“自動控制原理”課程思政建設研究

丁肇紅 蔣文萍

（上海應用技術大學電氣與電子工程學院 上海 201418）

0 引言

在2016年的全國高等學校思政工作會議上，習總書記指出“要用好課堂教學這個主渠道，各門課都要守好一段渠、種好責任田，使各類課程與思政理論課同向而行，形成協同效應”。[1]為貫徹落實該講話精神，高校不僅僅要培養大學生的專業知識和卓越工程實踐能力，還要通過思政課程建設將工程教育與思想價值教育有效融合，為社會輸送既具有“正確的政治意識、國家利益高于一切”，又具有“嚴謹理性、技術應用、精益求精的工匠精神”的應用型本科人才。

1 課程介紹

“自動控制原理”是電氣工程及其自動化、自動化等電類專業一門重要的專業基礎課，它是一門理論與實踐并重，而且工程性、綜合性、方法性、理論性很強的課程。[2]目前還沒有形成將高效的課程思政實踐性與理論性相結合的統一標準，課程思政環節尚未被納入到大部分高等院校的教學計劃。尤其在電氣類專業，專業旨在重點培養工程實踐人才，雖然重視學生專業技能的培養，但如何培養學生在專業領域自身的道德水平？以及怎樣開展專業思政教育這一問題經常被忽視，這一現象造成師生對課程思政內容的認知和理解不足，這都嚴重影響了“自動控制原理”課程中思政內容的滲透。因此，自動控制原理的教學需要積極的挖掘專業內容里的“課程思政”資源，發揮其在專業課程教學中的指導作用，引領課程教學方向。此外，加大力度挖掘專業課程體系的思政內容和要素，保證本專業的教師按照學科特色把思政要素融入教材里，將德育教學的內容滲透到課程教學中，提升思政教育在電氣類專業學習中的地位和重要性。

2 課程思政建設目標

自動控制技術被廣泛應用于交通運輸、工農業生產、經濟領域和國防建設。隨著科技的進步，控制理論也有了很大的發展，其控制的概念、方法和體系已經滲透到各個學科領域。[3]一方面，通過“自動控制原理”課程學習，旨在讓學生全面了解和掌握自動控制系統的基本概念；控制系統的數學模型；分析系統的三大分析法——時域分析法、根軌跡法、頻率法；控制系統的校正；離散控制系統和非線性控制系統。使學生全面掌握分析自動控制系統的方法，在著重理解基本概念的基礎上，深入對自控系統知識點的理解和提高對自動控制系統的分析與綜合。梳理控制理論知識點的教學，培養學生對自動控制系統的建模、分析、綜合設計的能力，以及將MATLAB軟件應用在控制系統中的綜合能力。

結合課程思政改革的教育理念，本課程著力于使學生掌握專業知識的同時，也要培養學生樹立正確的政治認同和國家意識，國家利益高于一切，既要具備正確的國情觀念，還要具備國際視野；培養學生科學思想和實踐創新能力，勇于批評質疑和精益求精，遵從倫理和崇尚實踐；培養學生具備正確的職業素養。[4]依托“自動控制原理”課程思政建設形成結構層次合理的思政教學內容和具有較高學術水平和教學水平的師資隊伍；形成針對該課程的思政教學方法，修訂教學內容，考核指標等元素，形成規范的教學文件；努力拓展建設成為跨專業選修課程，并形成每章節的素養能力培養矩陣圖。

3 課程思政建設的教學策略

（1）將傳統的講授模式和現代教學手段結合。傳統教學模式利用粉筆和黑板進行講授，而現代化教學利用多媒體教學可以產生動態的教學效果，信息量大，給出大量愛國科學界的圖片，將二者完美地結合起來。課程組成員自制課件，把部分的內容制作成動畫效果，既節約課堂教學時數，又潛移默化，為了更好的提高課程思政的教學質量，課題組在實際教學中將不斷地探討和尋找更好的結合點。

（2）價值觀的同頻共振運用于課堂教學。重在知識傳授中強調價值觀的同頻共振，課程教學組織實施中，應注重有意識地將“價值引領”的增強和發揮作為一個首要因素。“價值引領”教學理念可以運用引導式、啟發式、互動式的授課方式和案例教學等多種教學方法和教學手段于教學中，新世紀的大學生群體朝氣蓬勃和活力四射，但他們的價值觀、世界觀、人生觀尚未成形，情感心理尚不夠成熟，有時學習缺乏沖勁、干勁。“價值引領”以提高課堂積極的互動的學習氛圍和課后積極創新的發散思維，是思政教學改革的一個重要的方面。

培養大學生具備國際視野，具有全球意識和開放心態；能尊重世界多元文化的多樣性和差異性；參與跨文化交流互動；理解人類命運共同體的內涵性與價值等等。具備“實證求真”的科學精神，并積極參與跨文化交流的“國際視野”。

（3）因材施教的“價值引領”和“隱性教育”。知識和技能的傳授是專業課程的重點，講課的內容和深度根據不同層次的學生做出適當的調整，自控教學內容中有很多較前沿的方向，例如載人航天，天空一號交會對接，玉兔號登月等，因此可以增加這些控制理論的最新研究動態和研究成果。從而挖掘課程中的思想政治教育資源以實現自動控制原理課程的“價值引領”和“隱性教育”的課程目標，推進“課程思政”建設領航。

（4）課外教學團隊與輔導員培養模式。充分發揮教師的主體作用，組建以輔導員、教學團隊和學生代表為主體的網絡思政隊伍。每兩個月討論一次，邊建設邊總結思政元素。

（5）課程網站建設。在“新時代全國高等學校本科教育工作會議”，教育部部長陳寶生指出，要推行并利用“互聯網+教育”，實現高教質量的“變軌超車”，[5-6]這要求把現代信息技術融入到高校的教育教學，重塑高等教育的教學形態，改善教學效果，并培養學生在新興的智能化時代的競爭力。本課程利用課程網站，將現代互聯網技術融入專業課程教學，重塑自動控制原理課程的教育教學形態，增加自控課程思政的良性循環，達到提升教學質量的效果。

4 課程思政建設的典型教學案例

本課程將思政教育要素的精髓要義融合多樣化的教學之中，以專業知識為載體加強學生思想政治教育，最大限度地發揮課堂主渠道功能。

在緒論中講述控制理論發展史時，重點介紹我國科學家錢學森事跡和錢學森的《工程控制論》這本書。錢學森被譽為“中國航天之父”“中國導彈之父”“中國自動化控制之父”和“火箭之王”，錢學森為了報效祖國，千幸萬險回國的案例，以此增加同學們國家意識和國民尊嚴，政治認同，熱愛祖國、擁護黨、跟黨走的信念和行動。

在講解自動控制原理基本的反饋原理技術的應用時，突出自動控制技術被我國科研人員廣泛地應用在我國航天技術領域，如楊利偉，費俊龍，聶海勝等人的載人航天，天空一號交會對接，玉兔號登月等等，培養學生為實現中華民族偉大復興中國夢而不懈奮斗的信念和行動。

在講述傳遞函數引出拉普拉斯變換時，介紹拉氏變換的創造和發現過程，突出科學家拉普拉斯敢于創造，勇于質疑的科學精神，培養學生的問題意識，鍛煉學生獨立思考和辯證地分析問題，選擇和決定自己的觀點。

在講解確定輸入作用和干擾輸入作用時,介紹2018年第七期《中國科學：信息科學》的最新報道，東南大學與英國拉夫堡大學的作者們研究了n自由度遙操作系統的抗干擾雙向控制設計問題，復合控制設計方法保證了位置跟蹤和力觸覺的同時高性能控制。這有利于培養學生的全球意識和開放包容的心態，開拓學生的國際視野，鼓勵學生積極參與跨文化交流，尊重全球文化的差異性和多元性；引領學生關注當前亟待解決的全球性問題，深入理解人類命運共同體的內涵與價值等。

通過舉例設計火星探測器的校正，在第六章講述各種控制系統校正原理和方法作用時，穿插“自我情緒調節”“積極樂觀”的健全人格和嚴謹理性的思想。教學時將臨界穩定或者穩定性較差的系統，類比為由于工作經驗不足而處于困境的學生，如果學生掌握了基本的校正原理和方法，并具有樂觀向上的心態，很快就能從壓力和困境中掙脫，這種積極心態的作用和自控中的開環負零極點的作用類似，系統穩定性雖然不好，但加入一個合適的開環零極點后，系統的穩定性能大大提高。在潛移默化之中學會如何抗挫折能力的心理品質和嚴謹理性的思維。

5 結論

我校“自動控制原理”課程思政建設已在學校的大力支持下開展一段時間，通過多重考核形式顯示出了良好的教學效果。在電氣類專業的課程教育中合理的融入思政教育，從以教師和教材為中心，向以學生、技能教育和價值觀教育為中心轉變、以灌輸式應試教育向邊學邊做的實踐性學習的綜合能力教育轉變，能夠全面提升學生的整體素質。