新時代背景下課程思政教學改革與實踐

李發英　肖娟

摘要：課程思政是新時代背景下高校教學理念，目的在于實現立德樹人根本目標。課程思政與思政課程同向同行是高校思政教育的必然趨勢。文章以物聯網工程專業課程傳感器原理及微操作系統為例，探索高校工科專業課課程思政的實施途徑。結合課程特點及學生的個體差異，提出“一個中心，二個環節”的課程思政教學改革，有利于提高人才培養質量。

關鍵詞：新時代;教學;課程思政;人才培養

中圖分類號：G642? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2022）26-0118-03

1 引言

習近平總書記在全國高校思想政治工作會議中強調：高校要圍繞“培養什么人、怎樣培養人、為誰培養人”培養本科應用型人才;同時強調：高校人才培養要善于將“思政元素”融入專業課的教學中，保持六個素養，以思想政治理論課為中心，推動其他專業課程建設與之同向同行，全力打造高效育人“同心圓”[1]。專業課教學融入“思政元素”，在教學過程中逐步讓學生形成正確的人生觀、世界觀，踐行社會主義核心價值觀[2]。堅決克服重學術、輕思想、重智育、輕德育的問題，以學科專業前沿課、概論課及通識課為依托，挖掘各個學科領域的特殊育人資源，打造課程思政的重點科目。

傳統的人才培養將思想政治教育與專業課知識傳播嚴重脫鉤，認為思政教育只能通過思政課程的教學來體現，而不能將思政教育與通識課教育和專業課教學融合，不能全面全方位全過程對學生進行思想政治教育。在新時代背景下，我國社會經濟生活發生了顯著的變化，需要更多復合型高素質人才，特別是隨著新工科背景新技術、新方法的出現，社會各行業各領域對專業人才有更高的要求[3]。如計算機專業的畢業生，要熟悉醫學領域相關知識。高校是培養專業人才的搖籃，在新時期環境下，應該思考如何培養復合型高素質人才，以便適應當前形勢下的各領域技術需求。

2 “一個中心，二個環節”課程思政教學體系

本文結合作者任教的物聯網工程專業課程傳感器原理及微操作系統，提出“一個中心，二個環節”的課程思政教學。“一個中心”指以學生為中心，課程思政的每個階段考慮對學生的引領作用，“二個環節”指理論教學環節和實踐教學環節，傳感器原理及微操作系統是物聯網工程的專業必修課，既有完善的理論體系，同時要求學生具有極強的實踐動手能力和工程應用意識。理論教學環節包括教學目標確定環節、挖掘專業課思政元素環節、選擇思政教育載體環節及教學過程設計環節。實踐教學環節由基礎實驗環節和擴展實驗環節組成。以學生為中心的課程思政教學可以明顯改善課程思政教學效果，增強學生對課程內容的認同感[4]，提高學生的學習積極性和主動性，提高學生思考問題，分析問題和解決問題的能力。傳感器原理及微操作系統課程思政教學設計如圖1。

2.1 理論教學環節課程思政教學實踐

專業課課程思政的基本目標是培養學生良好的社會主義核心價值觀、人生觀和世界觀，理論課教學環節主要以教師教授為主，增加課堂與學生的互動，針對某一個知識點，按照教學目標確定、挖掘思政元素、選擇思政教育載體、開展課程思政教育活動四個方面闡述。

1） 教學目標確定：高校實施課程思政教學的目標的確定要緊密圍繞立德樹人根本目標，將思想政治教育融入專業課教學中，在專業課程知識點的傳授過程中融合思政教育，以培養德智體全面發展的社會主義建設者和接班人，滿足新時代在工科領域和計算機領域特定崗位的高層次人才，適應現代社會的崗位需求。

2） 挖掘傳感器原理課程中的思政元素：思政元素與第一個環節確定的課程思政目標相輔相成，相互促進。基于傳感器原理課程的性質和特點，可以針對傳感器的分類、特點、工作原理應用，給學生講授各種傳感器的應用場合和選型依據。為了引導學生提高創新能力的思政教學目標，結合應用場景給學生講解傳感器的應用，如講解電容式傳感器時，結合銀行自動取款機的觸摸屏工作原理，智能手機的觸摸屏等與學生息息相關的應用場景進行講授，同時結合現代信息社會，要求學生通過網絡實現擴展性學習，了解對電容式傳感器的進一步改進，從技術、材料和方法上進一步提高電容式傳感器的工作性能、靈敏度等技術指標，創新傳感器器件，從結構或者制作材料上對器件進行改進，以適應特殊應用場景的需求。

3） 選擇課程思政載體。

高校的思想政治教育課作為大學生進行思想政治教育的主陣地和主渠道，是培養社會主義建設者和接班人的重要途徑，進一步完善大學生的思想修養和道德修養。相比于思想政治課的顯式信息載體而言，專業課思政教育元素比較抽象，為了培養學生社會主義核心價值觀、人生觀或其他價值取向，在專業課教學中要選擇合適的思政教育載體[5]。如先進科學家、傳感器發展歷史、傳感器材料的研發歷程、傳感器發展動態等，通過預期確定的思政教育載體，直觀地將思政教育元素表達出來，激發學生的內在情感，激勵學生在傳感器研發上的強烈欲望。如講授光電傳感器的工作原理時，涉及光電效應的物理現象，此時引出德國物理學家赫茲，光電效應就是由赫茲于1887年發現的，再由愛因斯坦解釋了這一現象，這一發現對量子理論起了重要作用。通過相應擴展知識點的講解，引導學生向歷史上做出過重要貢獻的科學家學習，學習他們刻苦、勤奮、頑強拼搏、勇于探索的精神。

課程思政載體的來源多渠道，如報紙、電視、短視頻、重要人物、綜合報道等。如港珠澳大橋使用了大量高精度傳感器，港珠澳大橋將中國香港、珠海和中國澳門三地緊密地連接在一起，總長約55公里，是粵港澳三地首次合作共建的超大型跨海交通工程，于2018年10月23日正式開通。如此巨大的跨海工程自2009年開始建設，港珠澳大橋是一項偉大的工程，匯聚了眾多高級工程師的智慧，融合了多項高科技的應用，其中傳感器技術是實現和保證港珠澳大橋正常運轉和安全的基礎之一。包括：用于實時監測橋梁傾斜角度的傾角傳感器、用于實現曲直線精準對接的高精度陀螺儀、用于監測橋梁狀態的位移傳感器和液體壓力傳感器等，這些高精度傳感器是傳感器工程師們的智慧結晶，啟發學生為大力支持國家現代化建設奮力拼搏、求實創新。

4） 開展思政教育活動：確定了課程思政載體后，接下來實施思政教育活動。思政教育活動有別于思想政治教育中的思政教育，思想政治課程是通過顯式思想政治教育來提高學生的綜合素質，增強學生的社會主義核心價值觀、人生觀和世界觀。而在工科專業課教學中，基于課程思政理念的教學實踐是通過隱式思想政治教育來達到提高學生多方面素質，隱式的含義是指，課程思政中的思想政治教育蘊含在專業課某個知識點中，需要教師去挖掘。課程本身還是專業課教學，而不是思想政治課教學。如何在專業課的課程思政中通過隱性的思政元素來引導學生提高思想政治素質是關鍵。上述的例子中，思政教育可以在傳感器概述一章，通過以下環節開展思政教育活動，表1給出了開展思政教育活動的教學設計過程。

①觀看視頻：可以選擇港珠澳大橋視頻播放，讓學生了解港珠澳大橋的宏偉氣派，感悟其中的技術含量，感嘆偉大祖國在工程設計和研究領域的強大能力，培養學生的愛國情懷，贊賞高級工程師的工匠精神。

②港珠澳大橋傾角傳感器的應用及技術要點講解、高精度陀螺儀的應用及技術要點講解、位移傳感器的應用及技術要點講解以及液體壓力傳感器的應用及技術要點講解，讓學生增強傳感器設計和制造的創新意識，促進學生主動學習，熱愛學習。

③介紹港珠澳大橋兩大主力工程師，一位是最早倡議興建大橋的中國香港著名實業家——胡應湘，另一位是內地工程師，負責港珠澳大橋島隧工程項目的總工程師——林鳴。兩位工程師帶領的工程團隊在無數壓力、風險、挑戰和責任面前取得不斷進步和工程突破，挖掘出勇于挑戰、克服困難、不斷創新的精神作為課程思政元素，通過課堂專業課程知識點的講解，提高了學生的創新意識和勇于挑戰的精神。

2.2 傳感器原理及微操作系統課程思政實踐教學

傳感器原理及微操作系統是物聯網工程專業的必修課之一，主要通過理論教學環節和實踐教學環節來實施，實踐教學環節主要是通過使用各種類型的傳感器，掌握傳感器的特性、使用方法和應用場景，如在智能家居常用的紅外傳感器、溫濕度傳感器和光照度傳感器等，智能農業系統中常用的土壤成分傳感器、溫濕度傳感器等，掌握傳感器在應用場景中與系統其他部件的連接。同時為了增強學生的團隊合作精神，體現部分學生的組織協調能力和管理能力，實驗環節特別增加了擴展實驗，擴展性實驗的選取既要考慮到學生當前具備的專業知識，又要能夠用上紅外傳感器及超聲波傳感器等應用領域較多、功能完善、與生活結合較緊密的傳感器類型。

傳感器原理及微操作系統課程思政教學改革的第二個環節是實踐環節，實踐教學環節主要是通過在學校實驗室的基礎上讓學生提高實踐動手能力，為了實現課程思政教學，實現立德樹人的根本目標，實踐教學環節主要通過以下兩種措施提高學生獨立分析問題和解決問題的能力，同時培養學生的團隊合作精神。實驗教學環節課程思政教學的特點是以培養學生的主動性和積極性為目標，側重提高學生的實踐動手能力，增強學生的創新意識和團隊合作精神，實踐教學環節仍然按照確定思政教學目標、挖掘思政教學元素、選取思政教學載體及實施思政教學過程四個方面。由于實踐教學環節主要以學生動手操作為主，教師在實驗課上不能過多占用太多時間，教學過程設計時做好做足前期工作，通過文檔方式將思政教學目標等四個方面與實驗文檔一塊發給學生，并在學生做實驗之前圍繞挖掘思政教學元素及選取思政教學載體重點講解，讓學生從中受到啟發。在實踐教學環節中，為了增強學生的創新意識，選取思政教學載體時側重選取設計性實驗，這類實驗是在驗證性實驗的基礎上讓學生通過創新思維應用傳感器實現某個具體功能。擴展性實驗主要以增強學生的團隊合作精神為目標，在選取項目時要確保學生的人數不能太少，一般5～7人合適，在這個環節，從分組實施到組別管理，組內人員的項目任務分配，項目進度安排及管理都以學生為中心，充分挖掘項目實施過程中的組織管理能力、協調能力等思政元素。課程思政實踐環節的教學過程如圖2所示。

——實驗環節教學過程

1） 基本實驗操作項目。在傳感器原理及微操作系統課程中，基本實驗項目有溫濕度數據獲取實驗、光照度數據獲取實驗、人體紅外傳感器數據獲取實驗、繼電器開關實驗、TinyOos基礎實驗等，實驗的類型有驗證型實驗、設計型實驗和綜合性實驗，考慮到物聯網工程專業是應用型專業，要求學生具有很強的實踐動手能力，實驗課的改革的目標是培養學生自身的分析問題和解決問題的能力，老師首先會演示實驗設備的使用，實驗過程，得到的實驗結果，并提醒學生在實驗操作過程中要注意的關鍵點，然后由每個學生單獨操作，完成實驗任務。在硬件連接、軟件編譯調試和串口調試期間，學生會遇到各種問題，老師根據問題的描述引導學生獨立思考，讓學生短時間內找到問題所在及給出解決方法，比如，硬件連接問題，下載線不能使用以及PC機USB口不能用都有可能會產生程序代碼不能正常下載，學生必須逐個檢查，最后解決問題。

2） 擴展實驗操作項目。為了增強學生的團隊合作意識，加快傳感器理論向實際應用的轉化，本課程設置了一到兩個擴展實驗項目。項目一：利用光照度傳感器以及相關器件制作簡易的智能路燈。項目二：利用人體紅外傳感器以及相關器件制作簡單的室外警報裝置。首先項目要求學生已經掌握光照傳感器和紅外傳感器的基本原理、結構和特點，其次要根據特點的應用場合選擇具體的傳感器型號，由于不同型號的傳感器性能差異比較大，如靈敏度、穩定性等，通過選型，讓學生掌握傳感器的相關性能指標參數。最后，每個小組分配5～7人完成實驗任務，由每個小組自行制定完成任務的方案，如大部分小組可能會先選出一位組長，由組長給每個組員分配任務（負責器件選擇、器件連接、擴展功能、調試、測試、功能實現），當在設計產品出現問題時，組內成員相互交流，分析出現問題的原因，給出解決方法，一方面，能夠讓每一位組員體驗簡易傳感器應用的實現過程，進一步提高學習積極性和主動性，另一方面，通過擴展實驗的完成，培養了學生的團隊合作精神。

3 結束語

高校是培養高端人才的主要陣地，為實現立德樹人的根本目標，通過顯式的思想政治教育和隱式的專業課課程思政提高學生的綜合素質，充分挖掘課程中的創新意識、勇于挑戰、全面發展等思政要素。“一個中心，兩個環節”的專業課課程思政以學生為中心，從理論教學和實踐教學兩個方面，圍繞思政目標確定—思政元素挖掘—思政載體確定——開展課程思政活動完成專業課課程思政教學實踐，充分挖掘每個環節的課程思政元素，逐步培養學生的創新意識，提高學生的積極性和主動性，培養學生的道德修養和社會主義核心價值觀，培養社會主義新時期適應多領域需求的復合應用型人才。

參考文獻：

[1] 習近平在全國高校思想政治工作會議上強調：把思想政治工作貫穿教育教學過程，開創我國高等教育事業發展新局面[N].人民日報，2016-12-09（1）.

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[3] 金媛媛，杜向鋒.高校專業課“課程思政”的探索與實踐——以“旅游學概論”課為例[J].北京教育（高教），2020（7）：51-53.

[4] 黃玉艷.新時期高校思政課程教學創新思路研究[J].農村經濟與科技，2020，31（12）：281-282.

[5] 李柳，王曉紅.高校理工專業“課程思政”教育的引入和研究——以電路分析課程為例[J].高教學刊，2020（20）：183-185.

【通聯編輯：謝媛媛】

收稿日期：2022-04-18

基金項目：2021年湘南學院校級教學改革項目（項目編號：38） ;2020年湘南學院校級課程思政教學改革項目（項目編號：63） ;湘南學院應用特色學科建設項目：計算機科學與技術

作者簡介：李發英（1972—） ，女，湖南臨武人，講師，碩士，研究方向為物聯網體系架構、計算機網絡、信息安全;肖娟（1983—） ，女，湖南永興人，副教授，碩士，研究方向為計算機應用。