工作會(huì)議上，陳寶生部長(zhǎng)特別強(qiáng)調(diào)課程思政、專業(yè)思政的重要性，指出課程思政、專業(yè)思政十分重要，要提升到中國(guó)特色高等教育制度層面來(lái)認(rèn)識(shí)[2]。這要求高校要明確課程的育人要素和責(zé)任，推動(dòng)每一位專業(yè)課老師制定開(kāi)展“課程思政”教學(xué)設(shè)計(jì)，做到課程門門有思政，教師人人講育人[3-4]。

工業(yè)4.0的出現(xiàn)、“中國(guó)制造2025”戰(zhàn)略的實(shí)施，世界范圍內(nèi)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革加速進(jìn)行，同時(shí)也使得工程教育與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的聯(lián)系更加緊密。這些都與自動(dòng)化類專業(yè)密切相關(guān)，而“自動(dòng)控制原理”是自動(dòng)化類專業(yè)的核心基礎(chǔ)課程，目的是使學(xué)生了解經(jīng)典控制理論的基本概念，掌握和了解基本理論和主要研究方法，為學(xué)生解決實(shí)際控制問(wèn)題和后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)[5-6]。

該文結(jié)合工程教育專業(yè)認(rèn)證的成果導(dǎo)向、以學(xué)生為中心和持續(xù)改進(jìn)三大教學(xué)理念，探索“自動(dòng)控制原理”的課程思政建設(shè)問(wèn)題。通過(guò)將“自動(dòng)控制原理”課程教學(xué)分為線上和線下兩大模塊（其中線上模塊指的是網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，線下模塊指的是課堂教學(xué)），重新梳理“自動(dòng)控制原理”課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)過(guò)程，深度挖掘課程中蘊(yùn)含的愛(ài)國(guó)情懷、理想信念、價(jià)值觀內(nèi)涵和具體案例，將思政教育融入課程教學(xué)，在知識(shí)傳授的同時(shí)進(jìn)行價(jià)值熏陶，實(shí)現(xiàn)“三全”育人的目的。該文的工作，不僅為“自動(dòng)控制原理”課程提供課程思政建設(shè)思路和途徑，也將為其他工程教育專業(yè)課程的課程思政建設(shè)提供有價(jià)值的參考。

1? 課程思政建設(shè)的目標(biāo)

以思政教育與專業(yè)教育自然融合為前提，結(jié)合工程教育認(rèn)證對(duì)身心素質(zhì)、職業(yè)規(guī)范、團(tuán)隊(duì)協(xié)作等方面的要求，該課程思政建設(shè)目標(biāo)如下。

（1）在專業(yè)知識(shí)傳播中強(qiáng)調(diào)價(jià)值引領(lǐng)，使學(xué)生樹(shù)立正確的理想信念、價(jià)值觀和倫理觀念，在日常品行中體現(xiàn)出較高的精神風(fēng)貌。

（2）適應(yīng)新時(shí)期中國(guó)特色社會(huì)主義發(fā)展和中國(guó)制造2025需要，培養(yǎng)具有社會(huì)責(zé)任感和使命感的德智體全面發(fā)展的“厚基礎(chǔ)、強(qiáng)實(shí)踐、重創(chuàng)新、能創(chuàng)業(yè)”的應(yīng)用型、創(chuàng)新型自動(dòng)化專門人才。

2? 課程思政建設(shè)的設(shè)計(jì)

針對(duì)課程思政建設(shè)目標(biāo)，該文將從思政教育的角度重新審視教學(xué)內(nèi)容，挖掘各知識(shí)點(diǎn)與思政所要求的價(jià)值體系之間的關(guān)系，從而在教授專業(yè)知識(shí)的同時(shí)，潛移默化地融入思政教育。

（1）通過(guò)社會(huì)前沿和熱點(diǎn)事件中的自動(dòng)控制最新成果，在課程導(dǎo)入階段就激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和民族自豪感。例如：新的工業(yè)革命浪潮已經(jīng)席卷而來(lái)，我國(guó)牢牢抓住了這一次歷史機(jī)遇，在人工智能、5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等高新技術(shù)領(lǐng)域取得了驕人成果，而這些成就大多與自動(dòng)控制密切相關(guān)。特別在2020年新型冠狀病毒疫情肆虐期間，中國(guó)“智造”催生了許多的“明星產(chǎn)品”：消毒機(jī)器人、送藥機(jī)器人、理療機(jī)器人、送餐機(jī)器人、智能配送無(wú)人車等，它們?cè)诳箵粢咔榈那熬€戰(zhàn)斗中發(fā)揮了巨大的作用。還有我國(guó)航天事業(yè)所取得的巨大成就：天宮一號(hào)上天與成功對(duì)接;北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的成功組網(wǎng)與投入運(yùn)行;世界上最大的球面射電望遠(yuǎn)鏡—— 500 m直徑的“天眼”，等等，都離不開(kāi)自動(dòng)控制的深度參與。

（2）梳理我國(guó)自動(dòng)控制理論從古至今的發(fā)展歷程，通過(guò)有據(jù)可考的案例和個(gè)人事跡，映射出愛(ài)國(guó)情懷，引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立“自強(qiáng)不息、為國(guó)奉獻(xiàn)”的價(jià)值理念。自動(dòng)控制在我國(guó)的發(fā)展可謂源遠(yuǎn)流長(zhǎng)[7]。比如：古代的“指南車”，就是一種具有自動(dòng)離合齒輪系裝置的車輛。再如：東漢時(shí)期的“計(jì)里鼓車”，車中已經(jīng)裝備有傳動(dòng)齒輪與凸輪、杠桿等機(jī)構(gòu)。再比如：北宋時(shí)期的“水運(yùn)儀象臺(tái)”，既能演示或觀測(cè)天象，又能計(jì)時(shí)及報(bào)時(shí)。諸多案例，表明中國(guó)古代人民在原始的自動(dòng)控制裝置的創(chuàng)造和發(fā)明上取得的輝煌成就。在現(xiàn)代，我國(guó)著名科學(xué)家錢學(xué)森全面總結(jié)和提煉了經(jīng)典控制理論，1954年在美國(guó)出版了《工程控制論》，為我國(guó)自動(dòng)控制的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，對(duì)我國(guó)的國(guó)防、科研作出了巨大的貢獻(xiàn)[4]。類似的事例，還有很多。

（3）通過(guò)控制系統(tǒng)的性能分析，引導(dǎo)學(xué)生從“系統(tǒng)”的角度重新認(rèn)識(shí)社會(huì)、定位自己?？刂葡到y(tǒng)性能的核心要求是：穩(wěn)、準(zhǔn)、快，其中穩(wěn)定性是系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行的前提條件。系統(tǒng)只有穩(wěn)定作為前提，才能進(jìn)一步分析各項(xiàng)“性能指標(biāo)”以及采取對(duì)應(yīng)的“控制”策略。比如：對(duì)于社會(huì)系統(tǒng)，穩(wěn)定是第一位的要求，只有社會(huì)穩(wěn)定，人民才能安居樂(lè)業(yè)，國(guó)家才能發(fā)展強(qiáng)大。從而讓學(xué)生意識(shí)到，現(xiàn)在的幸福生活，得益于社會(huì)穩(wěn)定，從而啟發(fā)學(xué)生身體力行，從我做起，從小事做起，為宿舍、班級(jí)、學(xué)院、學(xué)校，乃至社會(huì)的穩(wěn)定做出自己應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

（4）通過(guò)系統(tǒng)性能指標(biāo)是“矛盾”的辯證統(tǒng)一，啟發(fā)學(xué)生感悟“取舍”之道。系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)包括上升時(shí)間、峰值時(shí)間、超調(diào)量、調(diào)節(jié)時(shí)間等，穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)主要指穩(wěn)態(tài)誤差，而各個(gè)性能指標(biāo)之間有時(shí)是矛盾的。比如：二階系統(tǒng)，若減小其阻尼比，可能存在響應(yīng)變快，但超調(diào)量增大的現(xiàn)象。再如：串聯(lián)比例控制環(huán)節(jié)時(shí)，增大比例系數(shù)，相應(yīng)地就增大了開(kāi)環(huán)增益，可改善系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差性能。另外，由根軌跡圖可直觀地發(fā)現(xiàn)，這可能對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性不利，甚至可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)失去穩(wěn)定性。

上述課程設(shè)計(jì)可以啟發(fā)學(xué)生：任何事情都存在多面性，要解決最主要的矛盾和問(wèn)題，不能面面俱到，進(jìn)一步可以培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。任何事物的發(fā)展都是螺旋式上升、波浪式前進(jìn)，不可能一帆風(fēng)順、一蹴而就，遇到問(wèn)題和困難是難免的，關(guān)鍵在于能夠解決問(wèn)題。例如：?jiǎn)为?dú)的比例控制難以滿足控制性能指標(biāo)要求，可以考慮加入積分環(huán)節(jié)，增大系統(tǒng)型別，來(lái)改善穩(wěn)態(tài)誤差性能;加入微分環(huán)節(jié)，來(lái)改善動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)，等等，從而培養(yǎng)學(xué)生多角度思考、解決人生問(wèn)題的能力。

3? 課程之外的關(guān)鍵因素

課程思政能否取得預(yù)期效果，還取決于課程之外的如下關(guān)鍵因素。

（1）專業(yè)教師與教輔人員的密切配合?，F(xiàn)在大學(xué)專業(yè)教師與教輔人員特別是輔導(dǎo)員的普遍工作模式為：專業(yè)教師負(fù)責(zé)專業(yè)教學(xué)工作，而輔導(dǎo)員則負(fù)責(zé)學(xué)生日常管理，包括生活管理、學(xué)習(xí)管理等，相互之間溝通不夠充分，在當(dāng)下全員教育、全環(huán)節(jié)教育的背景下，這樣的分工存在一定的弊端，與當(dāng)下時(shí)代的需求與專業(yè)培養(yǎng)的要求脫節(jié)。課程思政離不開(kāi)專業(yè)教師與教輔老師的密切配合。

（2）專業(yè)教師在學(xué)生培養(yǎng)過(guò)程中的極早介入與全程參與。2018年高校師生思想政治狀況滾動(dòng)調(diào)查結(jié)果顯示，對(duì)大學(xué)生思想言行和成長(zhǎng)影響最大的第一因素是專業(yè)教師[2]?，F(xiàn)在大多數(shù)高校的教學(xué)計(jì)劃，第一學(xué)年大多是公共基礎(chǔ)課程與通修課程，大多數(shù)專業(yè)教師在此階段缺乏參與學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)程的途徑。此階段，學(xué)生對(duì)專業(yè)的認(rèn)識(shí)大部分僅限于認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)與專業(yè)導(dǎo)讀等有限途徑，學(xué)時(shí)有限、途徑有限、效果也很有限，在人云亦云的公共基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生因?yàn)槿狈γ鞔_的專業(yè)背景而失去興趣。這導(dǎo)致學(xué)生在至關(guān)重要的專業(yè)認(rèn)知階段，缺乏對(duì)所學(xué)專業(yè)的深入了解和認(rèn)同，相當(dāng)一部分學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)一知半解甚至興趣了了，等到專業(yè)課程學(xué)習(xí)階段的時(shí)候，已經(jīng)喪失了動(dòng)力與激情，這對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)乃至其今后的發(fā)展都非常不利。

鑒于此，特別需要專業(yè)教師能夠在新生入學(xué)伊始，就參與學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程，通過(guò)多種途徑不斷深化學(xué)生的對(duì)專業(yè)的認(rèn)識(shí);在學(xué)生公共基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)的過(guò)程中，能夠及時(shí)指明所學(xué)公共基礎(chǔ)課程與本專業(yè)的關(guān)系，從而明確學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)，并從中發(fā)掘公共基礎(chǔ)課程與該專業(yè)相關(guān)的思政內(nèi)涵，從而引導(dǎo)學(xué)生建立良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣、生活習(xí)慣，做好自己的學(xué)業(yè)規(guī)劃。

4? 結(jié)語(yǔ)

該文結(jié)合工程教育專業(yè)認(rèn)證的要求，基于線上線下混合教學(xué)模式，積極探索思政教育在課程教學(xué)中的結(jié)合點(diǎn)，探索了“自動(dòng)控制原理”課程思政建設(shè)問(wèn)題。通過(guò)充分發(fā)揮課程內(nèi)容的育人元素，配合課程外因素的作用，給出了具體的課程思政建設(shè)思路和具體案例，引導(dǎo)學(xué)生提高專業(yè)興趣，明確社會(huì)責(zé)任，涵養(yǎng)科學(xué)精神，深化、內(nèi)化社會(huì)主義核心價(jià)值觀和哲學(xué)觀，起到“隨風(fēng)潛入夜，潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲”的教育效果，完成立德樹(shù)人的根本任務(wù)。

為鞏固強(qiáng)化思政教育效果，需要教師緊跟時(shí)代特征，明確教育目標(biāo)，分年級(jí)、分階段層層推進(jìn)，大膽創(chuàng)新教育方式。該文的研究是新教學(xué)模式下專業(yè)教學(xué)與思政工作深度結(jié)合的嘗試，不僅對(duì)于“自動(dòng)控制原理”課程，同時(shí)對(duì)于其它工科專業(yè)課程的思政建設(shè)，也具有積極的現(xiàn)實(shí)價(jià)值和借鑒意義。

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