計算機仿真技術課程思政教學探索

隋濤，劉秀芝，盧曉，牛慧暉，王瑩瑩

（山東科技大學 電氣與自動化工程學院，山東 青島 266590）

習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上強調，要用好課堂教學這個主渠道……使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協同效應[1]。筆者認為，“課程思政”不是因思政而“思政”，而是教學過程體現正能量，教學內容體現向上內容，教學執行體現積極心態。中共中央國務院發出的《關于進一步加強和改進大學生思想政治教育的意見》也強調：“高等學校各門課程都具有育人功能，所有教師都負有育人職責。[2]”針對大學教育的各個環節，需要構建全員、全程、全方位的育人體系，挖掘思政要素，將專業課程和思想政治理論課有機結合，把“立德樹人”作為教育根本任務，各方協同，形成一個全員立體綜合教育環境[3-5]。當前，如何實現全方位育人，是每一位教育工作者面臨的課題，尤其是面對已經有一定的人生觀、價值觀的大學生，如何利用專業人才培養的大舞臺，將思想政治教育融入專業課程中，是每個大學教師面臨的問題。

隨著中國制造在國際上的崛起，“一帶一路”倡議的推進，作為中國制造2025 主要技術支撐的自動化專業，需要大量的具有解決復雜工程問題能力的工程技術人員[6-8]。計算機仿真技術是控制科學與技術及相關專業必不可少的一門重要學科基礎課程，用于培養學生獲得專業工程能力及非工程能力。該課程的授課對象是新一代工程技術人才，其不僅要有扎實的專業知識，工程素養，還要有正確的人生觀和價值觀，具有探索未知、創新實干的使命感，更要有使命擔當的家國情懷。

自動化技術及其相關的計算機仿真技術始終貫穿于我國的工業生產發展歷程，從“三線建設”到“智能制造”，從“兩彈一星”到“火星探測”都需要計算機仿真技術作為有效支撐。結合相關歷史事件及新聞熱點，本文挖掘了相關思政要素，設計了計算機仿真技術課程思政教育的內容。

一 計算機仿真技術課程思政目標

在2018 年召開的全國教育大會上，習近平總書記對學校教育也提出了6 個方面的要求：“要在堅定理想信念上下功夫……要在厚植愛國主義情懷上下功夫……要在加強品德修養上下功夫……要在增長知識見識上下功夫……要在培養奮斗精神上下功夫……要在增強綜合素質上下功夫”[9]。山東科技大學（以下簡稱“我校”）自動專業是國家級一流課程，依托多個國家級省級教學科研平臺，全面瞄準國際工程技術前沿，對接國家發展戰略，面向行業企業需求，立足高端人才培養，不斷向社會輸送具有國際視野、理論扎實和技術過硬的高層次工程技術與工程管理人才[10-11]。結合計算機仿真技術課程特點，未來工程師需要在掌握工程技術的基礎上，要充分考慮社會、法律等非工程要素。

正是因為如此，計算機仿真技術課程思政教育的目標為引導學生堅持中國道路、弘揚中國精神，培養學生愛國情懷；樹立法治意識，堅守法律法規底線；有甘為人梯的犧牲奉獻精神，樹立正確的人生價值觀[12]。同時，教師課程思政意識和能力也需要與時俱進，進一步提升，積極精煉思政要素，組織思政教學內容，為專業課程思政教學打下良好基礎。

二 課程思政建設內容

教學過程中，需要根據專業實際內容，結合社會需求，國家需要來進行。只有合理安排教學內容，將思政內容融入教學內容，才能使教學充滿“動力”，讓學生理解專業知識在社會生產、國家建設中的作用，合理利用專業知識為社會服務[10，13-14]。結合計算機仿真技術課程內容，計算機仿真技術課程的思政要素見表1。

表1 計算機仿真技術課程思政要素簡表[15]

上述思政要素的挖掘，使得計算機仿真技術課程教學在完成教學內容的基礎上，主要從以下幾個方面體現思政教學內容。

（一）虛實結合教學內容引導正確的職業道德規范

計算機仿真技術是分析、研究和設計控制系統的強有力工具，是對復雜工程問題的預測與模擬。其本身就是一個基于真實客觀世界的“仿真”技術，其來源于客觀物理世界，模擬了客觀物理世界。在教學中，要始終既要很好地“仿”，更要立足于“真”。結合專業知識，讓學生能夠掌握虛實結合的仿真技術，理解“虛”和“實”的定位，認識“虛”必須依靠“實”才能成立。例如各個專業課程的數學模型是通過大量的實驗分析得到的，所謂的控制算法也需要在現實空間中實現才能有效。通過課程學習，學生可以意識到，無論是現在的專業理論學習，還是以后的科學研究或工程設計都需要立足于“實”，注重分析數據的真實性，工程設計的有效性。

通過教學引導，可以讓學生擯棄只虛不實的學習理念，深刻理解作為專業技術人員或科研人員，需要實事求是，樹立正確的“仿真”觀，仿而不虛，樹立嚴謹的職業道德規范。

（二）影視題材引導家國情懷的樹立

我國計算機仿真技術發展史，也是我國獨立自主科研發展史，目前有很多影視劇都展現了該部分科技發展的艱辛及輝煌，其中《國家使命》電視連續劇就展現了計算機仿真技術中一個典型應用技術——風洞模擬實驗（如圖1 所示）。在本課程課堂教學中，將播放該劇部分視頻片段，展現仿真技術應用的實際場景，并引導學生課下觀看該劇。于此同時，設置計算機仿真技術發展史課堂教學內容及專題課后討論，讓學生深切感受到計算機仿真技術在國家綜合實力提升中所發揮的重要作用，從科技發展中了解專業前景和方向，產生學好專業報效祖國的使命感，堅定“四個自信”。

圖1 思政課程上課情景

與此同時，在課程教學中，將利用影視人物先進事跡，結合知識內容，展現影視人物的專業工作，讓學生了解當年艱苦環境中，我國優秀科技工作者的家國情懷和取得的成績，進而可以理解并效仿劇中模范人物。例如劇中的主要人物——宋朝，為國家設計建造用于飛機、運載火箭等尖端裝備進行空氣動力學地面實驗的風洞，甘于默默奉獻、艱苦創業，矢志不渝地履行國家使命，為祖國航空航天事業作出巨大貢獻，為學生們提供了學習榜樣。

課程中穿插典型事件和人物的內容，學生可以結合課程自身的知識點，切身體會專業知識在國家建設、社會生產中的重要性，提高專業學習的積極性。通過影視劇中專業模范人物，可以引導學生合理“追星”，理解并學習先進模范人物的優良品質，樹立專業報國的家國情懷。

（三）新聞事件展現自主創新

MATLAB 軟件是本課程的重要內容，是計算機仿真技術的重要應用軟件，但遺憾的是其不是我國自主產權的軟件。2016 年MathWorks 公司宣布對哈工大等多所高校禁用，給我們敲響了警鐘。某些國家對我國科技限制，讓學生們深刻感受到自主創新的重要性。目前，國內許多專家學者、科技人員都在思考如何解決“MATLAB 被禁”這類燃眉之急，課堂中，教師可以抓住這類新聞事件，引導學生樹立正確的人生觀，學好專業知識，師夷制夷，為我國發展添磚加瓦，為解決“卡脖子”問題貢獻自己的力量。

新聞事件往往是社會熱點，更能吸引年輕人的關注度，是思政教學最好的抓手。作為思想相對單純，但激情四射的當代大學生，新聞事件也是一把雙刃劍，任課老師需要廣泛引證、深入挖潛新聞背后的故事，把握大局，適時引導學生，滿足學生的好奇心，更要助推學生的上進心。

（四）循序漸進，樹立厚積薄發的思想

MATLAB 的發展史，本身就是一個課堂走向社會的典型案例。Moler 教授編寫MATLAB 軟件的初衷就是為了教學，使學生能夠為更好地掌握線性代數與數值分析。后經多年商業推廣和演進，加之相關專家學者、企業的開發，逐漸成長為科學、工程仿真計算軟件的翹楚。通過這一典型案例，學生可以親身感受科技公司的發展歷程，了解MATLAB 由小及大、由簡入繁和循序漸進的發展過程，激勵學生積極投入到科學研究、創新創業的洪流中。

任何事物的發展都有其發展規律，不管是科學技術發展，還是創新創業的進程，都需要有量變到質變的發展過程。學生們渴望發展、渴望成功，是每個不愿“躺平”的大學生的基本特征。教師在教學過程中一定要強調正確的歷史發展觀，提醒學生踏實學習、努力工作，打好專業基礎，做好心理準備，獲得綜合能力，厚積薄發，為國家、社會作出最大的貢獻。

三 課程思政保障及實施

思政教育是高等教育的重要內容，貫穿大學生的培養過程。我校自動專業是國家級一流專業，具有多個國家級、省級教學科研平臺。自動化專業始終以全方面育人為己任，思政教育、專業教育同步進行，形成了如圖2所示的專業人才培養體系。

圖2 自動化專業人才培養體系

在自動化專業人才培養體系中，思政教育包含入學思政、課程思政和就業思政，保證了思政教育全覆蓋，其中課程思政是大學教育的主要部分。

計算機仿真技術課程是專業基礎課程，其教學團隊老中青結合，全部具有博士學位，具有豐富的專業經驗及國際化視野。課程內容已經完成多輪線下、線上教學（智慧樹、超星和MOOC 等），積累了大量的教學實踐經驗。這為課程思政教學實施提供了有力保障。

在具體實施過程中，教學團隊梳理優化了課程內容，將思政內容嵌入到教學大綱中，細化教學教案，明確思政要素內容，保證思政教育內容的有效性。在線上線下教學中，安排專門的翻轉課堂，讓學生由被動變主動，進行討論，提高學生的參與意識，更加有效地提升了學生的思想意識，做好其人生定位，打好專業基礎。

四 結束語

在自動化專業培養中，計算機仿真技術是一個專業實踐性很強的課程，與科學研究，與實際生產、生活有著廣泛地聯系，思政類內容比較廣泛。計算機仿真技術作為專業基礎課程，思政教育不可或缺，需要貫穿教學過程始終，是全方位育人的必然之路。任課老師身正為范地完成課堂教學過程及相關活動，是思政教育的一種體現，但這些思政教育都表現在日常學習生活中，潤物無聲，沒有明確提出，思政要素展現不足。計算機仿真技術課程思政的設計，可以進一步明確課程思政教育的定位，思政環節嵌入清晰有效，有力地引導學生積極進行專業學習，樹立專業自信及文化自信。