新工科背景下的專業課程思政教學改革和實踐
——以無線傳感器網絡課程為例

杜 茜

（臨沂大學信息科學與工程學院 山東·臨沂 276000）

新工科的大背景下，大學專業課程的思政建設需要以培養社會主義核心價值觀為主導，以培養學生專業學科素養為核心，以培養學生的正確的人生觀、價值觀為目標，以期全面培養學生的學習能力和學科素養，健全學生的人格發展。

本文以無線傳感器網絡這門課程為例，探索新工科背景下物聯網專業課程思政教學的改革探索和實踐。

1 《無線傳感器網絡課程》的簡介

《無線傳感器網絡》課程是網絡工程專業學生的一門專業方向主干課程，是現代工程技術人才必須學習和掌握的知識。課程是教育部管理類專業教學指導委員會規定的物聯網工程類專業（如：物聯網工程、通信工程、網絡工程等專業）專業課程之一，是一門實踐性性、應用性較強的專業綜合課程。是本科網絡工程專業高年級開設的專業選修課程。

課程主要講授無線傳感器網絡概述、Zigebee協議的基本工作原理、CC2530芯片指令系統和程序設計編寫方法、Zigbee協議棧的組網系統開發、lora系統的技術原理、lora技術進行無線傳感網絡的組網設計系統開發。作為一門面向物聯網應用、聯系物聯網理論/系統/設計、課程設計和畢業設計等教學環節的專業課程。其目的是指導學生掌握無線傳感網絡軟硬件設計手段，培養學生對于復雜網絡工程的實踐能力和綜合解決問題的能力。為后續畢業設計和就業打下堅實的專業基礎。

課程依托教育部產學合作協同育人項目的實踐平臺：嵌入式物聯網實驗箱作為創新能力培養的實踐平臺。

2 課程目標

本課程是物聯網方向的核心方向課程，課程是對前期所開專業課程的延伸擴展，也是為學生專業實踐能力培養及就業的重要實踐課程。課程的目的是指導學生掌握無線傳感網絡軟硬件設計手段，培養學生對于復雜網絡工程的實踐能力和綜合解決問題的能力，結合思政教育培養學生具有嚴謹的科學鉆研精神，良好的團隊合作能力，辯證的思維能力、正確的祖國觀和積極進取的人生觀價值觀。課程的教學目標：

（1）第一個層次目標：使學生通過學習無線傳感網絡的基本理論和原理，通過掌握無線傳感網絡的協議標準、系統框架和設計的方法，學會無線傳感器網絡系統的應用開發方法，熟悉利用Zigbee協議或者lora技術進行無線傳感網絡的組網設計和硬件擴展設計，學生能夠利用實驗平臺模塊自己組建并實現簡單的無線傳感器網絡的典型應用，從而最終實現一個物聯網的典型應用。為基礎課和前續專業課的系統延伸和拓展。培養學生對于復雜網絡工程的實踐能力和綜合解決問題的能力。

（2）第二個層次目標：培養學生復雜物聯網工程的一種綜合性的系統設計能力，提升學生的系統設計能力、專業思維素養和良好的職業素養。在專業能力的培養過程中，注重培養學生的自學能力、專業知識的鉆研能力、團隊合作能力和嚴謹的科學研究的態度。為將來的就業培養良好的職業素養。

（3）第三個層次目標：建立大教育體系，為學生樹立大教育觀，培養學生具有良好的辯證思維能力，積極向上的、正面的人生觀和價值觀。培育學生有為國家做貢獻的正確的祖國觀以及不斷進取不斷實現個人價值的理念。

3 思政建設的課程設計案例

我們以溫濕度傳感器實驗這一節課的內容為例，作為無線傳感器網絡思政課堂設計一個方案進行思政建設的實踐探討。

教學目標有四個方面：（1）掌握溫濕度傳感器的工作原理；（2）完成溫濕度實驗的測試；（3）完成溫濕度傳感器的拓展實驗任務；（4）理解什么是學習之道？在本堂課的教學目標里，不僅教會學生掌握無線傳感器實驗的基本工作原理，編程應用方法，也融入了培養學生如何學習的方法、技巧和積極主動的學習觀、人生觀。思政映射與融入點是通過讓學生自學溫濕度傳感器的工作原理，討論什么是學習之道，培養學生的自主學習能力和科學鉆研精神。

課程思政教學設計過程包括教學方法設計、過程設計。

教學方法設計：翻轉課堂、分組討論、任務驅動法和實驗教學法，布置課前任務：網絡或資料搜索溫濕度傳感器芯片的工作原理。課上：分組討論工作原理，以小組形式做總結陳述，實驗驗證結論。

課堂討論：分組討論溫濕度傳感器的工作原理，以小組形式做總結陳述。從這個討論過程中，引導學生們討論：（1）學習之道是什么？（2）一萬小時定律你認同嗎？（3）你怎樣學好一門專業性強的新知識或新技術？最后引導學生討論總結出：學習之道的關鍵是什么？引導學生更好地學會一個較復雜的學科，做好自學。刻意練習做到卓越的方法是什么？引導學生學會刻意練習，不斷學會反思，達到創新、超越的目的。

預達到的課程思政效果：激發學生的自主學習的能力和團隊合作能力，培養學生的鉆研科學的精神，提升學生的積極主動的自律的能力。促進形成積極主動的學習觀和人生觀。

4 思政建設的課程評價

從期末作品考核、平時成績考核（課堂表現考核、實驗考核、分組考核）、調查問卷考核等多個層次進行專業課程學習和思政培養的效果評價。專業知識的學習能力：通過小測驗、實驗成績、課堂表現和期末考試的結果綜合評價學生的課程的專業能力情況。

積極自學能力（自律能力）的評價：任務驅動實驗教學，每一個實驗設計一個拓展任務，當堂提交，任務驅動法，驅動學生自主的動手、動腦進行鉆研實現每一個任務，通過對拓展任務的課堂表現和實驗考核的考察，評價學生克服困難、主動鉆研的自學能力情況。

團隊合作能力的評價：每一次實驗教學的拓展任務和期末作品，分組完成，訓練學生的團隊合作能力。在項目的設計開發過程中，需要體現團隊分工和合作的能力，通過拓展任務的期末作品的團隊合作能力考察評價團隊合作能力。

職業能力素養的評價：職業素養是指職業內在的規范和要求，是在職業過程中表現出來的綜合品質，通過使用調查問卷的方式，評價學生在課程結束職業能力素養的培養效果。

為國家貢獻的祖國觀、積極進取的人生觀價值觀的效果評價：（1）通過課堂討論，學生發表自己的看法的課堂表現；（2）通過課下與學生談心的了解；（3）老師在期末作品答辯中設計一些隱形的祖國觀和價值觀的題目，通過學生回答問題的思路了解；（4）調查問卷方式，四方面綜合評價學生的對于國家榮譽感和對于人生的價值觀的思考高度。

5 總結

辦好思政課，最根本的是要全面貫徹黨的教育方針，解決好培養什么人、怎樣培養人、為誰培養人這個根本問題。而新工科背景下，學生的主動學習能力、創新應用能力和學科思維體系的搭建，是培養創新應用型人才的核心。所以在創新人才培養全過程和各環節，要有機融入本專業所蘊含的思想政治教育元素和所承載的思想政治教育功能。我們專業課教師責無旁貸，要把育人作為首要任務，不斷提高自己的道德素養和人格魅力，深入挖掘課程所蘊含的思政元素，并有機融入教學中，精心教學設計，采用恰當的教學方式，啟迪學生思維，培養學生正確的價值觀、人生觀和世界觀，養成高尚的品格，增強社會責任感，具有高尚的人文情懷，掌握深厚的專業知識，勇于探索，善于創新，實現價值引領、知識傳授和能力培養的有機統一。形成師生在親身參與和實踐中提高認識、砥礪品格、朋輩相攜、為人師表的新型育人機制。