自動化專業課程思政的探索與實踐

郝崇清，樊勁輝，李 爭，安國慶，張 剛，杜深慧

(河北科技大學 電氣工程學院，河北 石家莊 050018)

將思政元素融入到課程中去是貫徹落實習近平總書記關于“要堅持把立德樹人作為中心環節，把思想政治工作貫穿教育教學全過程，實現全程育人、全方位育人，努力開創我國高等教育事業發展新局面。”重要講話精神的具體實踐。當前正處在移動互聯網的發展熱潮期，學生接觸信息量很大、很雜，正在經受著各種思潮的沖擊，大學生是我們未來社會主義建設的重要接班人，他們出生在中國、成長在中國，沒有經歷過父輩所經歷的艱苦條件，難以體會到祖國現在的和平與發展是多么的來之不易。這就需要我們高校教師要引領學生思想的前進方向，向他們傳遞正能量，一方面讓他們以當前祖國發展的輝煌成就為傲，另一方面讓他們清醒地認識到，我們還有很多短板，還有很多被別人卡脖子的技術，需要他們努力學習去為祖國解決這些卡脖子技術而努力奮斗。

過去一段時間里，高等學校思想政治教育工作主要依靠思想政治類課程實現。隨著時代的發展變化，這種單一的思政教育模式已經不能很好地滿足人才培養的需要[1]。中共中央、國務院印發《關于加強和改進新形勢下高校思想政治工作的意見》，教育部印發《高等學校課程思政建設指導綱要》兩個綱領性文件，對高校如何加強思想政治教育，以及如何在課程中融入思政教育指明了方向。文件指出，要強化思想理論教育和價值引領，發揮哲學和社會科學育人功能，堅持以立德樹人為根本，以理想信念教育為核心，以社會主義核心價值觀為引領，弘揚以愛國主義為核心的民族精神和以改革創新為核心的時代精神[2-3]。本文通過借鑒成功經驗[4-7]以河北科技大學自動化專業為例，就典型教學環節中學生反映良好的思政育人體系、教學設計和思政案例做一個總結和分享，為兄弟院校自動化專業的課程思政建設拋磚引玉。

1 思政育人教師先行

1.1 教師黨支部是立德樹人的戰斗堡壘

一名黨員就是一面旗幟，一個支部就是一座堡壘，教師黨員要在立德樹人中起到先鋒模范帶頭作用，自動化黨支部主動對標立德樹人根本要求，帶領黨員先行先試并總結經驗。深入挖掘自動化專業各教學環節中蘊含的思政教育資源是課程思政對教師的基本要求，要給學生一碗水自己須有一桶水，只有心中有思政才能有挖掘的能力，才知道“挖什么”和“怎么挖”，所以教師要積極參加思政理論學習，黨員更要帶頭學習。教師要在教學中實現思想價值引領更要加強思政學習，尤其是十八大以來以習近平同志為核心的黨中央提出的一系列新思想和新理念，自動化黨支部和專業負責人帶領全體專業教師通過周例會、黨員示范、思政育人沙龍、組織觀看愛國主義教育影片、線上思政培訓和課程思政實踐等環節使教師接受習近平總書記重要講話、馬克思主義理論和社會主義核心價值觀的再教育。使教師以堅實的理想信念爭做中國共產黨的堅定擁護者、先進思想文化的傳播者和培養社會主義建設者與接班人的執行者。

1.2 專業教師要將隱性教育內化于行

思政課教師在思想政治理論教育中發揮的是顯性教育作用，專業教師在傳授知識的同時進行思想價值引領，發揮的是隱性教育作用[8]。為積極踐行立德樹人根本任務，使學生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀，切實擔負起了育人職責，真正把教書和育人結合起來，課程思政應避免課程與思政元素兩張皮問題，使學生在潛移默化中受到理想信念教育。課程思政改革要求專業所有教師全員樹立育人意識，專業督促各教學環節涉及的每位教師種好責任田，將思政元素如鹽化水得融入到專業教學中。

錢學森同志是開展隱性教育的典范，自動化專業正是在錢學森建議下設立的。錢學森作為中國自動化專業的奠基人，從“卡門-錢學森”公式到《工程控制論》，從艱難回國到兩彈一星，他的一生就是一部自動化人愛國奉獻的奮斗史，他用實際行動在“講授”思政，真正做到了寓教于行。專業教師針對如何在不同教學環節或課程中挖掘思政元素，以及如何通過改進教學設計將思政元素融入課堂教學中進行了有益探索，全環節育人已經轉變為了每位教師的自覺行動。

1.3 建設好課程是融入思政元素的前提和基礎

專業教師是課程思政建設的第一責任人，要做專業知識的傳授者和思想價值的領路人。通過加強課堂教學設計、改進教學方法和科研反哺教學，樹立教師在學生心中的崇高專業威望，講授專業知識點并融入思政才更有說服力，更容易獲得學生的尊敬和信賴，顯然一門課程如果連專業內容都沒有講授好，即使融入思政也很難獲得學生的認同。新冠肺炎疫情下對課程建設提出了更高的要求，在線課程資源極大豐富，幾乎每門課程都能找到制作精良的線上資源，一下子拉近了學生和全國名師的距離，這就要求每位專業教師加強課程內容的體系建設，加大教學改革的力度，積極學習優秀線上課程的先進做法，為思政元素融入打下堅實基礎。

2 堅守課堂育人主陣地

2.1 專業教研室是課堂育人的“作戰指揮部”

自動化專業在培養方案中明確將立德樹人作為專業建設的根本任務，明確把立德樹人的成效作為檢驗教學工作的根本標準，專業建設和教學工作的核心是課程，課程的主陣地在課堂。自動化專業共有學科基礎、專業基礎、專業方向和專業選修四個大類的34門專業課程，專業針對思政元素的核心要點和課程特點構建課程與思政的融入關系矩陣，從專業層面統籌規劃課堂思政教學體系，注重發揮每門課程其獨特的思政功能，并提高思政要素的覆蓋面。課堂就是專業教師實施思政育人的主陣地和責任田，專業針對所有課程明確教師課堂育人責任，把教師參與課程思政建設情況和教學效果列入年終推優的重要組成部分。為充分發揮課堂主陣地的育人功能，專業對所有課程從課程大綱、教案、課件和課堂講授等各方面指導教師實施課堂育人，使得全體教師的課堂育人能力顯著提高。

2.2 課堂是課程思政育人的主陣地

課堂是教育教學的主渠道，專業課程八成以上的學時在課堂，用好課堂教學是實現立德樹人的關鍵。專業的核心課程知識點多學時長，是課堂教學的中心環節，要使核心課程不僅是專業上的核心還應該是育人的核心。《自動控制原理》是自動化專業的核心課程之一，其主要內容涉及對控制系統建立數學機理模型并對模型進行分析。在系統建模的過程中會發現，建立系統精確的數學機理模型很困難，或者模型異常復雜甚至不可解，大多情況下是忽略系統中小的影響因素，抓住系統的主要影響因素進行建模。教學設計時先考慮所有影響因素建立一個模型，詢問學生：“這個模型復雜嗎？實際分析和使用中是否可行？”然后再建立一個簡化模型，并闡述在誤差允許范圍內這個簡單模型和復雜模型是等效的，然后接著問：建立這兩個模型的過程能帶給我們什么啟示？大部分學生都能領悟到做事情要抓住事物的主要矛盾忽略次要矛盾。

2.3 善于將課堂專業內容講成思政故事

習近平總書記曾多次強調要講好中國故事，對自動化專業而言，中國故事就是一部新中國成立后中國科技進步的輝煌歷史，從兩彈一星到載人飛船，從深海探測到深空探測，從超算到高鐵，無不詮釋著中國意志、中國深度和中國速度，將自動化有關的科技發展歷史故事融入課堂教學，讓學生感悟中國故事，向學生傳遞中國精神。在《傳感器原理及應用》課程中霍爾型傳感器是高鐵動車組上的常用傳感器，現有的霍爾傳感器需要一個外加磁場才能起作用，講授霍爾傳感器時會講到霍爾效應以及霍爾效應的發展歷史，從霍爾效應、量子霍爾效應，到華裔物理學家崔琦發現的“分數量子霍爾效應”，華裔科學家張首晟發現的“量子自旋霍爾效應”，再到清華大學薛其坤團隊發現的量子反常霍爾效應，即不需要外加磁場的量子霍爾效應，這是中國自然科學領域諾獎級的重大發現，從霍爾效應的發展歷史來看，中國逐漸在某些領域已站在世界科學的山峰上，講解全程沒有任何一句說教，課間又播放了一段薛其坤在《開講啦》的演講視頻，從學生的眼神和專注中我看到了“家國情懷”和“民族自豪感”已經內化到了學生心里。

3 構建實踐育人新方法

3.1 學生參與實驗教學設計過程

課程實驗作為對課堂理論知識深入和鞏固的重要環節，能使學生對專業知識從感性認識上升到理性認識，常規的實驗教學設計一般由實驗教師完成，學生只是被動接受，專業教師積極探索師生共同參與實驗教學設計的新模式。在新冠疫情期間由于學生不能到校，導致PLC課程線上講授完成后課程實驗遲遲不能開展，課程師生探索解決學生在家遠程做實驗的難題，共同研發了基于云平臺的PLC遠程實驗系統，從系統方案制定、軟硬件設計、系統調試和實驗教學設計等各方面師生共同參與，一方面使學生熟悉實驗系統研發的全過程，在自己參與研發的系統上做實驗讓他們終生難忘；另一方面使學生明白遇到困難要迎難而上，真正做到抗疫不停教、居家不停學。通過師生共同努力，云實驗系統順利上線，圓滿完成了線上實驗任務，全程沒有一句思政說教但卻是對學生最生動的思政教育。

3.2 激勵和鞭策相結合的實驗講解方法

中國實現了經濟騰飛和科技發展的長足進步，但任何國家的發展都不是一個全能手，有自己的優勢產業也有自己的弱項，只融入國家發展的強大面可能會蒙蔽學生的雙眼，也應該讓他們看到我們國家被卡脖子的弱項，關鍵核心技術靠錢是買不來的，需要同學們繼續發揚自力更生和艱苦奮斗的作風。根據《科技日報》列出的25項卡脖子清單中有10項與自動化專業相關，相信專業學生在這些方面持續發力一定大有可為。在實驗教學設計時，將激發學生民族自豪感的地方在實驗設備和實驗過程講解時切入，講專業就是講思政，因為思政就在專業中，比如在集散控制實驗中講解浙大中控的DCS系統，告訴同學們它打破了國外壟斷，實現了工業自動化控制系統自主可控，同樣在單片機實驗中介紹STC89C52和CH340都是國產芯片，此時話鋒一轉，讓同學們思考我國在芯片卡脖子方面主要是指哪些芯片？我們還有哪些卡脖子的技術？在這些卡脖子技術上我們自動化專業能有哪些作為？從而引發學生的深入思考。

3.3 情景侵入式的實習教學設計

有些思政元素需要學生在真實情景中去體會，從專業角度講自動化校外參觀實習主要是看自動控制系統，但設計自控系統需要了解生產工藝，利用生產工藝進行情景侵入式的思政融入，以真實情景貫徹“綠水青山就是金山銀山”的發展理念。貫徹綠色發展理念最重要的就是減少大氣污染和水污染，專業選擇大氣環境監測和污水處理企業作為實習單位，在污水處理廠教師指著污濁且散發著臭味的曝氣池問同學們：“這就是我們的生活污水，你們還舍得浪費自來水嗎？”。這種視覺和味覺震撼遠比指著一張曝氣池的照片更有說服力。在大氣環境監測站，教師一邊望著灰色的天空一邊看著顯示屏上的冰冷數字問同學們：“大家覺得咱們PM2.5檢測的精度在這里還有沒有意義？我們現在和工作后能為保衛藍天白云做點什么呢？”，我們要求在實習報告中要回答這些問題，從報告反饋來看，他們對污染問題的認識非常深刻，使他們堅定了不能以犧牲環境為代價的綠色發展理念。

4 打造畢設育人新格局

4.1 以恪守學術道德作為畢設思政根本任務

作為學校育人的最后一個環節，自動化專業的畢業設計是培養學生工程設計能力、創新實踐能力、系統集成能力、科技論文寫作能力和解決復雜工程問題能力的重要載體，也是檢驗專業課程教學效果的重要手段和途徑，同時還是培養學生堅守學術誠信和學術規范的重要環節。在學術誠信和規范方面之前更多的是關注教師、科研人員和研究生，本科畢業設計論文由于學術誠信教育的缺失，導致畢業設計論文存在著抄襲和引用不規范等問題。為加強和規范畢業設計論文的誠信體系建設，教育部印發了《本科畢業論文(設計)抽檢辦法(試行)》的通知，在撰寫論文前專業教師組織學生學習通知精神，并指導學生學習論文寫作學術規范，使他們恪守學術道德并學會合理引用和標注文獻。

4.2 注重畢設與創新創業項目相結合

習近平總書記多次強調：創新是引領發展的第一動力，是一個民族進步的靈魂，是一個國家興旺發達的不竭動力[9]。大學生創新創業訓練計劃項目旨在增強學生的創新能力以及在創新基礎上的創業能力，大創項目對于培養學生的科學思維、團隊協作精神和個人綜合素質起了重要作用。將大創項目融入到畢設中有利于確保畢設選題的科學性、創新性、實戰性、先進性和可行性，比如根據大創項目擬定了一個利用UWB技術設計自動跟隨行李箱的畢設課題，通過將定位精度納入課題的評分中，從而鼓勵學生在課題要求范圍內通過創新努力提高定位精度，培養學生精益求精的工匠精神；在實物制作中使他們意識到，UWB作為一種基于超寬帶技術的定位方法，定位誤差總是客觀存在的，它不以人的意志為轉移，啟發學生利用唯物主義思想分析和解決問題。

4.3 以學生為中心的個性化培養

在畢業設計題目設計中注重因材施教，樹立以學生為中心的個性化培養理念，在滿足學校和課題各項要求的基礎上最大限度地滿足學生的個性化需求。比如有一個關于日歷時鐘系統的畢設題目，當時為了兼顧培養學生解決復雜工程問題的能力，所以對系統的時間誤差要求比較高，而學生則對電機控制比較感興趣，所以我們就降低了對精度的要求，改為讓學生利用電機帶動線陣LED旋轉實現日歷時鐘的顯示，其基本原理是控制旋轉速度維持在一個恰當水平，通過人眼的駐留效應來進行顯示，使得顯示出來的數字看上去是靜止的，該課題使學生深刻理解了“看到的未必就是真實的”，并能夠利用“認識的根本任務就是經過感性認識上升到理性認識，透過現象抓住事物的本質和規律”這個哲學原理進行分析和解決問題。

4.4 探索校企共育新模式

畢業答辯后很多學生就要進入工作崗位，現實中由于多種原因導致畢業生入職后，企業仍要進行二次培養，為打通人才培養的最后一公里，探索實行工程實踐經驗豐富的企業工程師和學校教師共同指導畢業設計，校企教師不僅進行技術指導，而且還結合工程實例在工匠精神、職業道德、自動化系統設計規范和自動化行業相關法律法規等多方面對學生進行教育與指導。校企教師還在畢設題目設置上進行充分溝通，使其能夠起到德育和智育的雙重作用，比如在《基于Modbus的四路模擬量采集模塊設計》課題中，引導他們理解通信協議是通信雙方共同遵守的規則，開發Modbus通信設備時要遵守Modbus協議，從而培養學生的規則意識并自覺遵紀守法，因為法律法規就是每一位公民共同遵守的規則。

5 結語

本文總結了我校自動化專業在典型教學環節中融入思政元素的一些思考和實踐，探索在專業課程、專業實踐和畢業設計等教學環節中融入馬克思主義基本原理、社會主義核心價值觀和習近平總書記重要講話等思政元素，這些課程思政教育實踐不僅使學生在潛移默化中得到了理想信念教育，落實了立德樹人的根本任務，同時使教師的思想覺悟得到了升華。

挖掘并用好自動化專業各典型教學環節中的思政元素，充分發揮各教學環節的思政育人功能，是一項長期且永遠不能松懈的偉大工程。國家正推動制造業升級并支持制造業高質量發展，使我國從制造業大國走向制造業強國，自動化專業服務的主要對象就是制造業，在人工智能、物聯網、5G和工業互聯網等新一代信息技術與傳統制造業融合過程中，需要大批自動化專業人才，自動化專業教師要充分發揮思政育人的積極作用，不斷創新課程思政教學設計，為祖國培養更多又紅又專的高技術人才。