工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下課程思政教學(xué)探索
——基于“選礦自動(dòng)化”課程＊

成獎(jiǎng)國，李龍江，謝 飛

（貴州大學(xué)礦業(yè)學(xué)院，貴州 貴陽550025）

當(dāng)前，工程教育專業(yè)認(rèn)證已經(jīng)成為高校專業(yè)建設(shè)的主要趨勢。在工程教育專業(yè)認(rèn)證指導(dǎo)下，高校本科專業(yè)人才培養(yǎng)方案中的課程設(shè)置均以“成果導(dǎo)向、以學(xué)生為中心、持續(xù)改進(jìn)”為主線進(jìn)行總體設(shè)計(jì)[1]，對學(xué)生畢業(yè)要求在人文、社會及科學(xué)素養(yǎng)、社會責(zé)任感等方面提出了明確的通用標(biāo)準(zhǔn)。在此背景下，專業(yè)課程既要解決復(fù)雜工程問題服務(wù)，同時(shí)也要在課程中體現(xiàn)人文情懷，具有一定的思想政治教育內(nèi)涵，即當(dāng)前主要提倡的“課程思政”。思想政治教育在價(jià)值觀引導(dǎo)上有著重要的地位和作用。高校主要通過思政課對大學(xué)生實(shí)施思想政治教育，從而讓學(xué)生學(xué)習(xí)政治理論知識，引導(dǎo)學(xué)生形成正確的人生觀、價(jià)值觀和世界觀，幫助學(xué)生端正學(xué)習(xí)態(tài)度、掌握學(xué)習(xí)方法，幫助學(xué)生建立正確的職業(yè)觀、職業(yè)道德和職業(yè)規(guī)范[2]。

1 “選礦自動(dòng)化”課程概況

“選礦自動(dòng)化”是礦物加工工程專業(yè)的一門核心專業(yè)課程，共48 學(xué)時(shí)/3 學(xué)分，其中包括16 學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)。課程的教學(xué)任務(wù)是使學(xué)生掌握自動(dòng)控制的基本概念和基本方法，學(xué)會運(yùn)用MATLAB 進(jìn)行控制和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，應(yīng)用所學(xué)知識解決選礦過程中自動(dòng)化控制的常見問題，為畢業(yè)設(shè)計(jì)提供自動(dòng)化設(shè)計(jì)的基本理論和方法；在教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生樹立正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀；使學(xué)生的專業(yè)能力和身心全面發(fā)展。學(xué)生通過課程學(xué)習(xí)，能掌握MATLAB 基本理論及專業(yè)應(yīng)用，能借助單片機(jī)進(jìn)行自動(dòng)控制建模并編程，能正確選擇和使用常用檢測儀表，并靈活運(yùn)用有關(guān)方法分析解決實(shí)驗(yàn)中的相關(guān)問題，具有一定的分析和解決現(xiàn)場自動(dòng)控制問題的能力，為解決實(shí)際工程問題奠定基礎(chǔ)。課程教學(xué)內(nèi)容主要包括緒論、MATLAB 程序及應(yīng)用、經(jīng)典控制理論、實(shí)際理論應(yīng)用以及實(shí)驗(yàn)等五部分。

2 “選礦自動(dòng)化”課程思政教學(xué)改革總體思路

教學(xué)內(nèi)容安排方面，主要以專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)為指導(dǎo)，結(jié)合工程教育認(rèn)證需求和新工科建設(shè)特點(diǎn)，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整并完善，刪繁就簡，分清主次，著重講授可培養(yǎng)學(xué)生能力的知識點(diǎn)。

結(jié)合新工科建設(shè)、工程教育專業(yè)認(rèn)證對人才培養(yǎng)的具體要求，在學(xué)?！耙詫W(xué)生發(fā)展為中心，學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向，學(xué)習(xí)效果為標(biāo)準(zhǔn)”的教學(xué)理念指引下，以提升學(xué)生綜合能力為根本出發(fā)點(diǎn)，重塑和改革課程教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)新教學(xué)方法，把握好專業(yè)教育與思想政治教育的最佳結(jié)合點(diǎn)，把傳授知識與培育價(jià)值相結(jié)合，在專業(yè)教學(xué)中毫無違和地融入思想政治教育[3]，全面調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性，活躍課堂教學(xué)氛圍，充分發(fā)揮課堂作為教學(xué)主陣地的作用。

課堂教學(xué)中根據(jù)每部分的內(nèi)容特點(diǎn)改革相應(yīng)的教學(xué)方法。結(jié)合專業(yè)的特點(diǎn)，加強(qiáng)課程知識與專業(yè)的極度融合，并將課程所蘊(yùn)含的思政元素有機(jī)融入到課堂知識點(diǎn)講授中，在潛移默化中，實(shí)現(xiàn)對學(xué)生思想的引導(dǎo)[4]。課堂上嚴(yán)格要求學(xué)生，促使學(xué)生掌握足夠的專業(yè)知識和技能，為實(shí)現(xiàn)將來建設(shè)國家的偉大抱負(fù)打好基礎(chǔ)，并在未來的工作和生活當(dāng)中敢擔(dān)當(dāng)、能擔(dān)當(dāng)。

3 “選礦自動(dòng)化”課程思政實(shí)施策略

3.1 以學(xué)生為中心，提升學(xué)生學(xué)習(xí)課程的興趣

教學(xué)中主要通過以下三個(gè)方面提升學(xué)生對課程的興趣：①根據(jù)課程的具體情況對課程中的主要問題和知識點(diǎn)進(jìn)行提煉，盡可能使教學(xué)內(nèi)容生動(dòng)有趣，讓學(xué)生對課程產(chǎn)生興趣，從被動(dòng)學(xué)習(xí)盡快轉(zhuǎn)入主動(dòng)學(xué)習(xí)；②轉(zhuǎn)換角色，從學(xué)生的角度去看問題，發(fā)現(xiàn)學(xué)生關(guān)心和感興趣的問題，關(guān)注學(xué)生對相關(guān)知識點(diǎn)的不同理解和看法，及時(shí)了解學(xué)生在學(xué)習(xí)、生活中和思想上存在的壓力和訴求等，做到心中有數(shù)，有的放矢[2]；③深入企業(yè)一線，研究并探討礦物加工復(fù)雜的工程問題是什么、選礦自動(dòng)化能解決哪些復(fù)雜的工程問題、如何解決和實(shí)施等問題，確立塑造價(jià)值、培養(yǎng)能力和傳授知識三維立體的課程目標(biāo)。圖1 描述了培養(yǎng)學(xué)生興趣、學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度轉(zhuǎn)變過程的金字塔結(jié)構(gòu)。通過學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)和探索，最終實(shí)現(xiàn)解決工程實(shí)際問題的目標(biāo)。

3.2 以提升學(xué)生綜合能力為目標(biāo)，改進(jìn)和創(chuàng)新教學(xué)思路

根據(jù)服務(wù)地方、培養(yǎng)礦物加工工程師的專業(yè)定位，結(jié)合選礦自動(dòng)化教學(xué)內(nèi)容以及生活實(shí)際中的現(xiàn)實(shí)案例，融入思政教育元素，改進(jìn)課堂教學(xué)方法，多種教學(xué)方法相結(jié)合，激發(fā)課堂活力，提高課堂教學(xué)效果。以學(xué)生為主體，以學(xué)習(xí)目標(biāo)為內(nèi)核，巧妙結(jié)合加拿大BOPPPS 模式開展實(shí)際課堂教學(xué)。建立課程網(wǎng)站并借助相關(guān)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)平臺等，給學(xué)生提供各類課程學(xué)習(xí)文檔、視頻等資料，增進(jìn)學(xué)習(xí)交流和教學(xué)互動(dòng)，也便于及時(shí)了解和掌握學(xué)生的思想和學(xué)習(xí)情況。按照提出問題→分析問題→解決問題→提出新問題的流程講述自動(dòng)化設(shè)計(jì)理念和思路，鍛煉學(xué)生在思考中主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力。開展現(xiàn)場教學(xué)，邀請企業(yè)專業(yè)人員結(jié)合教學(xué)內(nèi)容中對實(shí)踐性要求高的部分來?，F(xiàn)場講學(xué)或者進(jìn)行學(xué)術(shù)講座等，開拓學(xué)生的創(chuàng)新思維，增強(qiáng)學(xué)生對選礦自動(dòng)化過程的感性認(rèn)識，培養(yǎng)學(xué)生探索真理、志存高遠(yuǎn)、腳踏實(shí)地的素質(zhì)?！斑x礦自動(dòng)化”教學(xué)方法如圖2 所示。

3.3 針對教學(xué)內(nèi)容改革教學(xué)方法，提高課程教學(xué)效果

對傳統(tǒng)多媒體課件式教學(xué)進(jìn)行改進(jìn)，全面采用案例教學(xué)、演示教學(xué)、現(xiàn)場直觀教學(xué)和體驗(yàn)式教學(xué)、微視頻教學(xué)、線上線下結(jié)合教學(xué)以及翻轉(zhuǎn)課堂等教學(xué)方法，將自動(dòng)控制理論等與MATLAB 建模仿真相結(jié)合，變抽象為具體，實(shí)現(xiàn)模塊化操作和可視化操作，提高學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性和興趣，達(dá)到提高教學(xué)效果和質(zhì)量的目的。如以制作大型課件和教學(xué)視頻、學(xué)科前沿講座等形式分析講解課程緒論，讓學(xué)生全面了解學(xué)科發(fā)展及課程內(nèi)容，充分發(fā)揮緒論對課程的重要性；讓學(xué)生帶電腦（安裝著MATLAB 軟件）進(jìn)課堂，進(jìn)行現(xiàn)場演示教學(xué)，通過工程問題講解MATLAB 的數(shù)學(xué)建模與處理；控制理論部分理論性比較強(qiáng)，多種媒體及教學(xué)案例和微視頻相結(jié)合，加強(qiáng)學(xué)生對知識點(diǎn)的掌握；運(yùn)用裝載自動(dòng)控制等相關(guān)硬件模塊和電路的教學(xué)小車進(jìn)行理論運(yùn)用現(xiàn)場直觀教學(xué)，并讓學(xué)生在課堂上連接控制線路等[5]。MATLAB 自動(dòng)控制中函數(shù)impluse 的說明如圖3 所示。

圖1 “選礦自動(dòng)化”學(xué)習(xí)金字塔

圖2 “選礦自動(dòng)化”教學(xué)方法

圖3 MATLAB 自控中函數(shù)impluse 的說明

3.4 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室硬件建設(shè)，提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量

繼續(xù)加強(qiáng)課程實(shí)驗(yàn)室硬件設(shè)施建設(shè)，增加實(shí)驗(yàn)設(shè)備，增加實(shí)驗(yàn)?zāi)K及相關(guān)書籍，完善授課小車的功能，爭取實(shí)現(xiàn)PLC、觸摸屏、單片機(jī)、電腦上位機(jī)、手機(jī)APP 控制等相融合的技術(shù)等。積極和企業(yè)聯(lián)合，加強(qiáng)“產(chǎn)學(xué)研”聯(lián)合，建立選礦自動(dòng)化實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地。利用學(xué)生現(xiàn)場實(shí)習(xí)的機(jī)會，了解選礦生產(chǎn)現(xiàn)場自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用以及操作要求，觀摩相應(yīng)的自動(dòng)控制裝置的組成和工藝，了解行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等，進(jìn)一步鞏固和強(qiáng)化學(xué)習(xí)效果。

3.5 深化課程考試改革，創(chuàng)新課程及畢業(yè)要求達(dá)成度評價(jià)

為了培養(yǎng)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)意識，促成培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成，應(yīng)改革完善考核方式及課程達(dá)成度評價(jià)等。如改革單一試卷考核為期末考試＋過程考核的課程評價(jià)方式；增加和建設(shè)現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)考試操作題庫量，并通過上機(jī)訓(xùn)練和現(xiàn)場操作考查等多種方式，使自動(dòng)控制軟件和硬件操作達(dá)到現(xiàn)場與理論的結(jié)合；同時(shí)增大期末試卷中主觀題和綜合應(yīng)用類型題目的比例，根據(jù)各項(xiàng)考核資料，對學(xué)生成績實(shí)行涵蓋考試、實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)報(bào)告、作業(yè)及出勤和課堂表現(xiàn)等在內(nèi)的多元化量化考核；引入補(bǔ)償模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評價(jià)方法、工程評價(jià)和工程管理方法，制定課程畢業(yè)要求達(dá)成度評價(jià)方法對學(xué)習(xí)效果進(jìn)行評價(jià)。

3.6 課外積極推動(dòng)和組織學(xué)生參加數(shù)學(xué)建模競賽活動(dòng)

本課程中所主要應(yīng)用的MATLAB 軟件本身就是一種數(shù)學(xué)建模軟件。數(shù)學(xué)建模是通過抽象和簡化實(shí)際問題，引入一些數(shù)學(xué)符號、變量和參數(shù)，用數(shù)學(xué)語言和方法建立變量參數(shù)間的內(nèi)在關(guān)系，得出一個(gè)可以近似刻畫實(shí)際問題的數(shù)學(xué)模型，進(jìn)而對其進(jìn)行求解、模擬、分析檢驗(yàn)。它大致分為模型準(zhǔn)備、模型假設(shè)、模型構(gòu)成、模型求解、模型分析、模型檢驗(yàn)及應(yīng)用等步驟。這一過程往往需要對大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理、加工，建立和求解復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型，這些都是手工計(jì)算難以完成的，往往在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)[6]。

MATLAB 軟件具有強(qiáng)大的數(shù)值計(jì)算、繪圖以及多樣化的工具箱功能，能夠快捷、高效地解決數(shù)學(xué)建模所涉及的眾多領(lǐng)域的問題。因此，在教學(xué)中可以適當(dāng)?shù)貙?nèi)容進(jìn)行延伸，給那些善于學(xué)習(xí)和思考的學(xué)生創(chuàng)造機(jī)會，鼓勵(lì)他們拓展知識結(jié)構(gòu)，積極參加數(shù)學(xué)建模競賽。

3.7 教學(xué)中倡導(dǎo)社會主義核心價(jià)值觀

工科專業(yè)課教學(xué)過程中本身蘊(yùn)含著社會主義核心價(jià)值觀，大學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中能夠自覺踐行社會主義核心價(jià)值觀。專業(yè)課教學(xué)中，結(jié)合課程內(nèi)容、特點(diǎn)以及教學(xué)條件，科學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)過程，合理運(yùn)用教學(xué)手段與方法，將思政要素自然、隱形地傳遞給學(xué)生。通過自動(dòng)控制技術(shù)發(fā)展過程中偉大科學(xué)家們對事業(yè)的獻(xiàn)身和敬業(yè)精神的介紹，培養(yǎng)當(dāng)代大學(xué)生的誠信和敬業(yè)精神。以本專業(yè)畢業(yè)的杰出校友為范例和榜樣，或邀請他們回校講學(xué)介紹成功經(jīng)驗(yàn)、工作經(jīng)歷和企業(yè)文化等，使學(xué)生在理解所學(xué)課程知識的基礎(chǔ)上，了解自動(dòng)控制在生產(chǎn)中的重要作用，讓學(xué)生領(lǐng)悟工匠精神、愛崗敬業(yè)精神，增強(qiáng)他們的使命感。

3.8 提高教師自身思想政治修養(yǎng)，強(qiáng)化育人成效

專業(yè)教師的思想境界、人文素養(yǎng)、敬業(yè)精神、授課狀態(tài)、業(yè)務(wù)技能對學(xué)生存在著潛移默化的影響[5]。學(xué)生對于教師“身教”的領(lǐng)會要強(qiáng)于“言傳”的知識，因此教師要重視“身教”，全面提高自己的教學(xué)水平，做到知行合一，加強(qiáng)自身修養(yǎng)，在品行上為學(xué)生做表率，樹立好榜樣，正面引導(dǎo)學(xué)生。

4 結(jié)束語

“課程思政”是新時(shí)代教育教學(xué)改革的重要方向。在當(dāng)前工程教育專業(yè)認(rèn)證的大趨勢下，要求學(xué)生能夠利用所學(xué)理論知識理論聯(lián)系實(shí)踐，解決實(shí)際中的復(fù)雜工程問題，同時(shí)還要求學(xué)生具有一定的人文社科素養(yǎng)。在專業(yè)教學(xué)中，利用專業(yè)課程的課堂教育實(shí)現(xiàn)思想政治教育任務(wù)，增強(qiáng)學(xué)生的專業(yè)技能、人文修養(yǎng)及對社會主義核心價(jià)值觀的認(rèn)同感。教學(xué)實(shí)際中，積極開展“選礦自動(dòng)化”及其他專業(yè)課程的教學(xué)內(nèi)容和方法改革，以學(xué)生為中心，提高教學(xué)水平與技能，加強(qiáng)自身思想政治修養(yǎng)，積極探索課堂思政教學(xué)方式，不斷提高課程教學(xué)效果和質(zhì)量，培養(yǎng)合格的選礦自動(dòng)化專業(yè)技術(shù)人才。