融入思政教育的“自動控制原理”課程改革探討

姜冠杰 李 琦 李伯群

（遼寧科技大學電子與信息工程學院 遼寧·鞍山 114051）

1 為什么實施課程思政教育

對專業(yè)課程進行思政教育，是響應習近平總書記的號召。習總書記在2016年的全國高校思想政治工作會議上指出：“做好高校思想政治工作，要因事而化、因時而進、因勢而新。要用好課堂教學這個主渠道，思想政治理論課要堅持在改進中加強，提升思想政治教育親和力和針對性，滿足學生成長發(fā)展需求和期待，其他各門課都要守好一段渠、種好責任田，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應。”2018年，習近平總書記在北京大學師生座談會和全國教育大會上分別強調(diào)“我們的教育要培養(yǎng)德智體美全面發(fā)展的社會主義建設者和接班人”?；诖耍浞煮w現(xiàn)國家高校“立身之本在于立德樹人”的理念，對專業(yè)課程加強思政建設。

“自動控制原理”課程思政改革，主要通過專業(yè)基礎課程的課堂主渠道，切實落實全國高校思政工作會議精神，強調(diào)“專業(yè)知識傳授中的價值引領(lǐng)”原則，既使學生充分掌握科學知識，又使學生得到思想政治教育，最終的目標是培養(yǎng)出能夠建設具有中國特色社會主義的人才。

2 “自動控制原理”課程特點及思政教育改革目標

本文針對我校電氣自動化專業(yè)的專業(yè)基礎課程“自動控制原理”進行思政教育改革，共64學時（理論52學時，實驗12學時）?！白詣涌刂圃怼笔且婚T專業(yè)基礎課，涉及的內(nèi)容非常廣泛，因此學習難度大。同時，學生們需要在學習本課程之前掌握基礎理論知識，如高等數(shù)學、復變函數(shù)、電路和模擬電子技術(shù)等。本課程屬于經(jīng)典控制理論，主要處理單輸入單輸出定常反饋控制系統(tǒng)。通過對本課程的學習，使學生掌握經(jīng)典控制理論的三種分析方法，即時域法，根軌跡法和頻域法，圍繞三個性能指標，對控制系統(tǒng)進行分析，并在此基礎上，學會控制系統(tǒng)的設計與綜合，繼而培養(yǎng)學生在實際中分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學生設計控制系統(tǒng)的能力。該課程為現(xiàn)代控制理論、計算機控制技術(shù)、運動控制系統(tǒng)及智能控制導論等后繼課程打下了必要的理論基礎。

“自動控制原理”的思政教育改革，結(jié)合思政教育的目標，根據(jù)學生在上課過程中出現(xiàn)的一些問題，將課程內(nèi)容和學生的思想動態(tài)相結(jié)合，對該課程進行一系列改革。在講授專業(yè)課程的同時，對學生進行思政教育，幫助學生養(yǎng)成正確的學習態(tài)度，建立符合社會主義核心價值的人生觀，形成洞察世界的科學態(tài)度和不拘一格的創(chuàng)新思維，從而為祖國培養(yǎng)出建設社會主義的工程師。

3 融入思政教育的“自動控制原理”課程教學改革內(nèi)容

融入思政教育的“自動控制原理”課程教學改革主要從兩個方面進行：

（1）將思政教育與理想信念相結(jié)合，進行及時性思政教育。針對上課過程中學生出現(xiàn)的不良問題給予及時修正，進行思想政治教育，充分體現(xiàn)立德樹人的教育理念。

部分學生日常上課中出現(xiàn)學習態(tài)度不積極，當聽不懂課程內(nèi)容時就放棄學習，甚至產(chǎn)生厭學情緒，因此，在教師在授課時要及時給予思想政治教育，通過講事實，擺道理，激勵學生前行。心理學上講，與身邊的人比較更易獲得幸福感。通過給出鮮活的事例，特別是生活在我們身邊的人的成功事例,培養(yǎng)學生克服困難的決心和堅定的信念，敢于迎接挑戰(zhàn)的勇氣，培養(yǎng)學生的對祖國的責任感和使命感。鼓勵學生先設立當前目標，再樹立遠大理想，一步一個腳印，踏踏實實走人生，實現(xiàn)報效祖國的理想。這充分體現(xiàn)及時性思政的重要性。

（2）將思政教育與自動控制原理專業(yè)知識相結(jié)合。緊緊圍繞“立德樹人”的教育理念，在對“自動控制原理”課程知識點講解時，融入馬克思主義基本原理和具有鮮明家國情懷、能很好體現(xiàn)社會主義核心價值觀、具有強烈時代責任感和民族自豪感的實例或故事。通過融會貫通的講解，學生不僅能學到專業(yè)知識，與此同時還能加強思想政治的學習，從而使自動控制原理專業(yè)知識不再枯燥無味，思想政治教育亦不再空洞。

在第1章中，主要介紹自動控制系統(tǒng)的基本概念，要求學生掌握自動控制方式、閉環(huán)控制系統(tǒng)的組成和基本環(huán)節(jié)、自動控制系統(tǒng)的類型和自動控制系統(tǒng)的性能指標，特別掌握反饋思想。例如，在講“自動控制系統(tǒng)”的概念時，指出整個社會也是一個自動控制系統(tǒng)，結(jié)合我國的經(jīng)濟政策、人口政策等，充分說明我國的各項政策制定充分反映了反饋調(diào)節(jié)的思想。講自動控制理論的發(fā)展史，講述我國控制論的奠基人錢學森的高尚愛國情操和卓越的專業(yè)貢獻。講述新中國工業(yè)控制領(lǐng)域的成就，比如航天、鋼鐵、機器人制造等領(lǐng)域；講述中國的工業(yè)4.0和兩化（自動化和信息化）融合的中國制造2025，利用數(shù)字化手段，提高企業(yè)競爭力。講述我校教師在工業(yè)自動化方面的工作成就：承擔鞍鋼熱軋生產(chǎn)線1700，1780和2150的厚度控制系統(tǒng)以及營口鲅魚圈鋼廠的1580厚度控制系統(tǒng)的設計；與上市公司鞍山聚龍公司在金融自動化領(lǐng)域方面的合作所取得的成績；還有其他參與的自動化公司合作項目和國家、省級自然基金項目。從而使學生更好地了解自己的專業(yè)，并激發(fā)學生對自己所學專業(yè)的信心，繼而激發(fā)學生愛院、愛校乃至愛國情懷，激勵學生奮發(fā)向上，勇攀高峰。第2章主要介紹自動控制系統(tǒng)的數(shù)學模型，要求學生掌握如何建立系統(tǒng)的動態(tài)微分方程，掌握傳遞函數(shù)的定義并求出系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，學會通過動態(tài)結(jié)構(gòu)圖的等效變換求傳遞函數(shù)，繪制信號流圖用梅森公式求出系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。引導學生如何發(fā)現(xiàn)科學問題并描述問題，這也是辯證唯物主義中的認識論范疇。在建立微分方程中，通過輸入量和輸出量的不同選取，得到的數(shù)學模型可能是不同的。對于個人，選擇不同的伙伴，得到的結(jié)果是不盡相同。選擇好的伙伴會達到事半功倍的效果。在第3章中講述自動控制系統(tǒng)的時域分析，目的在于分析系統(tǒng)的暫態(tài)特性和穩(wěn)態(tài)特性，從而得出改善系統(tǒng)性能的方向。結(jié)合控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析，通過講解穩(wěn)定性對于控制系統(tǒng)的重要性，延伸穩(wěn)定性對個人、家庭，乃至社會的重要意義。個人也是個系統(tǒng)，當受到來自于外界的干擾時，如何能做到像穩(wěn)定的控制系統(tǒng)那樣，迅速而平穩(wěn)的調(diào)節(jié)，最終消除干擾的影響，是十分必要的。因此，在日常學習中，學生應該提高抵御外界干擾因素的能力，提高自我專注力，更好地完成學業(yè)。穩(wěn)定性和準確性（穩(wěn)態(tài)誤差）的矛盾性，體現(xiàn)出兼顧二者平衡的重要性，充分反映了辨證唯物主義和諧共生思想。高階系統(tǒng)的暫態(tài)響應分析將其近似簡化為二階系統(tǒng)，這反映出哲學中將復雜問題簡單化的道理，為學生提供學習和生活中處理問題的方法。在穩(wěn)定判據(jù)方面，介紹我國科學家謝緒愷在控制系統(tǒng)穩(wěn)定性中的貢獻及治學風范，培養(yǎng)學生的愛國主義情懷。第4章中的根軌跡法，是根據(jù)反饋系統(tǒng)開環(huán)和閉環(huán)傳遞函數(shù)之間的關(guān)系，利用開環(huán)傳遞函數(shù)求閉環(huán)系統(tǒng)特征根的方法。通過根軌跡法，可以求出閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、動態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能。根軌跡法從哲學的角度告訴學生解決實際問題的方法多種多樣，當直接的方法不好用，就換個角度，利用間接的方法解決問題。繪制根軌跡的法則中，起點和終點的繪制類似于哲學中的問題從哪里來到哪里去，通過形象生動地闡述，使學生更容易理解根軌跡，繼而更好地掌握本章內(nèi)容。第5章的頻率法是研究自動控制系統(tǒng)的一種工程方法，根據(jù)系統(tǒng)的頻率特性間接地揭示系統(tǒng)的暫態(tài)特性和穩(wěn)態(tài)特性，可以簡單迅速地判斷某些環(huán)節(jié)或者參數(shù)對系統(tǒng)的暫態(tài)特性和穩(wěn)態(tài)特性的影響，并能指明改進系統(tǒng)的方向。掌握頻率特性的定義及表示方法，掌握開環(huán)頻率特性曲線的繪制，奈氏判據(jù)和穩(wěn)定裕度的計算。進一步揭示了解決問題的方法多樣性的道理。第6章關(guān)于線性系統(tǒng)的校正方法-采用頻率法校正控制系統(tǒng)。這兩章都是頻域里對系統(tǒng)進行分析和改進。相比于時域，是從另一個角度分析問題。所以要多種角度看問題。

4 融入思政教育的“自動控制原理”課程考核機制

在以往的教學過程中，課程考核方式采用平時成績（占10%）+實驗成績（占20%）和考試成績（占70%）。平時成績主要是考核出勤率、作業(yè)上交情況以及平時小測驗。融入思政教育后，將學生在德育方面的表現(xiàn)引入課程考核機制，更加關(guān)注學生的學習過程。如：平時作業(yè)是否獨立完成；課堂出勤更加關(guān)注課上表現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)問題，及時進行思政教育，而不僅僅依據(jù)單純的出席率。這樣，促使學生更加注重平時表現(xiàn)，集中精力，專心聽課，繼而端正學習態(tài)度，修復自身缺點。

5 結(jié)語

通過將思政教育融于“自動控制原理”課程，把思想教育貫穿專業(yè)知識教學全過程，通過深入淺出的舉例，使學生在理解專業(yè)基礎知識的同時，學會如何養(yǎng)成良好的學習態(tài)度和方法，如何成為德才兼?zhèn)涞挠杏弥?，從而樹立正確世界觀、人生觀和價值觀。