基礎機器人課程融合思政教育的實踐探索

覃曼萍 唐毓納 徐詠

2021年廣西壯族自治區教育廳印發《關于規范學科類校外培訓機構管理的通知》，提出“堅持從嚴審批機構、重新審批登記機構、加強校外培訓監管、規范培訓服務行為”的有效舉措，切實減輕學生校外培訓負擔，同時鼓勵有條件的學校開展暑期托管服務。隨著信息技術和人工智能技術的發展，機器人教育科普培訓是目前中小學課外學習的重要內容之一，可見，在全國“雙減”政策不斷推進和實施過程中，義務教育階段的科技類教師存在較大的人才缺口。我校作為桂西北地區培養中小學科技類教師、電子信息應用型人才的主陣地，依托中國電子學會“電子信息人才能力提升工程”培養基地和教育機器人培訓中心，目前已開設了160多個教育機器人培訓公益班，為河池地區培養青少年機器人愛好者、培訓師共500多名，其中部分為從事義務教育的中小學教師，同時部分本科畢業生從事中小學科技類教師工作。

《基礎機器人設計制作（基于C語言）》是一門多學科交叉、實踐性很強的綜合性課程，是我校電子信息專業的一門基礎專業選修課程。課程涉及機器人的設計與制作、C語言編程及常用傳感器的應用等，培養學生的項目化工程能力、創新設計靈感和創新意識，激發學生的學習興趣和熱情。傳統的課程教學環節融合小型小車機器人的設計制作與調試的基礎實驗、應用性實驗和綜合性設計，較少涉及對學生價值引領和品德培養的教育，因此，對基礎機器人課程進行思政教育實踐探索非常必要。

為深入落實全國教育大會精神和《高等學校課程思政建設指導綱要》，目前全國高校都在探索如何將思想政治教育貫穿人才培養體系，如何全面推進課程思政建設。同時，課程思政是一項實踐立德樹人的全局性工程，專業課程思政探索是最重要和最關鍵的內容。作為一門新工科基礎專業課程，如何在傳授基礎機器人技能知識的同時，潛移默化地對學生進行思想政治教育，發揮專業課程的育人作用，是目前課程團隊教師急需解決的一個非常重要的問題。

針對地方應用型本科高校基礎機器人課程教學存在的問題和課程思政改革的必要性，提出一種融合課程思政教育的實踐探索方法，闡述如何修訂加入育人目標的課程大綱、完善包含思政元素的教學內容、改變教學觀念和實施過程育人等內容，介紹了關聯總結、案例啟發和項目實踐等融入思政元素的教學實施過程。經過一個學期的課程思政教學實施，增強了大學生的正確三觀、厚植中國特色社會主義理想信念和激發新時代愛國情懷，對新工科背景下機器人專業領域人才培養提供一定的支持。

1.課程思政必要性

基礎機器人設計制作課程教學是在學生掌握C語言程序設計和單片機原理與接口技術的基礎上，以市場上成熟的51單片機為主控，在教師的指導下能完成小型小車機器人的設計、制作、編程和調試，實現相應課程任務，使學生具有初步的小車機器人的機械結構及控制電路的設計與制作能力。與大多數新工科的專業課程一樣，基礎機器人設計制作課程教學采用線上線下混合教學模式，利用章節任務、演示視頻、技能問題等方式具體化、形象化講授課程理論知識;注重全過程多方位的訓練實驗，提高學生的專業實踐能力和動手能力。但在課程教學過程中，較少關注對學生樹立正確人生觀和價值觀等思想政治素質方面的教育。

目前，基礎機器人設計制作課程教學存在的問題有：隨著“互聯網+”的普及，學生不重視傳統思政學習，思想政治教育的難度大;教師對三全育人的實踐探索深度不夠，在新工科專業課中嵌入思政育人內容的技巧和能力較弱，還無法將思政元素有效地融入到基礎機器人專業知識教學中;課程教學內容基于書本內容，但機器人的專業知識技術性強和內容相對深奧，挖掘適應國家社會發展的思政育人元素有挑戰性，教學過程缺乏思政育人內容。

2.課程思政改革方法

2.1修訂課程大綱，加入育人目標

為適應地方應用型本科院校新工科專業應用型人才培養的需要，基礎機器人設計制作課程所在的電子信息工程專業在人才培養方案、課程目標設計、教材選用等各方面全面融入課程思政建設要求和規劃。在原有的線上線下混合教學模式上完善已有的課程教學方案，修訂基礎機器人課程教學大綱，將傳統課程教學與正確人生觀、社會主義價值觀、理想信念和愛國主義有機結合，融入習近平新時代中國特色社會主義思想為指導的思政育人教學目標，培養具有社會責任感和愛國情懷的應用型專業人才。

2.2完善教學內容，挖掘思政教育元素

隨著新一代信息技術的發展，國內的機器人行業正在向集成化、智能化和高性能轉型，到2025年機器人技術領域的人才缺口高達450萬，急需基礎扎實、勇于擔當的機器人專業人才。課程團隊結合《基礎機器人設計制作（基于C語言）》課程特點和學習特性，整合教學內容和實踐項目，以點帶面，在課程教學任務內容中挖掘緊密相關的正確三觀、理想信念和愛國情懷等思政元素，巧妙地引導學生理解、思考和應用，激發大學生的學習興趣和時代使命感。其中，部分課程內容融入思政元素和內容如表1所示。

2.3改變教學觀念，實施過程思政育人

在全面推進新工科建設背景下，課程教學要傳授知識技能，也要注重過程育人，具備專業知識和技能的專業課教師要堅定政治立場和政治素養，在專業課程教學中積極主動地融入思政內容。課程思政建設要在教學中真正落地落實，就要把思政內容融入課程教學的全過程，課程教學團隊分析和探討應用于基礎機器人設計制作課程的思政理念、教學模式和教學策略，在課前、課中、課后的教學實施過程中融入思政育人元素，如圖1所示。

課前，課程團隊教師通過“云班課”線上平臺向學生發布學習資源和推送學習任務，學生自學“智能物流機器人”“河池砷污染事件”“龍江鎘污染事件”“韋拔群革命先烈”和“黃松堅事例”等融入思政元素的學習資源，提升學生的愛國主義精神和使命擔當，樹立正確的世界觀、人生觀、價值觀。

3.課程思政教學實施

為了發揮專業課程育人，實現潤物細無聲的課程思政教育教學，課程團隊立足基礎機器人設計制作課程內容，采用關聯總結、案例啟發和項目實踐等方式融入思政育人元素，實現對授課學生的技能傳授和價值引領。

3.1關聯總結，增強三觀

關聯總結融入思政方式以基礎機器人課程的“機器人大腦及編程軟件的安裝與使用”章節的總結為例，在課程教學完成“任務7：斷開電源及完成試驗”后，總結課程操作實踐情況，引入河池砷污染事件和龍江鎘污染事件等具體典型事例，指出無論從事任何崗位都要首先學習相應的安全法規，嚴格按照安全指南要求操作，對遵紀守法和安全抱有一顆敬畏之心，增強大學生的尊重科學、實事求是和遵紀守法意識。

3.2案例啟發，厚植理想信念

基礎機器人設計制作課程采用案例式教學方法實施課程思政，以課程“機器人巡航”章節的案例切入為例，在進行“任務1：基本巡航動作”教學過程中，類比課程任務展望機器人新技術和新發展，引入和展示市場上成熟的智能物流機器人視頻，啟發學生用數學和科學思維模式來建立、描述和解決工程問題，前后貫通課程知識，立體關聯新工科應用，提升學生專業興趣、培養學生創新創業能力。

3.3項目實踐，激發愛國情懷

融入思政的課程項目案例實踐以“機器人觸覺導航”章節為例，在進行課程內容“任務1：安裝并測試機器人的胡須”教學導入時，引入韋拔群紅色革命先烈英雄事例，介紹中印邊境沖突情況，以本章課程內容為基礎，引出開展國防類機器人綜合實訓項目“惡劣邊境巡防”，激發學生愛國責任擔當、民族自豪感和自信心，培養學生的社會責任感和奮斗使命感，踐行和培養學生的愛國主義精神。

4.課程思政探索成效

基礎機器人設計制作課程在本校2020級電子信息工程專業1、2班（共80人），通過一個學期的思政教育教學實踐后，課堂教學氛圍積極，學生能獨立分析、解決問題，具有實事求是的科學思維，增強自主學習和溝通協作能力，激發學生參加公益活動、校企合作項目和專業競賽，其中有九位學生作為團隊成員參加第十屆中國教育機器人大賽，并獲得特等獎兩項、二等獎一項和三等獎五項，有六位學生參加RoboCom世界機器人開發者大賽，并獲得一等獎兩項。通過對基礎機器人設計制作課程的思政探索研究，特別是對具有桂西北地區機器人專業特色的育人元素、教學方法、教學實施等思政要素的挖掘和研究，進一步增強了課程團隊教師的專業育人和思政育人能力，實現課程知識傳授與價值引領相融合，提高學生機器人領域的綜合實踐能力和愛國情懷，其中教務系統的學生評教評語如圖2所示。在開展課程思政教育后，2020級學生對本課程的評教評分高達95.369分，對課程思政教育的評價包括“創新教法”“啟發誘導”和“培養能力”等。

5.結束語

結合新工科建設和機器人技術領域應用發展，全面分析基礎機器人設計制作課程融合思政教育的必要性、改革方法和教學實施內容，挖掘出融入課程教學設計和教學實施過程的社會主義三觀、理想信念和愛國情懷等思政育人元素，將大學生的綜合素質培養滲透課程教學全過程，激發學生的學習興趣，引導學生樹立遠大理想和愛國主義精神，做一名符合國家和社會要求的機器人領域應用型人才。

（基金項目：1.基金來源：2021年教育部產學合作協同育人項目;項目名稱：電子信息類專業新工科建設研究與實踐;項目編號：202102076004。2.基金來源：河池學院2021年校級教育教學改革項目;項目名稱：《基礎機器人設計制作》的課程思政實踐探索;項目編號：2021EB005。3.基金來源：河池學院2020年課程思政示范課程立項建設項目;項目名稱：基礎機器人制作與編程;項目編號：2020KCSZ10。）

（覃曼萍，碩士，河池學院人工智能與制造學院工程師，研究方向為嵌入式開發與應用。唐毓納，碩士，河池學院人工智能與制造學院助理實驗師，研究方向為機電一體化和控制工程。通訊作者徐詠，碩士，河池學院人工智能與制造學院高級實驗師，研究方向為嵌入式與智能控制。）