“海洋探測技術”新工科實踐課程思政實施

張敏，劉功亮，劉愛軍

［摘 要］ “海洋探測技術”是利用電子技術獲取海洋環境狀態信息的實踐課程。課程以社會需求為導向，培養德才兼備的杰出人才。課程圍繞教學方法和教學平臺這兩個關鍵點去實現課程思政改革。具體從教師隊伍建設、實踐平臺建設、課程內容建設三個方面去實現課程思政改革。經過實踐檢驗，課程思政改革取得了顯著效果。

［關鍵詞］ 海洋探測；新工科；實踐；課程思政

［基金項目］ 2020年度教育部新工科研究項目“海洋信息領域緊缺人才培養機制探索與實踐”（E-TMJZSLHY20202113）；2020年度山東省教育廳本科教育研究“智能精準化，多內涵貫穿融合的電子類創新人才培養模式研究”（M2020317）；2021年度教育部自動化教指委“海洋自動化探測技術的新工科模式建設”（202125）

［作者簡介］ 張 敏（1976—），男，甘肅蘭州人，碩士，哈爾濱工業大學（威海）信息科學與工程學院高級工程師，主要從事信息與信號處理、實驗室管理與建設研究；劉功亮（1979—），男，山東淄博人，博士，哈爾濱工業大學（威海）信息科學與工程學院教授，主要從事衛星通信研究；劉愛軍（1971—），男，河北張北人，博士，哈爾濱工業大學（威海）信息科學與工程學院教授，主要從事信息與信號處研究。

［中圖分類號］ G642.41［文獻標識碼］ A［文章編號］ 1674-9324（2023）11-0121-04 ［收稿日期］ 2022-05-20

一、課程背景介紹

當前國內海洋領域生產迅速發展，海洋信息領域需要具有個性化思想、創新意識的人才。哈爾濱工業大學威海校區信息科學與工程學院于2019年成立了“海洋信息工程”新工科專業。“海洋探測技術”作為新工科專業的一門24學時的實驗課程，實踐課程圍繞海洋信息獲取、傳輸、處理和應用服務構建起完整的海洋信息工程課程體系，努力培養能力出眾、德才兼備的海洋信息類優秀人才。

二、實踐課程思政實施路徑設計

課程通過構建特定的實踐教學模式去促進學生的成長、成熟。通過建設符合社會需求的實踐環境的方法去引導學生向良性發展。具體實施從兩方面著手：一方面人成長學習各種技能、去適應社會；另一方面社會導向和調整個人發展。可以從教學方法和實踐環境兩個途徑去進行課程思政引入，如圖1所示。

課程的研究根本是對人的發展認識。弗洛伊德的本我、自我、超我的人格理論認為，人具有自然和社會的雙重屬性，自然人的行為與社會息息相關，學習的形成和目的及其應用歸根到底是在所處社會中發揮作用。學習過程就被認為是社會文化參與過程的延伸。人的成長也就是人的本我、自我、超我的不斷遷移，社會屬性不斷增強的過程。

綜上所述，實踐課程教學，一方面強調學習是個體對知識的獲得過程，包括行為取向、認知取向的學習理論；另一方面則強調學習的社會性質，人與人之間的交往互動是學習的主要方式，社會情境認知也是學生的重要能力［1-2］。通過構建課程思政的實踐環境讓學生從自身特點向社會性合理發展。其中實踐環境包括教師團隊、實踐平臺、實踐內容等。

三、課程思政的實踐環境構建

（一）課程思政實踐環境打造的整體思路

海洋探測技術新工科實踐環境建設內容包括教師團隊思想先進性建設、實踐平臺產學一體化建設、實踐內容先進性建設三部分內容。

（二）教師團隊思想先進性建設

作為劉永坦院士團隊在威海的延伸和傳承，通信工程系教師近年來陸續加入新體制雷達站站長于長軍教授組建的“對海監測與信息處理”團隊，并在教學科研工作中快速成長。基于這一獨特優勢，通信工程系支部確定了“對標雷達鐵軍、打造過硬堡壘”的建設目標，在教學、科研和育人方面發揮戰斗堡壘作用，勇擔培育海防通信拔尖人才的重任，是全國高校黨建“雙創”樣板支部，2021年獲評山東省教育系統“先進基層黨組織”、教育部思想政治工作司“全國黨建工作樣板支部”培育創建單位、山東省優秀共產黨員等榮譽，通信黨支部組成領學小組，引導廣大青年學子以劉永坦院士為榜樣，勇擔使命，愛國奉獻，教師與學生共同學習劉永坦院士的先進事跡。

（三）復合實踐平臺產研一體化建設

海洋信息工程專業復合實踐平臺由四個不同層次的實踐環境平臺組成，分別是專業基礎實踐教學平臺、綜合實踐平臺、專業實習平臺和科研平臺。其中2019年開始建設的海洋探測技術新工科實驗室將四個平臺進行整合和銜接，為整個復合實踐平臺的核心。復合實踐平臺相互作用和補充，滿足學生專業課程教學、課程設計、綜合實踐、創新、科研的需求［3］，復合實踐平臺組成如圖2所示。專業基礎實踐平臺主要滿足課程教學工作需求；專業實習平臺與“卓越工程師培養計劃”和“工程領軍人才培養計劃”聯動發揮作用；科研平臺主要方向為雷達和海洋探測方向；綜合實踐平臺用以滿足海洋信息專業方向學生的綜合實踐。

（四）實踐內容先進性建設

實際上海洋探測中有人、地面站、通信網、海洋觀測網這四個關鍵網絡元素。人與地面站之間是人機交互、通信網傳過來數據進行數據處理、海洋探測到數據進行通信傳輸、利用傳感器進行信息采集這四種相互關系。進行模擬實現后得到海洋探測實驗系統由海洋數據采集實驗箱、數據通信實驗箱和數據處理實驗箱、人機交互接口這四個部分組成；海洋數據采集實驗箱實現海洋信息獲取功能，數據通信實驗箱實現數據傳輸功能，數據處理實驗箱實現接收的海洋信息處理功能，人機交互接口實現對數據的顯示，能夠將海洋信息傳達給人［4］，整個系統如圖3所示。這些實驗箱完成人機交互、數據處理、通信傳輸、信息獲取這幾個功能。

實驗案例將多種知識貫穿相互融合，打破了課程之間的壁壘，以學生作品實際效果為最終考核目標。實驗案例環環相扣，不斷遞進，直至最終實現一個具有特定功能的海洋信息產品，學生能通過這些案例充分培養創新思維和工程實踐能力。內容分成四個方向，分別是海洋信息采集、海洋信息通信傳輸、數據處理、人機交互，如表1所示。

四、課程思政的教學方法構建

課程思政的打造主要通過學生特征評測、學生能力培養、案例意識導入這三個環節完成。以專業素養培養為導向，提升學生創新、創業、科研水平，培養學生操作、分析、測試、創新能力。讓學生具有硬件、軟件的理論知識，操作方法系統化的電類專業知識。

（一）學生個體特性分析方法建設

學生需求通常包括讀研、就業、創新、出國。教學內容設置要提升學生在考研、就業、創新、出國方面的競爭力，同時一流人才培育要注重個性化培養。個性別于共性，是脫離于大眾的獨特屬性。構建個性化教學網站和個性化實驗案例庫，需利用智能精準化設備進行學生個體特性評測，利用人工智能技術，構建學生實驗心理和行為的自動化評測系統，根據評測結果進行實驗案例庫智能推送，從而進行精準化的個性教學；個性化培養最大程度確保其創新意識［5］。

（二）學生能力培養

新工科人才不僅在某一學科專業上學業精深，而且還具有“學科交叉融合”的特征；他們設計產品具有智能化特性，既在過去的生產和生活中見所未見和聞所未聞的全新人造事物［6］。新工科案例按照設計、需求分析、技術細節、組裝調試、測試、總結等產品研發流程而展開。教學方式上采用如圖4所示多種交叉教學方式。實驗室管理用五位一體的實驗室方式運行，既以培養優秀學生為教育核心，教學方法改革為實現手段，研制新教學儀器軟件為硬件保障，產品產業化、科研、獲獎和論文為評測標準的五種內容為目的。通過學生需求和企業需求及科研需求相結合，以實驗室條件作為孵化五種目的的管理方式［7］。

（三）思政案例教學導入

課程案例思政的導入分成六次課程環節進行，每次課程都會有不同的精神元素主題。第一次課程，緒論部分主要開闊學生眼界和培養愛國情懷，將劉永坦和孫家棟院士作為學生未來發展的榜樣，同時通過華為、中興被美國制裁的事例，告訴學生目前我們國家的現狀。結合當前社會現狀，通過侯德榜和詹天佑的故事，讓學生明白，困難是暫時的，只有努力學習，克服各種困難，未來才會更美好。在第二次課程的產品需求分析階段，結合工程實踐中可能遇到的困難，主要培養學生抗挫折精神，通過知名數學家張益唐和丘索維金娜的故事，告訴學生遇到挫折不要放棄，只有堅持才有可能解決問題。第三次課程涉及產品設計階段，培養學生的設計能力，鼓勵學生勇于創新，用照相機和彩電技術發展的故事，告訴學生技術的變革。在第四次課程的產品實現階段，用喬布斯的案例，告訴學生精益求精是產品實現的關鍵。第五次課程關于產品調試，讓學生遵守“規格嚴格，功夫到家”的哈爾濱工業大學校訓，認真完成測試。最后一次課程內容是分析總結，讓學生開展團隊協作、互相配合，合作分組書寫報告，培養團隊協作精神，其課程環節過程如圖5所示。

結語

自海洋信息工程新工科專業復合交叉實踐平臺實踐開展以來，通過對學生創新意識的培養，取得了不錯的成績。在ICAN全國總決賽和中國研究生電子設計競賽全國總決賽中獲得全國一等獎，同時涌現出了研究生國家獎學金獲得者，省級創新之星、創業之星，省級優秀志愿者，哈工大十佳學生干部、優秀黨員、優秀團干部等一批先進學生典型。

參考文獻

［1］魏春艷，方益權，衡孝慶.基于知識形態的新工科產教融合機理探究［J］.中國高教研究，2022（2）：89-94.

［2］曹修全，陳艷.新工科背景下“傳感器與工程測試技術基礎”課程教學改革探索［J］.黑龍江教育（理論與實踐），2022（2）：90-92.

［3］毛成，趙春魚，李一星.新工科背景下地方院校個性化人才培養模式探索與實踐：以中國計量大學工科試點班為例［J］.中國大學教學，2022（Z1）：31-38.

［4］杜巖，謝謨文，李長洪，等.新工科背景下自然科學理論融合教學實踐［J］.高等理科教育，2022（1）：43-47.

［5］楊冬.從科學范式到工程范式：高質量新工科人才培養的邏輯向度與行動路徑［J］.大學教育科學，2022（1）：19-27.

［6］肖建衛，武岳，鄒仲平，等.新工科背景下理工科本科生創新創業素養培養的路徑探析［J］.高教學刊，2021，7（36）：38-41.

［7］梁軍，侯迪波.適應新工科要求的教學質量評價體系構建和量化模型研究［J］.現代教育科學，2022（1）：123-130+137.

Implementation of “Curriculum Ideological and Political Education” in the Course of Marine Exploration Technology under the Background of “Emerging Engineering Education”

ZHANG Min， LIU Gong-liang， LIU Ai-jun

（School of Information Science and Engineering， Harbin Institute of Technology〔WeiHai〕， Weihai， Shandong 264209， China）

Abstract：Marine exploration technology is a practical course of using electronic technology to obtain Marine information. Course to social demand as the guidance， to cultivate the outstanding talents of having both ability and political integrity. The course focuses on the two key points of teaching method and teaching platform to realize the ideological and political reform of the course. Concrete implementation of curriculum ideological and political reform from the construction of teachers， practice platform construction， curriculum content construction of three aspects. Through practice， the ideological and political reform of curriculum has achieved good results.

Key words：Marine Exploration; “emerging engineering education”; practice; “curriculum ideological and political education”