高校“自動控制原理”的課程思政教學改革研究
——以前饋—反饋復合調節思想為基礎

于文波，張 永，張春慧

（內蒙古農業大學 機電工程學院，內蒙古 呼和浩特 010018）

習近平總書記在2018年全國教育大會上指出，“教育是民族振興、社會進步的重要基石”“教育是國之大計、黨之大計”“要把立德樹人融入思想道德教育、文化知識教育、社會實踐教育各環節”“教師要圍繞這個目標來教，學生要圍繞這個目標來學”［1］。2020年4月，教育部等八部門聯合印發的《關于加快構建高校思想政治工作體系的意見》指出，健全立德樹人體制機制，把立德樹人融入思想道德、文化知識、社會實踐教育各環節，貫通學科體系、教學體系、教材體系、管理體系，加快構建目標明確、內容完善、標準健全、運行科學、保障有力、成效顯著的高校思想政治工作體系［2］。黨和國家的高度重視、祖國人民的殷切期許，無不昭示著課程思政理念的貫徹執行已是當今教育的大勢所趨，其對高等教育的影響至關重要。

一、“自動控制原理”課程教學現狀

“自動控制原理”課程是高等學校控制類、自動化類、電氣類、電子類、機械類等專業核心課程，主要內容是以系統數學模型為基礎，對系統進行時域、復域、頻域等分析，進而采用校正方法改善系統性能的課程。以內蒙古農業大學機電工程學院為例，“自動控制原理”課程是電氣工程及其自動化專業、農業電氣化專業的核心課程，總學時為56學時，其中理論講授48學時，實驗學時8學時。

長期以來，“自動控制原理”課程教學中存在重知識傳授、輕德育育人的問題。“師者，傳道授業解惑也”，是對教師育人工作的極致概括。然而，由于該門課程理論性強、內容抽象，因此歷來任課教師更多關注知識本身的講解，極少兼顧專業知識之外的內容；即使偶有部分情況下，教師在講解專業知識時靈光閃現，對德育育人內容略有涉及，也往往是一帶而過，難以形成有效的育人整體。綜上所述，為落實立德樹人根本任務，亟待進行“自動控制原理”課程的教育教學改革研究，這一點正逐漸獲得廣大一線教師的關注與研究［3-5］。

二、“自動控制原理”課程思政教學改革方案設計

為了實現“自動控制原理”課程思政預期效果，達到立德樹人的根本目的，應當對本門課程的教學方案進行全面系統的改革研究與探索。筆者經過系統分析與深入研究，在自身一線教學經驗基礎上，深挖課程內含的立德樹人元素，提出基于前饋—反饋復合調節思想的課程思政教學改革方案，其系統框圖如圖1所示。

圖1 課程思政教學改革方案系統框圖

圖1中，整個教學改革方案以課程學習中的大學生群體作為核心被控對象，期望培養德育、智育雙重達標的優秀人才。然而，當代大學生在成長成才道路上，總是存在來自內部、外部的各種負面干擾。為了克服上述干擾，本方案首先采用前饋調節器方式，對學生學習成長過程中的若干典型外部干擾進行預先調節，以起到防患于未然的目的。同時，為了實時動態掌握學生的德育實際情況，采用感知器結合反饋調節器的方式，對學生的實際情況做出及時正確調節與糾正。

（一）前饋調節器

客觀來說，與過去在校大學生相比，當代大學生在生活水平、知識水平、能力水平乃至智力水平方面，均有不同程度的提升，然而，上述水平的提升也為學生的培育成才帶來了更大的難度與挑戰。比如，大學生的興趣愛好越來越廣泛，專業課程越來越難以捕獲學生的學習興趣；又如，當今學生成長環境優越，造就了部分學生以自我為中心、漠視他人，甚至對國家民族的前途命運漠不關心。總之，如何將當代大學生正面引導直至培育成祖國的棟梁之材、社會主義的合格接班人，值得每一位教育工作者深思。

要達成上述培養目標，應當各類課程聯動起來，真正對習近平總書記關于“使各類課程與思想政治理論課同向同行”重要論述進行深入有力的踐行。當然，課程思政并不能簡單照搬思政理論，而應當深入挖掘課程內涵，以“自動控制原理”課程為例，應當將課程中的特色思政元素有機融入專業知識教學中。為此，筆者在多年一線教學經驗的基礎上，進行了深入思考與剖析，最終從“自動控制原理”課程知識體系中尋找支撐點，形成包含國家民族層面、社會層面和個人層面共三方面內容的全方位系統化前饋調節器解決方案，真正做到學生培養中的防患于未然。有關專業知識教學中的部分關鍵思政支撐點簡述如下。

1.控制原理緒論。通過控制理論的發展歷程和科技的動態發展，激勵學生砥礪前行；通過偉大科學家錢學森以一生踐行愛國志向的故事，激發學生的愛國熱情，引導學生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀；反饋概念，引導學生學會并運用反饋思想，做到“三省吾身”，不斷改正缺點，最終成為有用的人。

2.控制系統數學模型。系統模型框圖中各個模塊各司其職、有機結合，才能形成一個完整控制系統，引導學生明悟個體恪盡職守與團隊協作的道理，強調遵守職業道德和遵紀守法的重要性；傳遞函數是系統的固有屬性，與外在的輸入、輸出信號無關，引導學生不受外在條件的干擾，而是著重加強個人能力與修養的提升。

3.系統分析方法。穩定性分析，穩定性是控制系統的首要指標，是系統正常工作的先決條件，以此教導學生堅決與一切破壞國家長治久安的行為作斗爭，自覺維護國家穩定，深刻理解“天下興亡，匹夫有責”的道理；快速性與準確性，二者往往存在制約關系，難以做到同時提高，教導學生今后工作中要用辯證的眼光看待問題，具體問題具體分析，不能片面追求某一方面而忽視其他方面的重要性。

4.系統校正方法。必要性，實際中任何系統都有缺點和不足，因而需要進行校正，以此引導學生正視自身，發現缺點、改正缺點，不斷校正、不斷進步，最終實現自己的人生理想。

5.實驗環節。理論聯系實際，只有實踐才能得出真知，不能做紙上談兵的趙括，要做理論聯系實際的有用人才，教導學生既要有遠大理想，更應腳踏實地并努力為之奮斗。

概括來講，從個人層面，著力引導學生塑造健康、樂觀的心態，樹立遠大的理想，形成正面積極的世界觀、人生觀和價值觀；從社會層面，著力引導學生樹立良好的職業道德與過硬的職業素質，建立尊重他人與團隊協作的理念，自覺遵守法律道德規范等基本素養；從國家民族層面，著力教導學生深刻認識到“天下興亡，匹夫有責”的道理，要以國家富強、人民幸福為己任，胸懷理想、志存高遠，積極投身中國特色社會主義偉大實踐，并為之終生奮斗。總之，前饋調節器的核心思想，在于對當代大學生的學習成長進行預先干預和超前控制，真正做到防患于未然。

（二）反饋調節器

反饋調節器著重感知學生的實際學習成長狀態與心理狀態，并進行及時引導和糾正，其關鍵在于要以“學生”為中心。下面以“自動控制原理”課程的第一堂課——緒論課為例，運用內含課程思政點的反饋調節器對第一堂課進行教學設計，主要包括課前、課中和課后三個環節。第一，課前準備：（1）教師在線上學習平臺提前發布與課程內容相關的小視頻（自動控制前沿技術、《大國制造之破冰前行》、《錢學森》電影片段等）與學習資料（課程講解PPT、中國大學MOOC在線學習課程鏈接等），要求學生在課前完成觀看與學習，以線上學習時長為考核依據；（2）學生隨機分成若干學習小組，每組3～5人不等，小組成員對前述學習內容進行討論后，從中選擇一點內容或自行選取其他內容（只需與課程內涵相關即可，題目不限，以便充分調動學生的想象力與創造力）進行拓展延伸，要求所選擇的內容必須符合健康、積極、樂觀的主題，形成3～5頁的匯報PPT，上傳至線上學習平臺；（3）教師記錄各小組PPT中反映的學生學習情況與思想情況，并進行逐一點評，從中選擇一個最佳PPT，提前告知學生進行五分鐘課上展示的準備。第二，課中講授：（1）被選中的學習小組中推選一名學生將小組制作的PPT向全班進行展示，時長約五分鐘；展示后，其他學生可就展示內容進行提問或展開討論；（2）教師在學生展示與討論環節，完全以學生為核心，教師僅做正面引導，以便充分調動學生參與積極性。第三，課后總結：（1）教師向學生布置課后鞏固學習作業，制作并發布學生情況調查問卷，內容涵蓋本門課程知識掌握情況、學生日常學習生活情況、思想政治認識情況等內容；（2）學生完成教師布置的課后鞏固學習作業，完成調查問卷，并對學到的專業知識與思政知識的個人感受上傳至線上學習平臺；（3）教師總結本堂課的得失情況，對學生學習的有利方面進行總結，對反映出的問題更應進行及時梳理與記錄，后續視情況進行引導和糾正，并為下一堂課做好充分準備工作。

總之，反饋調節器的運用，本質在于及時獲取學生實際情況，從而及時進行引導和糾正。因此，教師授課不能是一成不變地進行，而應根據學生情況實時做出調整，只有不斷創新的教育理念才能跟上不斷變化的學生情況，才能真正為國家培養出優秀人才。

（三）方案實施效果

基于前饋—反饋復合調節思想的課程思政教學改革方案，在實際教學中進行了有力嘗試。以內蒙古農業大學2018級電氣工程及其自動化專業某班（該班級共有學生37名）為例，采用該教學改革方案后，與往屆學生相比，學生線上學習情況、課堂參與情況、課后完成作業情況等均有較大幅度的提升。同時，加入課程思政元素并沒有影響專業知識教學，相反，學生的學習興趣明顯提升，從而更有利于開展專業知識教學。經統計，該班級學生的最終成績平均值為81.5分，標準差為10分，而未實施該方案的某班級學生的最終成績平均值為74.8分，標準差為11.9分，可以看出，實施方案班級學生的成績有較大幅度的提升，表明基于前饋—反饋復合調節思想的課程思政教學改革方案在實踐中是切實可行的。

結語

“師者，所以傳道受業解惑也。”教師不僅應當完成專業知識教學的授業、解惑工作，更應當在教學中注重對當代大學生的正面引導直至培育成祖國和人民的棟梁之材、社會主義的合格接班人，相當于完成對大學生的“傳道”工作。高校教師只有全方位完成師者育人的傳道、授業、解惑等各項任務，才能最終達成立德樹人的根本目的。