對智能制造工程專業《人機交互技術》思政融入式教學的探索

徐振龍

（杭州電子科技大學，浙江 杭州 310018）

1 問題的提出

2016年12月7日～8日，全國高校思想政治工作會議召開。習近平總書記指出“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。”開展課程思政融入式教學是貫徹落實習總書記重要講話精神、改革創新新時代思政課的重要舉措。

隨著世界工業科技的快速發展，我國高校工程教育面臨新機遇新挑戰，為了助力“中國制造2025”國家戰略、為我國制造業轉型升級儲備高科技人才、提升我國制造業的國際競爭力，教育部提出了“新工科”建設，開展工程教育改革。隨即國內高校相繼成立智能制造工程專業，強調信息技術與制造業的融合，智能化是其典型特點之一。為了實現人與智能制造系統的協同共生，人機交互技術的學習尤為關鍵。

為緊跟新時代高校課程思政的步伐，深入領悟黨的創新思想，結合新時代高校思想政治改革的最新目標，著眼于“新工科”和智能制造專業教育建設，本文以杭州電子科技大學機械工程學院智能制造工程專業《人機交互技術》課程為載體，探討如何將專業課程與思政課程融為一體、相輔相成，培養新時期思想進步、技術過硬的新型人才。

2 智能制造工程與《人機交互技術》

2.1 “新工科”專業之智能制造工程

為應對新一輪科技革命與產業轉型升級，推動創新驅動發展，自2017年2月以來，教育部積極推進新工科建設，并發布了《關于開展新工科研究與實踐的通知》、《高等學校人工智能創新行動計劃》等一系列通知文件。相對于傳統工科，“新工科”更強調學科的實用性、交叉性與綜合性，旨在培養能夠綜合運用多學科交叉融合知識、實踐能力強、創新能力強、具備國際競爭力的高素質復合型人才。

為踐行“新工科”建設、改革創新工程教育，我校設立了智能制造工程專業。該專業面向國家和地方智能制造產業前沿，培養掌握機械、電子、計算機、管理等多學科交叉理論知識，擁有較強的解決智能制造領域復雜工程問題的能力，勝任智能制造系統設計、制造、管理等工作的高素質復合型人才。其中，畢業要求之一為能夠針對智能制造復雜工程問題，開發、選擇與使用恰當的技術、資源、現代工程工具、信息技術工具和人工智能工具，包括對智能制造復雜工程問題的預測與模擬，并能夠理解其局限性。為了達到這一畢業要求，需要學習如何設計、評估、實現人與計算機系統的信息交互。因此，《人機交互技術》是智能制造工程專業的核心課程之一，教學質量將直接影響學生的培養質量。

2.2 課程目標與主要內容

作為一個在信息時代興起的學科，人機交互是廣受關注的交叉學科領域，涉及了計算機科學、認知心理學、社會學、人機工程學等多個研究和應用領域，是對人類使用的交互式計算機系統進行設計、評估和實現，并對其所涉及的主要現象進行研究的學科，尤其在智能時代要研究人與機器人之間通過視覺、聽覺、觸覺和嗅覺等實現多模態信息智能交互功能。顯然，這是一門交叉性、前沿性、綜合性很強的學科，教學內容安排上要注重理論和應用結合，突出融知識傳授、能力培養、素質教育于一體，同時體現人機交互技術的最新研究、應用情況。通過該課程的學習使學生掌握人機交互技術所涉及的基本理論、基礎知識和基本技能，具備綜合運用所學知識開展人機交互系統設計的能力，具備機械設計工程師的基本專業素質。

隨著信息化浪潮的迅猛推進，人與計算機系統的關系日益密切，人機交互技術在日常生活、工業生產、科教文娛等領域發揮著舉足輕重的作用，并朝著更加自然化、智能化、高科技化的方向發展。如今，人機交互在智能家居（智能開關、智能插座等）、智能機器人、智能汽車（無人駕駛、疲勞識別、人臉識別等）、AI虛擬現實等方面得到了廣泛應用，具有廣闊的發展前景。蘋果公司、華為、科大訊飛、Google、百度等公司將計算機技術與人工智能技術充分結合，已經成為人機交互技術領域的領軍者。

3 課程教學現狀與不足

課程思政是高校思政教育的新途徑。它是指以構建全員、全程、全課程育人格局的形式將各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協同效應，把“立德樹人”作為教育的根本任務的一種綜合教育理念。《人機交互技術》是機械工程學院面向智能制造工程專業新開設的一門課程，有別于計算機類專業，該課程的教學內容設置和教學方式方法還有待完善。

（1）缺少課程思政相關內容。目前任課教師著重講授人機交互所涉及的基本知識和相關技術，忽略了課程思政內容的融入。期末采取閉卷考試方式，考核學生對課堂講授知識的掌握程度，無法考察學生的思政水平。在學校已設置的思政課程之外，學生在學習生活中只能零散地接觸一些思政元素，甚至有些思政內容過于理論化、空洞化，容易讓學生產生距離感。因此，在《人機交互技術》專業課教學中，教師將思政內容與專業知識相融合，讓學生在具體實例中學習領悟思政，顯得尤為重要。

（2）《人機交互技術》課程學時短，導致授課內容有限，教學內容不夠深入。由于面向非計算機專業背景的學生，該課程涉及的大量計算機專業知識需要普及和講解，沒有足夠課時進行實驗操作和編程實踐，從而表現為理論性強、實踐性弱。

（3）缺乏貼合機械專業背景的《人機交互技術》教材。據了解，現階段國內教學資料主要面向計算機專業學生，尚沒有與機械背景、智能制造工程專業掛鉤的教材，這使得機械專業背景的教師和學生都更加吃力，在知識的教與學上難以達到最優效果。

（4）教師與課程相關的教學經驗不足。機械工程學院首次開設《人機交互技術》課程，教師缺乏與課程有關的教學經驗，在課程內容設置、教學方式方法上有待改進。

由此可見，為了達到更好的教學效果，對《人機交互技術》進行教學改革，并將課程思政融入其中勢在必行，這不僅是響應習近平總書記號召、與時俱進、提高師生綜合素質的必要手段，也是在中國宏偉發展浪潮進程中培養又紅又專、德才兼備、全面發展的中國特色社會主義合格建設者和可靠接班人的重要措施。

4 教學改革措施

為了提高《人機交互技術》課程教學效果，針對本門課程的教學特點、現狀和不足，提出以下幾個方面措施和建議：

4.1 加強思想建設，使學生深刻理解黨的創新理論

教師加強自身建設，以身作則，充分發揮立德樹人作用。教師在教授專業知識的同時，尋找適合的切入點，融入思政內容，寓思于教、思教結合，將知識點講解與國家大事掛鉤，培養學生愛國情懷，樹立主人翁意識，培養保護國家安全的責任感。例如在教授智能交互技術與應用時，可引入民族企業華為公司因5G技術超越美國而被美國不正當打壓的事件，通過共情式啟發與引導，培養學生的政治意識、大局意識、核心意識、看齊意識。讓學生以主人翁的姿態去理解和看待事件，拔高思想境界，激發斗志和信心，通過不懈努力為國家芯片國產化事業做出貢獻。

4.2 加強課程創新，注重興趣引導，發揮學生主觀能動性

相較于傳統工科專業課程，《人機交互技術》作為新興交叉學科，應順應時代發展，將傳統的線下教學和現代線上多媒體教學相結合，尤其在新型冠狀肺炎大流行零星局部爆發的狀況下，鼓勵網上教學、網絡課件分享、制作知識普及小視頻等，以拓寬學生學習時間和空間的維度。同時，創新傳統線下教學模式，例如翻轉課堂、辯論賽、情景模擬短劇等體驗式、沉浸式的新教學模式，讓學生以主角的身份參與到教學活動中，激發興趣，發揮其主觀能動性，從而使教學達到最佳效果；將人機交互設備帶入課堂，比如AR/VR眼鏡、力反饋觸覺手套等，相比于視頻課件，學生對實際操作和親身體驗更感興趣，也能夠加深對相關知識的理解；適當增加實驗課時，指導學生設計人機交互界面，親身體驗“人”“機”交互的過程；加強課外實踐，讓學生走到科技型企業中去實習，實踐得真知；增加校企合作，讓企業工程師到學校中來授課，共同培養出技術過硬、品行端正、動手能力強的全能型人才。

4.3 完善教材，提高教學效率

智能制造工程專業的設立符合國家發展需求，有助于推動高端制造業的轉型升級，助力“中國制造2025”。因此，建議教育部推出適用于“智能制造工程”專業背景的教材，同時鼓勵專業教師根據專業知識和工程實踐經驗撰寫出版貼合新時代專業需求、具有實用性的教學資料。教材中應詳盡闡述課程所涉及的基礎知識和技術，并結合視頻、圖片、表格等形式予以表達，這樣不僅能激發學生的學習興趣、求知欲，還能最大限度地減少科普性講解時間，使有限的課時得到最優、最廣、最大限度地利用，用更豐富的教學內容填充每一分鐘，避免花大量時間生硬地講解概念性的基礎知識。

4.4 設置獎勵機制，完善考核標準

考核內容除了課程結業考試、平時作業和課堂出勤之外，還可在課堂作業、實驗操作和課堂發言等環節中引入加分機制。例如課堂作業內容設置為閱讀人機交互技術最新研究論文并發表演講，根據完成度打分；實驗課設置為人機交互系統設計，包括交互設備的選用和組裝、交互軟件開發等，根據實驗完成度打分；平時分80起步，每次發言加2分，每次課最多加一次分等。這些舉措有助于提高學生課堂參與度，活躍學習氛圍，提高教學質量。

5 結語

綜上所述，在智能制造工程專業《人機交互技術》課程中滲入思政元素是對黨和政府理想信念教育的認同和維護，是對學生愛國主義教育、中國夢教育的重要方法，是對中華優秀傳統文化、革命文化和社會主義先進文化輸出的有效途徑。采取本文提出的相關措施和建議，可提高教師的職業素養，加快學校在高校工程教育教學改革中前進的步伐，為提高學生的政治認同度、家國情懷、文化自信和道德修養打下堅實的基礎，可為我國高等院校理工科專業的教學發展和進步提供一定的參考。