Matlab課程思政建設的研究和探索

李石榮　朱雪梅　賈朝川　王本有

摘要：課程思政作為目前高校授課中的重點內容已逐漸融入工科專業課程教學之中。作為電子信息類專業基礎課程，Matlab課程思政的建設具有一定意義。針對Matlab課程的特點，挖掘課程相關思政元素，合理融入課程教學內容，提出了Matlab課程思政教學改革建設方案，并以部分章節授課內容為例，深入探索課程思政的具體措施，為工科類相關專業的課程思政建設提供一定的參考。

關鍵詞：課程思政；Matlab；教學改革；建設方案；具體措施

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2022）34-0130-03

1 引言

2021年7月習近平在黨慶一百周年中提到黨和人民對新時期青少年抱有重大期望，希望不要辜負時代賦予青少年的使命，要以早日實現中國夢為初心和使命，提高國人底氣[1]。2021年11月黨的十九屆六次會議通過的決議中指出青少年的發展要與黨的方向一致，延續黨的堅強意志，弘揚黨的紅色血脈，跟黨旗走，傳承優良紅色文化傳統[2]。習近平總書記近幾年在多次會議中指出了課程思政的重要性和必要性[3-4]，教育部于2020年5月印發了相關的指導綱要也指出了課程思政是培養新時代人才的重要任務[5]。習近平總書記的重要指示為高校的思政內容建設指出了明確的方向。當前基于思政內容的課程建設已在多個學科中有所體現，其中理工科作為國家技術進步和發展的重要學科，課程思政建設刻不容緩。目前理工科專業中的計算機類、自動化類和通信類等專業課程已成功實現課程思政的建設[6-10]。Matlab作為電子信息類專業中的一門核心專業基礎課程，開展課程思政具有一定的必要性和價值性。

2 Matlab課程介紹

Matlab是電子信息類專業開設的一門專業基礎課，是后續專業核心課程如數字信號處理、音頻處理技術和數字圖像處理等課程的實驗環節中不可或缺的實踐課程和分析工具，在若干學科專業培養方案上具有不可或缺的地位。本課程的學習不僅可以讓學生掌握Matlab應用的基本理論和應用操作，也可以培養學生的實踐能力和創新能力，提高學生工程應用能力，為學生今后從事工程設計和科學研究提供理論和應用基礎保障。課程具有理論性深、實踐性強和擴展性豐富等特點。

1） 理論性深，要求同學們具有良好的數學理論基礎。Matlab是以高等數學、矩陣理論等課程為基礎的一門數學軟件，因此里面包含眾多基礎數學函數，雖然教學過程中不涉及公式推導，但若在相關領域進行數學建模則要求學生對函數具有較深的了解。

2） 實踐性強，要求學生將理論與實踐相結合。Matlab是一門將理論與實踐相結合的系統課程，注重實踐性的運用。在教學過程中，強調所學的內容與解決專業課程問題相呼應，強調對同學實踐工程能力的培養。

3） 擴展性豐富，Matlab可拓展應用于多個學科。Matlab不僅只針對電子信息類專業課程，同時在財務、金融、計算生物學等眾多領域應用也很廣泛[11-12]。Matlab課程可針對自己所學學科，設計解決面向該學科問題的專用算法。該課程應用的擴展性非常強，同時具有豐富的工具箱和庫函數供其使用。

3 Matlab課程思政點

Matlab是電子信息類專業的一門重要專業基礎課，通過課程思政的結合，可以充分發揮課堂教學的優勢，培養學生工匠精神和愛國情懷，激發學生建設科技強國的初心和使命，為國家培養以實現“強國夢、中國夢”為己任的高素質應用型人才，為社會培養價值與能力共存的高水平應用型人才。該課程的教學過程中蘊含了豐富的思政元素。

1） 職業精神、素養精神。Matlab基礎知識學習中要求同學們掌握的內容較多，因此需要同學們日積月累地不斷學習，其中蘊含著“不積跬步，無以至千里；不積小流，無以成江海”的道理。讓同學嘗試去編程解決一些專業問題，通過在調試過程中經歷不斷地查找錯誤、修正錯誤和總結反思的過程，讓同學們體會到養成良好的編程和調試習慣的重要性。通過培養良好的職業精神、素養精神，讓學生擁有良好的職業精神、職業道德、職業行為規范、溝通技巧等面向社會需求的職業能力。

2） 愛國精神、擔當精神。敬愛的周恩來總理曾經說過“為中華崛起而讀書”，通過列舉一些行業短板、制裁事件、知名企業等，讓學生更加深入地了解當前我國軟件行業現狀，投身建設社會主義強國，為努力實現中國夢而不懈努力學習。Matlab作為工科專業應用分析能力非常強的一款軟件，受到了許多科研院所和高校的青睞。然而2020年我國卻受到了美國商務部的非法禁用制裁，如：“Matlab禁用事件”，激發同學們愛國情懷、家國情懷[13]。

3） 榜樣精神、工匠精神。與愛國精神和擔當精神互補，通過對當前我國國產操作系統和軟件的介紹，引入求伯君、王江民等領軍人物事跡和華為、大疆等知名企業事跡，讓同學們能自主地對國家政策和軟件行業發展有肯定的認識，實現對“四個自信”的認同，自發的形成對領軍人物事跡、知名企業文化的榜樣精神、工匠精神的認同感，

4 課程思政建設目標

4.1 課程教學目標

充分發揮Matlab課程育人功能，立足學校辦學特色，針對性地設計課堂教學內容，不斷提升學生的專業水平和思想道德素養，加強學生在今后工作中服務國家、服務社會和服務人民的責任感，擔當起民族復興大任的新時代歷史使命。通過本課程的學習，學生可以掌握科學思維方法，運用專業知識去解決工程應用問題的能力。在專業知識的傳授過程中，幫助學生樹立正確的價值觀，培養學生具有創新思維的能力。通過在教學內容中嵌入思想政治教育，切實提高學生的專業學習緊迫感和責任感，充分激勵學生學習的自主性，為國家培養具有社會主義核心價值觀，以實現中國夢為己任的高素質、高水平人才。具體目標如下：

1） 知識目標。掌握Matlab基本語法的編寫、開發環境和工具箱的使用以及在信號處理和自動控制等領域中的應用。其中基本語法包括變量賦值、矩陣初等運算、邏輯判斷、基本繪圖和程序設計等主要內容；開發環境和工具箱的使用主要包括與其他軟件接口關系、文件管理系統和開發環境界面應用等內容；應用環節主要包括在信號處理、圖像處理和自動控制等環節的實踐應用等內容。

2） 能力目標。培養學生能夠通過查找書本解決工程實踐問題的應用能力；培養學生通過了解技術現狀、行業動態，養成良好的自主學習能力；培養學生具有一定的團隊合作和管理能力；培養學生對章節知識點進行全面歸納總結和溝通表達能力；培養學生將理論知識與工程實踐相結合的實踐創新能力。

3） 育人目標。培養以國內自主工業軟件振興崛起為己任的愛國情懷；培養學生向業界前輩無私為國奉獻的敬業精神；培養學生用科學的世界觀和方法論解決問題的思維能力；培養學生靈活解決問題的工程意識；培養學生在工作和生活中遵紀守法意識；培養學生在分組合作過程中的誠實友善品格；培養學生以實現中華民族偉大復興為自己的責任和使命。

4.2 課程建設目標

構建課程思政的育人培養模式，讓專業課程和思想理論課同向同行，形成協同效應。貫徹黨的教育方針和辦學方向，遵循教育為人民和國家建設服務、培養學生的社會主義核心價值觀和愛國精神。充分發揮Matlab及其應用的課程育人功能，立足學校辦學特色，針對性地設計課堂教學內容，不斷提升學生的專業水平和思想道德素養，提高學生在今后工作中服務國家、服務人民的社會責任感，擔起早日實現中國夢偉大目標的使命。

4.3 人才培養目標

加深對Matlab及其應用教學內容的理解，促進學生獨立思考，培養學生根據本課程的學習解決后續專業核心課程相關實際問題的能力。使學生樹立正確的社會主義核心價值觀，開闊學習思路，激發學生為中華崛起和實現中國夢而學習。

5 Matlab課程思政實踐案例介紹

本課程為專業培養計劃中開設的專業必修基礎課程，培養模式主要分為理論講解和實踐操作兩部分。通過本課程的學習，使學生掌握Matlab操作環境的熟悉、矩陣分析與處理基本運算、數值和符號求解、二維和三維圖形的繪制、Matlab語言的程序設計、工具箱使用和工程上實踐應用等內容。思政課程內容隱性嵌入部分課程教學之中，具體安排如表1所示。

以第一章操作環境熟悉為例，課程思政課堂教學過程為在Matlab及其應用課程中部分章節貫穿課程思政教學活動過程，為開展思政教學提供了有力支撐。課程教學安排總體情況包括：課前準備、課上講解和課后總結。具體課程安排如下：

1） 課前準備：上課前，教師需要根據自己課程的特色和培養方案的要求制定融合課程思政內容的教學大綱、教學課件。通過每個實驗的重難點將教學資源進行模塊化分解，在每次實驗的講解過程中隱性融入課程思政的相關內容，結合多種教學手段引導學生學習積極性。同時尋找與課程和思政相關的視頻資源、圖書資源、文獻資源，推薦給學生提前預習本次實驗相關內容。

2） 課上講解：課上通過把對知識的傳授與對學生道德品質的培養兩者有機結合起來，使兩者相互促進、協調發展。根據相關學科的特點，進行廣泛的資料搜集，挖掘各類思政元素；主動了解學生學習思想意識形態，引導學生正確的三觀思想認識；與時俱進，增強教學內容的趣味性；理論知識與實踐教學互補，提高學生學習積極性。如表2所示，在介紹Matlab操作環境的過程中，通過穿插“Matlab禁用事件”的講解激發學生為國產工業操作系統和軟件的崛起而學習、為建設世界科技強國而學習、為中華民族的崛起而學習。

3） 課后總結：結合習近平總書記有關課程思政的重要文件和講話精神，對實驗課程進行課后總結。利用線上軟件向學生發起趣味性討論和活動交流，要求學生根據自身情況對課堂教學做出相應的評價，集思廣益，通過課后的活動課提升學生對課堂知識的理解，同時也督促了學生樹立正確的價值觀，為中華民族的崛起而學習。

6 總結

作為電子信息類專業的基礎課程，Matlab具有的理論性深、實踐性強和擴展性豐富特點。本門課程中富含思政元素，具有開展課程思政的基礎，思政點的嵌入主要是為了提高學生職業精神、愛國精神、擔當精神、榜樣精神和工匠精神。課程思政目標主要包括思政教學目標（知識目標、能力目標和育人目標）、課程建設目標和人才培養目標。思政元素嵌入部分章節內容，如Matlab操作環境作為課程的緒論和引導章節，開展課程思政具有重要的作用和意義，通過引入“Matlab禁用事件”等案例，引導學生愛國、擔當、榜樣和工匠精神，為中華崛起而讀書、為社會主義建設而讀書、為早日實現中國夢而讀書。基于本課程思政內容的分析與改進，下一步將進行思政元素的分類與梳理，將思政點更加隱性地融入課程教學的部分章節中，不生搬硬套，實現課程思政教學過程的認同感，進一步提高教學質量。

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【通聯編輯：王力】