課程思政融入工程教育專業認證的探索與實踐

臧強 周穎 陳煒峰 周旺平

摘? 要：“自動控制原理”是自動化類專業的核心基礎課程，而課程思政是落實立德樹人根本任務、建設教育強國的重要舉措。該文結合工程教育專業認證要求，分析了開展課程思政的必要性和可行性，重塑“自動控制原理”課程的教學內容和教學過程，挖掘其蘊含的愛國情懷、理想信念、價值觀內涵和具體案例，在知識傳授的同時進行價值熏陶，實現“三全”育人的目的。

關鍵詞：課程思政? 自動控制原理? 工程教育專業認證? 教學改革

中圖分類號：G642? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A文章編號：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

習近平總書記在2018年全國教育大會上特別強調：堅持將“立德樹人”作為根本任務[1]。同年，在新時代全國高等學校本科教育工作會議上，陳寶生部長特別強調課程思政、專業思政的重要性，指出課程思政、專業思政十分重要，要提升到中國特色高等教育制度層面來認識[2]。這要求高校要明確課程的育人要素和責任，推動每一位專業課老師制定開展“課程思政”教學設計，做到課程門門有思政，教師人人講育人[3-4]。

工業4.0的出現、“中國制造2025”戰略的實施，世界范圍內新一輪科技革命和產業變革加速進行，同時也使得工程教育與產業發展的聯系更加緊密。這些都與自動化類專業密切相關，而“自動控制原理”是自動化類專業的核心基礎課程，目的是使學生了解經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，為學生解決實際控制問題和后續專業課的學習奠定基礎[5-6]。

該文結合工程教育專業認證的成果導向、以學生為中心和持續改進三大教學理念，探索“自動控制原理”的課程思政建設問題。通過將“自動控制原理”課程教學分為線上和線下兩大模塊（其中線上模塊指的是網絡教學，線下模塊指的是課堂教學），重新梳理“自動控制原理”課程的教學內容和教學過程，深度挖掘課程中蘊含的愛國情懷、理想信念、價值觀內涵和具體案例，將思政教育融入課程教學，在知識傳授的同時進行價值熏陶，實現“三全”育人的目的。該文的工作，不僅為“自動控制原理”課程提供課程思政建設思路和途徑，也將為其他工程教育專業課程的課程思政建設提供有價值的參考。

1? 課程思政建設的目標

以思政教育與專業教育自然融合為前提，結合工程教育認證對身心素質、職業規范、團隊協作等方面的要求，該課程思政建設目標如下。

（1）在專業知識傳播中強調價值引領，使學生樹立正確的理想信念、價值觀和倫理觀念，在日常品行中體現出較高的精神風貌。

（2）適應新時期中國特色社會主義發展和中國制造2025需要，培養具有社會責任感和使命感的德智體全面發展的“厚基礎、強實踐、重創新、能創業”的應用型、創新型自動化專門人才。

2? 課程思政建設的設計

針對課程思政建設目標，該文將從思政教育的角度重新審視教學內容，挖掘各知識點與思政所要求的價值體系之間的關系，從而在教授專業知識的同時，潛移默化地融入思政教育。

（1）通過社會前沿和熱點事件中的自動控制最新成果，在課程導入階段就激發學生的學習興趣和民族自豪感。例如：新的工業革命浪潮已經席卷而來，我國牢牢抓住了這一次歷史機遇，在人工智能、5G、工業互聯網等高新技術領域取得了驕人成果，而這些成就大多與自動控制密切相關。特別在2020年新型冠狀病毒疫情肆虐期間，中國“智造”催生了許多的“明星產品”：消毒機器人、送藥機器人、理療機器人、送餐機器人、智能配送無人車等，它們在抗擊疫情的前線戰斗中發揮了巨大的作用。還有我國航天事業所取得的巨大成就：天宮一號上天與成功對接;北斗導航系統的成功組網與投入運行;世界上最大的球面射電望遠鏡—— 500 m直徑的“天眼”，等等，都離不開自動控制的深度參與。

（2）梳理我國自動控制理論從古至今的發展歷程，通過有據可考的案例和個人事跡，映射出愛國情懷，引導學生樹立“自強不息、為國奉獻”的價值理念。自動控制在我國的發展可謂源遠流長[7]。比如：古代的“指南車”，就是一種具有自動離合齒輪系裝置的車輛。再如：東漢時期的“計里鼓車”，車中已經裝備有傳動齒輪與凸輪、杠桿等機構。再比如：北宋時期的“水運儀象臺”，既能演示或觀測天象，又能計時及報時。諸多案例，表明中國古代人民在原始的自動控制裝置的創造和發明上取得的輝煌成就。在現代，我國著名科學家錢學森全面總結和提煉了經典控制理論，1954年在美國出版了《工程控制論》，為我國自動控制的發展奠定了堅實的基礎，對我國的國防、科研作出了巨大的貢獻[4]。類似的事例，還有很多。

（3）通過控制系統的性能分析，引導學生從“系統”的角度重新認識社會、定位自己。控制系統性能的核心要求是：穩、準、快，其中穩定性是系統能夠正常運行的前提條件。系統只有穩定作為前提，才能進一步分析各項“性能指標”以及采取對應的“控制”策略。比如：對于社會系統，穩定是第一位的要求，只有社會穩定，人民才能安居樂業，國家才能發展強大。從而讓學生意識到，現在的幸福生活，得益于社會穩定，從而啟發學生身體力行，從我做起，從小事做起，為宿舍、班級、學院、學校，乃至社會的穩定做出自己應有的貢獻。

（4）通過系統性能指標是“矛盾”的辯證統一，啟發學生感悟“取舍”之道。系統的動態性能指標包括上升時間、峰值時間、超調量、調節時間等，穩態性能指標主要指穩態誤差，而各個性能指標之間有時是矛盾的。比如：二階系統，若減小其阻尼比，可能存在響應變快，但超調量增大的現象。再如：串聯比例控制環節時，增大比例系數，相應地就增大了開環增益，可改善系統的穩態誤差性能。另外，由根軌跡圖可直觀地發現，這可能對系統穩定性不利，甚至可能會導致系統失去穩定性。

上述課程設計可以啟發學生：任何事情都存在多面性，要解決最主要的矛盾和問題，不能面面俱到，進一步可以培養學生獨立發現問題、解決問題的能力。任何事物的發展都是螺旋式上升、波浪式前進，不可能一帆風順、一蹴而就，遇到問題和困難是難免的，關鍵在于能夠解決問題。例如：單獨的比例控制難以滿足控制性能指標要求，可以考慮加入積分環節，增大系統型別，來改善穩態誤差性能;加入微分環節，來改善動態性能指標，等等，從而培養學生多角度思考、解決人生問題的能力。

3? 課程之外的關鍵因素

課程思政能否取得預期效果，還取決于課程之外的如下關鍵因素。

（1）專業教師與教輔人員的密切配合。現在大學專業教師與教輔人員特別是輔導員的普遍工作模式為：專業教師負責專業教學工作，而輔導員則負責學生日常管理，包括生活管理、學習管理等，相互之間溝通不夠充分，在當下全員教育、全環節教育的背景下，這樣的分工存在一定的弊端，與當下時代的需求與專業培養的要求脫節。課程思政離不開專業教師與教輔老師的密切配合。

（2）專業教師在學生培養過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調查結果顯示，對大學生思想言行和成長影響最大的第一因素是專業教師[2]。現在大多數高校的教學計劃，第一學年大多是公共基礎課程與通修課程，大多數專業教師在此階段缺乏參與學生學習進程的途徑。此階段，學生對專業的認識大部分僅限于認識實習與專業導讀等有限途徑，學時有限、途徑有限、效果也很有限，在人云亦云的公共基礎課學習過程中，學生因為缺乏明確的專業背景而失去興趣。這導致學生在至關重要的專業認知階段，缺乏對所學專業的深入了解和認同，相當一部分學生對專業知識一知半解甚至興趣了了，等到專業課程學習階段的時候，已經喪失了動力與激情，這對學生的培養乃至其今后的發展都非常不利。

鑒于此，特別需要專業教師能夠在新生入學伊始，就參與學生的學習過程，通過多種途徑不斷深化學生的對專業的認識;在學生公共基礎課程學習的過程中，能夠及時指明所學公共基礎課程與本專業的關系，從而明確學生的學習目標，并從中發掘公共基礎課程與該專業相關的思政內涵，從而引導學生建立良好的學習習慣、生活習慣，做好自己的學業規劃。

4? 結語

該文結合工程教育專業認證的要求，基于線上線下混合教學模式，積極探索思政教育在課程教學中的結合點，探索了“自動控制原理”課程思政建設問題。通過充分發揮課程內容的育人元素，配合課程外因素的作用，給出了具體的課程思政建設思路和具體案例，引導學生提高專業興趣，明確社會責任，涵養科學精神，深化、內化社會主義核心價值觀和哲學觀，起到“隨風潛入夜，潤物細無聲”的教育效果，完成立德樹人的根本任務。

為鞏固強化思政教育效果，需要教師緊跟時代特征，明確教育目標，分年級、分階段層層推進，大膽創新教育方式。該文的研究是新教學模式下專業教學與思政工作深度結合的嘗試，不僅對于“自動控制原理”課程，同時對于其它工科專業課程的思政建設，也具有積極的現實價值和借鑒意義。

參考文獻

[1] 習近平.把思想政治工作貫穿教育教學全過程，開創我國高等教育事業發展新局面[N].人民日報，2016-12-09（1）.

[2] 陳寶生.在新時代全國高等學校本科教育工作會議上的講話[J].中國高等教育，2018（Z3）：4-10.

[3] 臧強，周穎.自動化專業控制類課程體系改革研究[J].科技創新導報，2019（20）：197-198.

[4] 何諧.工程技術人才產學合作的專業建設研究[J].科技創新導報，2020（20）：199-201.

[5] 胡壽松.自動控制原理[M].7版.北京：科學出版社，2019.

[6] 袁桂麗，禹建芳，房方.基于自動控制理論的課程思政探索[J].教育教學論壇，2020（12）：65-67.

[7] 戴先中，馬旭東.自動化學科概論[M].2版.北京：高等教育出版社，2016.