課程思政與專業教學的協同融合

胡克用 李靜 孫紅梅 謝奧 朱佳偉

摘? 要? 以傳感器與檢測技術課程為例，提出一種將案例式思政元素滲透進專業講授環節，將主題式思政理念貫穿專業實踐活動的融合建設思路，確保專業課程與思想政治課同向同行，形成協同效應。

關鍵詞? 課程思政；專業教學；傳感器與檢測技術；思政教育；第一課堂；第二課堂；第三課堂

中圖分類號：G642.4? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2022）07-0101-05

0? 引言

當前，信息技術高速發展，傳感器出現在人們生活中的每一個角落，日常使用的大多數電子設備中都能見到傳感器的身影。據推測，到2022年，預計中國的傳感器市場規模將達到2 327億元。人們日常所熟悉的傳感器能夠實現自動感知、自動檢測和自動控制，它是信息處理中的重要環節，是大數據信息接收的前哨站。有了傳感器，物體就具備了類似人的觸覺、味覺、嗅覺和視覺的感官功能，這會讓物體更加形象，讓感知更加生動[1]。鑒于此，理工科學生更應該深刻了解傳感器的基本工作原理，掌握傳感器在現代檢測技術中的應用。現在很多學校都開設有傳感器與檢測技術課程，由于該課程的內容融合了多個學科知識，覆蓋面很廣、應用性非常強，電子信息、遙感、機械自動化、通信、人工智能等專業都會把該門課程作為必修課[2]。

黨的十八大報告中明確提出“把立德樹人作為教育的根本任務”[3]。思政教育是實現立德樹人的關鍵，之前專業教學過于強調專業知識的傳授而忽略了思政教育。2016年12月，習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上強調：要把思想政治工作貫穿教育教學的全過程，從而實現全程育人、全方位育人，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協同效應[4]。課程思政是高校落實立德樹人的關鍵舉措，也是實現專業理論知識傳授、綜合素質能力培養以及價值引領相結合的現實路徑[5]。在專業教學過程中融入思政元素，進行教學方案的重新梳理，在傳授學生專業技術的同時，引導學生樹立正確的“三觀”，讓學生不但能夠做事，而且能夠做對事。

為此，筆者從課程思政與專業教學的協同融合角度出發，提出一種將案例式思政元素滲透進專業講授環節，將主題式思政理念貫穿專業實踐活動的融合建設思路。本文以傳感器與檢測技術課程為例，重點對知識方面的傳授（第一課堂）、專業方面的實踐（第二課堂）、思想方面的傳承（第三課堂）進行探索，使得專業知識和思政教育自然地結合在一起，確保專業課程與思想政治課同向同行，形成協同效應，如圖1所示。通過研究，本文旨在介紹一種新的專業教學模式，為課程思政與專業教學的協同融合建設提供借鑒與參考。

1? 思政元素融入專業教學第一課堂

愛國不能只流于表面，愛國其實是一種責任與擔當。作為中華兒女的一分子，新時代的大學生一定要有實現中華民族偉大復興的信念，一定要有強烈的家國情懷，依靠祖國、熱愛祖國，要有強烈的社會責任感與使命感，無論自己當前身處何地做何事，將來身處何地做何事，始終要把愛國放在第一位。加強新時代大學生的愛國主義教育，教育學生勇擔使命，為中華崛起而努力讀書，學成之后報效祖國。中華民族是一個偉大的民族，要心系祖國，懷著民族自豪感與使命感，為祖國更好的明天而努力學習[6]。

傳感器是工業現代自動化的“五官”，是接收外界信息的第一道窗口。作為工業自動化中的關鍵部件，傳感器在工業領域扮演著重要的角色。因為各種原因，我國傳感器的研究與制作水平與國外相比差距較大[7]，這就需要學生既要認識到差距，也要堅定信念，繼承和發揚艱苦奮斗的精神。同時應該看到我國一直在努力前進，逐步縮小與國外先進技術的差距，要相信在不久的將來能夠用上自主研制的高端傳感器。

以傳感器與檢測技術課程的緒論為例，在這個章節的教學中，可以讓學生了解傳感器與檢測技術的發展歷史以及國內外的研究現狀，嵌入思政元素，使學生了解傳感器在國內的發展史，培養民族認同感與自豪感[8]。傳感器在我國的發展有著悠久的歷史，古代的一些檢測裝置上就可以依稀見到傳感器的身影，只不過那時候還沒有傳感器這種叫法。相傳在公元前2700年，黃帝發明指南車。當黃帝與蚩尤在涿鹿之野鏖戰之時，指南車幫助黃帝確定了方向，這可能是目前有史料記載的最早的機械式傳感器。公元132年，東漢張衡發明候風地動儀，這是世界上第一架真正能夠用來檢測地震的儀器。在《后漢書·張衡傳》的描述中，這臺候風地動儀“以精銅鑄成，圓徑八尺，形似酒樽”。當地動儀周邊某些地方發生地震的時候，檢測者就能感知到什么時候、什么方位處發生地震。這項發明比西方國家足足早了1 700多年，可以稱之為有記載的最早的震動式傳感器。

1）講授傳感器的應用時，可以播放我國2019年國慶閱兵儀式上展示的巨浪—2、東風—41、東風—17、長劍—100等一批新型武器裝備，這些尖端武器上就安裝了高精度的傳感器。結合傳感器在軍事上的應用，給學生講授紅外成像、激光雷達等傳感器在這些裝備中所發揮的重要作用，這樣學生就能切實感受到傳感器在現代國防領域中的重大作用。正是因為有了尖端軍事裝備，才有人民的安居樂業[9]。引導學生明白這門專業課程的重要性，要實現保家衛國，實現中華民族偉大復興，必須有過硬的本領，從現在開始就要努力學習專業知識。

2）在教學方案的授課規劃中，根據專業課程的知識架構，在凸顯專業技能的同時植入德育培養目標，進一步規劃好與專業課程知識相關的思政元素。在各個章節的教學內容中，對接好與專業有聯系的思政結合點。傳感器與檢測技術的課程內容、思政元素與德育目標的對應關系如表1所示。

3）在系統理論的講授上，在課堂中引入液位傳感器發明者大國工匠李剛，講一個讓我國盾構行業打破國外長達百年技術封鎖的故事，讓學生明白先進的技術要靠自己努力才能得到，讓學生體會到科技創新的不易，需要有扎實的專業基礎作為后盾。通過向學生介紹針對華為5G的中美博弈熱點事件和我國自主創新的北斗衛星導航系統，在課堂知識的傳授過程中逐步激發學生的民族自豪感。從課堂實施反映出來的情況看，融入思政元素之后，學生普遍對于自己的專業產生尊重的心理，明白了專業技術的創新是十分重要的。在開展無人機訓練項目時，領著學生一一過目無人機上的各類傳感器，這些傳感器幫助無人機實現定位、姿態調整、遠程控制、圖像識別等一系列功能，通過讓學生調試無人機，使其真切感受到無人機就是一臺移動的傳感器，以此來激發學生對于專業的熱愛。

4）在教材安排方面，可以將專業配套的教材與思想政治教材的內容融合在一起，幫助學生在理解專業知識的基礎上更好地理解思政的內容。在授課方式上，可以通過各種新媒體將思想政治內容鑲嵌在專業知識中，利用新媒體教學方式的豐富性，幫助學生從各個方面來理解知識，這樣會增加學習的趣味性。在授課過程中，教師要注意案例的積累，通過對案例資源的整理，形成相應的思想政治內容資源庫。通過網絡在線平臺，學生可自由安排學習時間，大大加強學習的主動性，豐富學習的方式，在提升學習效率的同時，有效增強專業課程的學習效果。

5）在課程考核方面，采取一體化綜合考核方式，將學生每節課的考勤情況、上課表現、實踐操作、作業情況等內容列入綜合考核評價體系，構建以過程考核為主、考試為輔的考核體系[10]。另一方面，將學生的思想政治表現以及素養能力計入成績考評中，重點考核學生對專業知識和社會主義核心價值觀的認同感。在參與實踐訓練時，一些復雜的大項目往往需要團隊協作完成，這時要側重考核學生的團隊精神、工匠精神以及奉獻精神。

2? 思政背景融入專業實踐第二課堂

專業實踐是專業教學的重要組成部分，要堅持實踐訓練服務于人才培養目標的理念，通過實踐訓練來進一步理解各種類型傳感器的內部架構、工作機理以及使用方式。在實驗教學方面，遵循由易到難、從模仿驗證到創新設計的實驗規律。如在聲控LED實驗中，聲控傳感器上配有信號LED指示燈，當有聲音時，LED指示燈會隨著聲音的節奏變化而有序亮滅。這個階段的實驗就是一個模仿驗證的過程，驗證了聲控傳感器的功能，能夠將聲音信號轉化為數字節拍來控制LED信號燈。接下來更進一步，就需要創新設計一個檢測聲音強度的調節器，將聲音的強弱轉化為驅動電流的大小，從而控制LED信號燈的亮度。本實驗還可以進行更多拓展，如每個人的聲音都有一定的特點，可以考慮設計一個聲音檢測與識別系統。如果引入一些機械電子裝置，則能夠聲控許多外圍設備，如自動開燈、自動發動汽車等。如果結合ZigBee通信技術，則可以構建無線傳感網絡，形成一套聲控的智能管理系統。把培養學生的動手能力和創新精神作為本次實踐訓練的滲入點，組織青年學生開展對于自然科學的探究。在課程思政理念引導下，課堂理論教學與實踐教學相結合，實現全方位育人的目標。

當遇到一些較復雜的實驗項目時，這時就要求學生以團隊的形式共同來完成。在實驗過程中，需要有人連接電路，有人測量記錄，有人分析計算，還要有人答辯匯報，總之，團隊中的每一位成員都能夠找到自己相對應的功能位置。實踐中所提出的題目會和社會企業中的實際問題緊密掛鉤，如人體溫度與心率感測、手勢識別、智能垃圾分類等，如圖2所示，不但可以很好地檢驗學生在課堂中學到的知識，而且學以致用，能夠引導學生利用專業所學來解決社會生活中的實際問題。通過類似這樣的實踐鍛煉，培養學生的合作精神，使年輕一代充滿專業自信與能力自信。

需要特別指出的是，上述人體溫度與心率感測、手勢識別等實踐案例是與科研項目相關的，近幾年學校一直提倡科研反哺教學、科研成果入課堂等活動，教師一方面要潛心學術研究，另一方面需要將最新的研究成果與教學結合起來，讓學生切身感受科研的魅力，把握科技前進的方向，引導學生要不畏艱辛、迎難而上，解決一些較為復雜的科學問題。因此，教師要做有心人，積極挖掘科研項目背后的思政主題，如表2所示。

3? 思政基因融入文化傳承第三課堂

傳感器與檢測技術課程的發展是靠教研室的教師以及一批又一批專業學生接力傳承而實現的，課程建設與發展也離不開學校領導的重視與關懷。新時代所倡導的工匠精神、家國情懷、艱苦奮斗等優良基因在本門課程中得以傳承和發揚光大，也不能閉門造車，要注重吸收國外先進的技術理念，及時與國外專家交流互動，實現中西融通和產學研交融。學校擁有浙江省大學生校外實踐教育基地，創建了“一流課程—專家講座—頂崗實習”三位一體的文化育人模式，為專業建設奠定良好的硬件和軟件條件。同時，教研室以工程實踐教育中心為平臺，為學生提供高質量的第三課堂資源。

專業課程組經常邀請國內外高校著名教授來給學生作主題報告，通過大師講解行業發展史和自身奮斗史，通過一個又一個真實案例來啟迪學生，鼓勵學生奮發有為、勇于突破，增強自己的擔當意識與自我創新意識。周末的時候會組織學生觀看愛國主義題材的教育片，當看到許多大國重器研制成功，很多尖端技術被攻克，學生的民族自豪感就會油然而生。

學校開展企業專家入課堂活動，邀請行業知名企業的技術專家來校作報告，一方面幫助學生全面地了解企業真實需求，了解行業的“卡脖子”技術；另一方面鼓勵學生跨出校門進企業頂崗實習，參與企業實際的項目開發與工程調試。這樣有利于校企雙方開展更廣泛的溝通、交流，為學生創造更多的實踐鍛煉機會。將學生帶出傳統的第一、第二課堂，前往知名企業與一些交流展覽會，在那里可以直觀感受傳感器與檢測技術領域的現狀，從而有效把握住國家最新科技的前沿動向。俗話說：百聞不如一見。這樣就可以給學生留下最直觀的印象，再加上教師的引導，實現學生從“走近”傳感器到“走進”傳感器的華麗轉變。

4? 結束語

課程思政與專業教學的協同融合，如果是在學生無意識之中進行，往往會更容易讓學生接受。在平常的專業知識點的傳授過程中，將思政元素、理想信念等“潤物細無聲”地傳遞給學生，通過讓學生顯性地學習專業知識，而同時隱性地接受思政理念，達到全方位育人的目的。在課程思政與專業教學的協同融合中，教師是關鍵，教師要深刻明白立德樹人的重要意義，有意識、有目的地滲透社會主義核心價值觀，堅持專業知識傳授與育人雙導向，回歸教育之本，將課程教學大綱中的思政培養目標、能力培養目標、素質培養目標真正貫穿整個教學過程，收到既教書又育人的效果。

參考文獻

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[10] 盧美英.項目教學法應用于《傳感器與檢測技術》課程教學中的研究[J].電子世界，2015（24）：24-25.

*項目來源：浙江省自然科學基金聯合基金資助項目“面向新型城鎮的微能源網多時間尺度協調機理與優化調度研究”（LHY21E090004）；浙江省教育科學規劃2021年度規劃課題“高校課程思政和專業教學協同育人的探索與研究”（2021SCG028）；杭州師范大學錢江學院第三批“課程思政”教學改革項目“《傳感器與檢測技術》‘課程思政教學改革”（QJKCSZ0304）；杭州師范大學錢江學院第四批精品在線開放課程“操作系統原理及其應用”（QJOOC0401）；2019年浙江省“十三五”省級大學生校外實踐教育基地立項建設項目“杭州師范大學錢江學院—亞信科技（中國）有限公司工程實踐教育中心”。

作者：胡克用，通信作者，杭州師范大學錢江學院，博士，副教授，研究方向為自動化控制與人工智能技術；李靜、孫紅梅，杭州師范大學錢江學院，講師，研究方向為智能控制與自動化；謝奧、朱佳偉，杭州師范大學錢江學院本科生，研究方向為電子信息工程（310018）。