工科專業(yè)課程的課程思政建設(shè)探索與實(shí)踐
——以《建筑設(shè)備自動(dòng)化》課程為例

李奕霖，楊采怡，陳劍波

（上海理工大學(xué)，上海 200093）

0 引言

教育是民族振興、社會(huì)進(jìn)步的重要基石，高校肩負(fù)為黨和國(guó)家培養(yǎng)人才的重任。2020年6月，教育部發(fā)布了《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》[1]，提出落實(shí)立德樹人的根本任務(wù)，必須將價(jià)值塑造、知識(shí)傳授和能力培養(yǎng)三者融為一體、不可割裂。專業(yè)課程作為課程思政建設(shè)的基本載體，高校要結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)，分類推進(jìn)課程思政建設(shè)。對(duì)于理學(xué)、工學(xué)類專業(yè)課程，要在課程教學(xué)中把馬克思主義立場(chǎng)觀點(diǎn)方法的教育與科學(xué)精神的培養(yǎng)結(jié)合起來，提高學(xué)生正確認(rèn)識(shí)問題、分析問題和解決問題的能力。特別地，對(duì)于工學(xué)類專業(yè)課程，還要注重強(qiáng)化學(xué)生的工程倫理教育，激發(fā)學(xué)生科技報(bào)國(guó)的家國(guó)情懷和使命擔(dān)當(dāng)。

專業(yè)知識(shí)可作為思政教育的載體，專業(yè)課與學(xué)生未來職業(yè)生涯息息相關(guān)，因此在專業(yè)課中開展課程思政建設(shè)具有先天優(yōu)勢(shì)，有利于真正實(shí)現(xiàn)隱性思政教育[2]。然而，工科專業(yè)課程屬于自然科學(xué)范疇，具有以培養(yǎng)應(yīng)用技術(shù)技能為主要教學(xué)目標(biāo)的特點(diǎn)[3]，課程內(nèi)容往往理論性較強(qiáng)、傳統(tǒng)授課模式單一、課堂較為枯燥、學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力不足。與此同時(shí)，工科類大學(xué)生往往需要培養(yǎng)較強(qiáng)的邏輯思維能力，對(duì)獨(dú)立分析解決問題的能力有較高要求。針對(duì)工科專業(yè)和學(xué)生的特點(diǎn)，如何挖掘課程自身的課程思政特征，有機(jī)融入課程思政元素，實(shí)現(xiàn)“融鹽于湯”、“潤(rùn)物無聲”的效果，是當(dāng)前工科課程開展課程思政建設(shè)的重要命題。

1 建筑設(shè)備自動(dòng)化的課程思政特征分析

建筑設(shè)備自動(dòng)化是一門典型工科類專業(yè)課程，具有顯著的交叉學(xué)科特征，在傳授智能建筑基本概念和建筑自動(dòng)化技術(shù)的同時(shí)，講解計(jì)算機(jī)控制、通信、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在建筑設(shè)備與系統(tǒng)中的應(yīng)用，課程內(nèi)容具有鮮明時(shí)代特點(diǎn)和實(shí)踐特色。筆者基于課程特點(diǎn)和教學(xué)實(shí)踐，探索了“立德為先、以生為本、產(chǎn)教融合、虛實(shí)結(jié)合、面向未來”的創(chuàng)新課程思政建設(shè)模式和方法路徑。

1.1 本課程的課程思政具有如下特征

（1）與時(shí)俱進(jìn)，培養(yǎng)具有新技能的新基建人才。在智慧城市快速發(fā)展的時(shí)代背景下，建筑設(shè)備自動(dòng)化課程內(nèi)容與時(shí)俱進(jìn)、和智慧建筑、智慧城市發(fā)展直接相關(guān)，對(duì)面向未來培養(yǎng)社會(huì)需要的工程人才具有重要作用。課程配套有課程設(shè)計(jì)等實(shí)踐環(huán)節(jié)，鍛煉學(xué)生實(shí)踐和創(chuàng)新能力，對(duì)培養(yǎng)具有建筑電控智能化勝任力的中國(guó)新基建人才起到重要作用。

（2）服務(wù)國(guó)家戰(zhàn)略，深植綠色發(fā)展理念。在“雙碳”國(guó)家戰(zhàn)略背景下，建筑設(shè)備自動(dòng)化、智能化技術(shù)是在建筑行業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色低碳發(fā)展的重要途徑。本課程全面融入綠色發(fā)展理念，讓學(xué)生將所學(xué)和國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略緊密結(jié)合，把生態(tài)文明建設(shè)的接力棒接續(xù)傳遞。

（3）理論與實(shí)踐、線上與線下相結(jié)合。在“新工科”建設(shè)和專業(yè)工程認(rèn)證背景下，課程以線下為主要陣地，通過課程團(tuán)隊(duì)和教材建設(shè)、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、課程網(wǎng)站、微課建設(shè)等，助力課程思政建設(shè)全覆蓋，理論結(jié)合實(shí)踐強(qiáng)化工程倫理教育，培養(yǎng)學(xué)生精益求精的大國(guó)工匠精神以及發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，激發(fā)學(xué)生科技報(bào)國(guó)的家國(guó)情懷和使命擔(dān)當(dāng)。

1.2 課程思政目標(biāo)

課程通過課程思政建設(shè)，推進(jìn)“三全育人”、厚植家國(guó)情懷，確立了“培養(yǎng)德才兼?zhèn)洹⒚嫦蛭磥怼⒕哂锌沙掷m(xù)發(fā)展理念和建筑電控智能化勝任力的中國(guó)新基建人才”的目標(biāo)和方向。

（1）服務(wù)“碳達(dá)峰”“碳中和”等國(guó)家戰(zhàn)略，將“綠色、低碳、健康”發(fā)展理念融入課程，結(jié)合時(shí)事，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。采用“以學(xué)生為中心”的多元化教學(xué)模式，滿足學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)需求，提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

（2）充分利用虛擬仿真平臺(tái)實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)等實(shí)踐環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)以及動(dòng)手操作的能力；拓展校企合作渠道、鼓勵(lì)學(xué)生實(shí)習(xí)，將理論知識(shí)與工程實(shí)踐相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和創(chuàng)新能力，提升學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。

（3）助力智慧城市建設(shè)。通過梳理課程結(jié)構(gòu)和內(nèi)容，增加“智慧城市國(guó)家戰(zhàn)略”、“抗擊疫情中國(guó)方案”等內(nèi)容，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)當(dāng)前我國(guó)在相關(guān)領(lǐng)域發(fā)展的了解，并進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生將個(gè)人發(fā)展與民族復(fù)興緊密結(jié)合，形成正確的世界觀、價(jià)值觀、人生觀。

2 建筑設(shè)備自動(dòng)化課程思政總體設(shè)計(jì)及教學(xué)案例

為了達(dá)到“立德樹人、為黨育人、為國(guó)育才”的育人目標(biāo)，引領(lǐng)學(xué)生“發(fā)現(xiàn)夢(mèng)想、實(shí)現(xiàn)夢(mèng)想、成就價(jià)值”，課程秉持“三個(gè)堅(jiān)持、三個(gè)結(jié)合、三個(gè)體系”的理念開展課程思政建設(shè)，對(duì)標(biāo)國(guó)家需求，梳理教學(xué)目標(biāo)，面向技術(shù)、面向行業(yè)、面向未來，幫助學(xué)生掌握知識(shí)技能，增強(qiáng)對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)的理解和學(xué)習(xí)能力，強(qiáng)化個(gè)人規(guī)劃意識(shí)，提高團(tuán)隊(duì)實(shí)踐能力，最終助力學(xué)生圓夢(mèng)，為國(guó)家建設(shè)培養(yǎng)優(yōu)秀人才。

2.1 總體設(shè)計(jì)

2.1.1 教學(xué)模式

通過匹配適合的教學(xué)內(nèi)容及形式、線下分組實(shí)驗(yàn)、線上平臺(tái)產(chǎn)學(xué)融合實(shí)踐，以及加入疫情負(fù)壓病房等案例的線下線上混合教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生腳踏實(shí)地，增強(qiáng)建筑電控智能化勝任力，堅(jiān)定“四個(gè)自信”，構(gòu)建“人才-產(chǎn)業(yè)”互信，志存高遠(yuǎn)、砥礪前行，把“夢(mèng)想是干出來的”信念植入心田。

2.1.2 授課對(duì)象

課程的授課對(duì)象是建環(huán)專業(yè)大四年級(jí)學(xué)生，已學(xué)習(xí)過《建筑環(huán)境學(xué)》、《自動(dòng)控制原理》、《空調(diào)工程》、《通風(fēng)工程》、《建筑電氣》等相關(guān)專業(yè)課，具備暖通空調(diào)系統(tǒng)和自動(dòng)控制原理的基礎(chǔ)知識(shí)，所選內(nèi)容符合授課對(duì)象的知識(shí)接受能力。然而，學(xué)生目前掌握的知識(shí)大多是針對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)自身，對(duì)空調(diào)和通風(fēng)系統(tǒng)中和自動(dòng)控制相關(guān)的監(jiān)控設(shè)備及原理、方法了解較少。經(jīng)過該部分內(nèi)容學(xué)習(xí)，學(xué)生可增強(qiáng)對(duì)建筑自動(dòng)化中空調(diào)系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)備、原理及方法的了解，初步培養(yǎng)學(xué)生“暖通-自控”交叉學(xué)科的思維方式，和進(jìn)行設(shè)備選型、設(shè)計(jì)自控系統(tǒng)的能力。

2.1.3 教學(xué)組織和方法

采用多模式混合教學(xué)方法，面向未來，注重學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)需求。采用多元化線上線下混合教學(xué)方法、問題導(dǎo)向的項(xiàng)目教學(xué)法和針對(duì)智慧建筑的案例教學(xué)法。為了實(shí)現(xiàn)“以學(xué)生為中心”的課程教學(xué)理念，本課程在教學(xué)模式上采用以線下為主，輔助以虛擬仿真實(shí)驗(yàn)、線上等多方式的教學(xué)模式，有利于學(xué)生形成“課前預(yù)習(xí)、課中學(xué)習(xí)、課后復(fù)習(xí)”的學(xué)習(xí)閉環(huán)，能幫助學(xué)生培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考的習(xí)慣，滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求[4]。教學(xué)內(nèi)容的選取緊貼國(guó)家戰(zhàn)略發(fā)展背景、和實(shí)際生活密切相關(guān)，既易于學(xué)生學(xué)習(xí)理解重要知識(shí)點(diǎn)，又能提升學(xué)生的自我規(guī)劃意識(shí)，將個(gè)人發(fā)展與社會(huì)需求緊密相連，努力成為全面發(fā)展的社會(huì)主義建設(shè)者和接班人。

2.2 教學(xué)案例

本節(jié)課的課堂授課形式采用案例教學(xué)法，通過典型案例將知識(shí)要點(diǎn)和能力培養(yǎng)貫穿起來。課前布置課前思考案例，課中進(jìn)行案例的講授和討論；課后布置小組和獨(dú)立思考作業(yè)，讓學(xué)生開展團(tuán)隊(duì)協(xié)作和獨(dú)立思考。下面以該課程中“建筑設(shè)備自動(dòng)化中的監(jiān)控設(shè)備”內(nèi)容為例，對(duì)課程思政設(shè)計(jì)及教學(xué)組織進(jìn)行說明。

本節(jié)課內(nèi)容的課程思政目標(biāo)為：

（1）通過講解課前布置的作業(yè)，復(fù)習(xí)自控原理知識(shí)（典型閉環(huán)控制系統(tǒng)方框圖），溫故知新。引入并學(xué)習(xí)錢學(xué)森先生的科學(xué)精神和系統(tǒng)思維，加強(qiáng)學(xué)生愛國(guó)情懷，培養(yǎng)學(xué)生大局觀念。

（2）學(xué)習(xí)疫情期間負(fù)壓病房環(huán)控案例，了解“建環(huán)力量”和“暖通抗疫”，把知識(shí)學(xué)習(xí)、個(gè)人規(guī)劃與國(guó)家發(fā)展聯(lián)系起來，潛移默化中引導(dǎo)學(xué)生對(duì)“小我”與“大我”進(jìn)行思考、厚植家國(guó)情懷、增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感，將社會(huì)主義核心價(jià)值觀內(nèi)化為精神追求、外化為自覺行動(dòng)。

（3）介紹風(fēng)閥的選型計(jì)算，學(xué)習(xí)監(jiān)控原理圖繪制，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力，通過實(shí)踐練習(xí)，使學(xué)生深刻理解“失之毫厘，謬以千里”的內(nèi)涵，培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成恪守規(guī)范、扎實(shí)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)。

（4）通過課堂討論區(qū)的討論題，讓學(xué)生探討建筑智能化對(duì)綠色低碳建筑發(fā)展的作用，既使綠色低碳發(fā)展理念深入學(xué)生心中，又促進(jìn)了學(xué)生的創(chuàng)新思考和溝通交流能力，對(duì)培養(yǎng)具有環(huán)保理念的建環(huán)人才具有重要影響。

本節(jié)課的課堂授課形式采用案例教學(xué)法，通過典型案例將知識(shí)要點(diǎn)和能力培養(yǎng)貫穿起來。課前布置課前思考案例，課中進(jìn)行案例的講授和討論；課后布置小組和獨(dú)立思考作業(yè)，讓學(xué)生開展團(tuán)隊(duì)協(xié)作和獨(dú)立思考。

案例教學(xué)過程如下：課前24小時(shí)內(nèi)在超星平臺(tái)布置課前預(yù)習(xí)題目，請(qǐng)學(xué)生提前完成，養(yǎng)成良好的自學(xué)習(xí)慣。課前5分鐘打開學(xué)習(xí)通，開始二維碼簽到，強(qiáng)調(diào)守時(shí)的重要性。

課中采用線上線下混合式教學(xué)。

（10分鐘）利用學(xué)習(xí)通“搖一搖”功能，請(qǐng)3～5名學(xué)生回答課前預(yù)習(xí)題目，老師點(diǎn)評(píng)題目回答情況，并切換PPT引出本節(jié)課要講的主要內(nèi)容。

（20分鐘）老師通過講授帶領(lǐng)學(xué)生復(fù)習(xí)自動(dòng)控制原理課程所學(xué)的典型控制系統(tǒng)組成，傳感器、控制器、執(zhí)行器的基本概念，強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)思維，引出大三了解過的錢學(xué)森事跡，號(hào)召學(xué)生學(xué)習(xí)錢學(xué)森的科學(xué)精神和愛國(guó)情懷。

（15分鐘）課程重點(diǎn)：講解控制器的分類、工作原理、應(yīng)用場(chǎng)景。

（10分鐘）采用案例教學(xué)法，通過講解疫情期間火神山醫(yī)院負(fù)壓病房的例子，引出執(zhí)行器閥門的重要性，為下面的講解埋下伏筆。介紹“建環(huán)力量”和“上理暖通抗疫”，引導(dǎo)學(xué)生把知識(shí)學(xué)習(xí)、個(gè)人規(guī)劃與國(guó)家發(fā)展聯(lián)系起來，深入思考自身職業(yè)發(fā)展對(duì)于社會(huì)進(jìn)步、國(guó)家發(fā)展的重要作用，厚植家國(guó)情懷、增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感。

（20分鐘）課程難點(diǎn)：以風(fēng)閥為例，講解調(diào)節(jié)閥的選型和計(jì)算，通過課堂練習(xí)、多媒體結(jié)合板書講解的形式，讓學(xué)生更好地掌握并理解負(fù)壓病房案例中，負(fù)壓的維持是如何實(shí)現(xiàn)的；應(yīng)該如何選用定風(fēng)量閥，促進(jìn)學(xué)生獨(dú)立思考，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

（15分鐘）開展課堂討論，讓學(xué)生結(jié)合以往所學(xué)，討論為什么要大力發(fā)展節(jié)能低碳建筑，如何通過自動(dòng)化、智能化技術(shù)助力建筑“碳中和”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，引導(dǎo)學(xué)生從專業(yè)技術(shù)層面思考能為“碳中和”做出什么貢獻(xiàn)，讓綠色低碳發(fā)展理念深入學(xué)生心田。

課后討論持續(xù)進(jìn)行中，請(qǐng)學(xué)生完善所思所感。針對(duì)不同學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提供超星、學(xué)習(xí)強(qiáng)國(guó)、B站等多個(gè)學(xué)習(xí)渠道和平臺(tái)的資源；并以項(xiàng)目小組形式布置和課堂內(nèi)容相關(guān)的項(xiàng)目制作作業(yè)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生在工程項(xiàng)目中的溝通協(xié)作能力。

3 教學(xué)效果分析與反思

本課程針對(duì)大四學(xué)生，而大四學(xué)生常常忙于實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)，許多學(xué)生對(duì)校內(nèi)理論課堂的投入不夠，如何調(diào)動(dòng)學(xué)生參與課堂討論的積極性是個(gè)重要問題。教學(xué)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，將配套實(shí)踐課程的內(nèi)容設(shè)定為和現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景的真實(shí)項(xiàng)目更加貼近的題目，更能引起學(xué)生學(xué)習(xí)理論課程的興趣。考慮到學(xué)生畢業(yè)后“發(fā)現(xiàn)問題-解決問題”的工作模式，課程應(yīng)以現(xiàn)實(shí)問題為導(dǎo)向，開展“理論-實(shí)踐”相結(jié)合的交互性教學(xué)，讓學(xué)生在實(shí)踐的過程中對(duì)理論知識(shí)進(jìn)一步理解，并協(xié)調(diào)實(shí)踐課程以及理論課程的時(shí)間安排，使這兩門課相輔相成，共同取得較好的教學(xué)成果。

同時(shí)，為了面向未來社會(huì)需求，進(jìn)一步提升建環(huán)專業(yè)畢業(yè)生服務(wù)智慧城市建設(shè)的能力，課程團(tuán)隊(duì)將持續(xù)加強(qiáng)對(duì)本課程配套實(shí)踐平臺(tái)和環(huán)節(jié)的建設(shè)，如利用現(xiàn)代信息技術(shù)手段獲得高校間共享的學(xué)習(xí)資源，或是利用超星學(xué)習(xí)通等平臺(tái)將實(shí)現(xiàn)線下教學(xué)與學(xué)生線上自主學(xué)習(xí)的有機(jī)結(jié)合。本課程目前配套教材內(nèi)容也亟待更新，教師團(tuán)隊(duì)將加強(qiáng)配套教材的建設(shè)，深入挖掘課程中蘊(yùn)含的思想政治教育資源，讓學(xué)生在掌握專業(yè)知識(shí)的同時(shí)塑造優(yōu)秀品格，成為專業(yè)技術(shù)扎實(shí)、思想道德高尚的專業(yè)性人才[5]。

全面推進(jìn)課程思政建設(shè)，教師本身是關(guān)鍵。除了改進(jìn)教學(xué)方式之外，還應(yīng)當(dāng)強(qiáng)化育人意識(shí)、找準(zhǔn)育人角度、提升育人能力、承擔(dān)育人責(zé)任，使工科專業(yè)知識(shí)與課程思政齊頭并進(jìn)，將顯性教育和隱性教育有機(jī)結(jié)合，構(gòu)建全方位育人大格局，培養(yǎng)出愛黨、愛國(guó)、愛人民并且具有家國(guó)情懷和優(yōu)秀文化素養(yǎng)的工科專業(yè)人才。

4 結(jié)語

課程思政教學(xué)是塑造學(xué)生正確的世界觀、人生觀、價(jià)值觀的重要途徑，這是人才培養(yǎng)的應(yīng)有之義，更是必備內(nèi)容，對(duì)國(guó)家發(fā)展和民族復(fù)興有重要影響。本文以《建筑設(shè)備自動(dòng)化》課程為例，探索將課程知識(shí)與思政教育相結(jié)合，通過課前引入偉大科學(xué)家錢學(xué)森先生的故事、課中穿插建環(huán)專業(yè)在抗疫特殊時(shí)期的重要貢獻(xiàn)、課后指導(dǎo)學(xué)生參與小組合作等方式，引導(dǎo)學(xué)生深入思考個(gè)人能力培養(yǎng)與國(guó)家發(fā)展的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探索精神，提高文化自信和家國(guó)情懷。

“路漫漫其修遠(yuǎn)兮”，將思政教育完美與專業(yè)課程相結(jié)合還有很長(zhǎng)的路要走，在探索課程思政建設(shè)的過程中，教師還應(yīng)努力提升自身政治素養(yǎng)、敢于創(chuàng)新，深入挖掘課程和教學(xué)方式中蘊(yùn)含的思政教育資源，努力探索將思想政治教育融入專業(yè)課的途徑，讓學(xué)生在有效掌握專業(yè)知識(shí)的同時(shí)，得到良好的思想政治熏陶，培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會(huì)主義建設(shè)者和接班人。