“現代控制工程基礎”課程蘊含思政元素分析與教學實踐

劉蕾　王晶

［摘 要］ “現代控制工程基礎”是自動化專業的必修課，主要內容包括經典控制和現代控制兩部分基礎理論。課程理論性較強，在各個知識點中蘊含著豐富的思政元素，能夠在潛移默化中實現對學生的思想政治教育，促進學生知識與能力、過程與方法、科學素養與價值引領的統一，從而充分發揮專業課教學的育人功能，做到了使專業課程與思想政治理論課同向同行，形成協同效應，使課程思政實現了全課程育人，達到潤物無聲的效果，實現對學生世界觀、人生觀、價值觀的引領。

［關鍵詞］ 現代控制工程基礎；課程思政；立德樹人；教學設計；課堂教學

［基金項目］ 2022年度北方工業大學現代控制工程基礎項目“本科課程思政示范課程”（108051360022XN560）；2022年度北方工業大學校內課程建設項目“智能控制”（108051360022XN752）

［作者簡介］ 劉 蕾（1984—），女，河北石家莊人，博士，北方工業大學電氣與控制工程學院副教授（通信作者），主要從事奇異系統魯棒控制和故障診斷與容錯控制研究；王 晶（1972—），女，河北玉田人，博士，北方工業大學電氣與控制工程學院教授，主要從事復雜工業過程建模和控制與故障診斷研究。

［中圖分類號］ G641 ［文獻標識碼］ A［文章編號］ 1674-9324（2024）04-0116-04 ［收稿日期］ 2022-11-28

引言

世界著名科學家、教育家錢偉長曾經說過：“我們培養的學生首先應該是一個全面的人，是一個愛國者，一個辯證唯物主義者，一個有文化藝術修養、道德品質高尚、心靈美好的人；其次，才是一個擁有學科、專業知識的人，一個未來的工程師、專門家”。可見在教學中，知識的傳授固然重要，但傳授知識的同時更要注重思想上的教育與引導，發揮好課堂教學主渠道，開辟教育教學新境界，促進學生知識與能力、過程與方法、科學素養與價值引領的統一。

課程思政是貫徹落實黨的二十大精神，推進黨的二十大精神入腦、入心、入行的有效渠道。文獻［1］論述了黨的二十大精神融入課程思政的價值意蘊、主要內容、實踐進路。對于工科學生，懷工業報國之志、厚植愛國主義情懷是至關重要的。工科的課程思政要達到潤物無聲的育人效果，需要進行頂層設計，文獻［2］闡述了工科課程思政的全程式教學設計理念，提出根據課程特色設定明確的課程思政總目標，將國家科技戰略和中華優秀傳統文化通過寓道于教、寓德于教、寓教于樂的教學設計有機融入課程教學的全過程，并且在實際教學中有所實踐，效果顯著。

“現代控制工程基礎”課程在很多高校拆分為“自動控制原理”和“現代控制理論”兩門課程，主要是闡述控制理論相關知識。文獻［3］強調了“自動控制原理”課程開展課程思政建設的必要性，詳細列舉了各章知識點的思政元素融入，根據該課程的性質和特點，通過觀視頻、悟道理等多種方法挖掘課程中蘊含的思政元素，進一步將道德規范、工匠精神、家國情懷等融入專業課教學過程。文獻［4］以課程中“負反饋控制原理”為例，進行了實施路徑探索與實踐研究。一直以來，教師更關注思政元素的挖掘、融入、輸出，然而檢驗學生的學習效果也是至關重要的。文獻［5］通過對課程思政建設實施現狀多維度的分析，在闡明課程思政建設成效評價體系的必要性的基礎上，提出課程思政建設成效評價體系的構建路徑與遵循原則，確保達到提升人才培養質量的核心目標。

開展課程思政建設以來，本著教育者先受教育的原則，筆者從慢慢摸索到不斷實踐—總結—提升，有意識地挖掘思政元素，并潤物無聲地融入課堂，沿著“學—思—悟—踐”逐步找到思政知識和專業知識結合的契合點，找到合適的切入點，課程思政使專業課更具“生命力”。以下為筆者在教授“現代控制工程基礎”課程中，利用課堂主渠道深入挖掘思政元素，并融入思政的教學設計，以及形成考核反饋等方面的總結和思考。

一、挖掘思政元素，做好教學設計

教師是推進課程思政的主體，自動化專業課程思政建設的目標是以自動化專業為載體，結合本專業特色和優勢，通過專業科學素養與核心價值引領，形成特色鮮明的專業人才培養模式。主要的困難在于教學設計如何做到潤物無聲。首先要明確的是課程思政不是每堂課都要進行德育教育，也不是每個知識點都要機械地安排思政內容，而是結合課程特點挖掘思政元素，選擇合適的切入點，做到有機融入，即“把鹽灑進湯里”。教學設計中采用“五步設計法”：連接—呈現—體驗—反思—應用。其中連接即為通常說的“課程導入”，主要目的是要激發學生的學習興趣，具體實施方法有造氛圍、舉例子、談節日、講故事等；呈現的形式主要是直觀展示，講授新知識，可借助視頻材料、歷史文獻、名人逸事等進行講解；體驗的過程實際是深入學習的過程，增加學生的參與度，以學生為中心，翻轉課堂；反思的主要目的是尋找差距，檢查是否達成課程思政目標，不斷發現問題，并進行修正；通過應用實現自我升華，例如，在總結章節時讓學生分組討論后形成意見，派組長進行匯報分享，要求理論聯系實際，體現工匠精神。

融入思政元素的教學設計，關鍵是要讓學生能夠自然接受，即認為思政元素是課程的一部分，引起學生的情感共鳴，有效激勵學生產生學習的內生動力，促進學生對課程知識的理解、掌握、拓展與深化。需要注意的是，同一門課程，由于教師風格迥異，學生性格不同，而且隨著社會的變遷、經濟的發展和科技的進步，教學設計需要不斷調整，教師也要不斷加強學習，將思政元素、德育元素滲透課程教育的環節，達到潛移默化的境界。

二、激發使命擔當，厚植愛國主義情懷

通過融入科學家的事跡，進行愛國主義和科學精神教育。以榜樣的力量，激勵學生熱愛祖國、報效祖國。運用案例研究方法，強調要善于挖掘控制科學領域的成功案例，分析其時代背景、人物事跡（科學家的成長故事）、事件（科學發展的歷程）的邏輯過程，特別要挖掘相關研究領域的科學家的先進事跡，將其愛國、敬業、奉獻、求真、創新的精神展現出來，讓生動的故事感染學生。

控制科學有悠久的歷史，許多控制界的專家都有非常勵志的人生經歷。課堂中通過一些名人的輝煌成就，鼓勵學生不斷努力，向更高的目標邁進。例如，緒論部分講述控制理論發展史時可以詳細介紹中國控制界第一人——錢學森，通過觀看視頻，讓學生深刻了解到錢學森不僅是科學的旗幟，更是中華民族知識分子的典范，是偉大的人民科學家，號召學生向老一輩科學家學習，學習他們堅定的理想信念和愛國主義情懷，以及鍛造嚴謹、樸實，實事求是的學風和品格。也可以根據新聞時事，結合其他領域的科學家，如呼吸病學專家鐘南山院士，有院士的專業、戰士的勇猛，更有國士的擔當；國際著名的地球物理學家黃大年，帶領400多位科學家創造了多項“中國第一”，為我國“巡天探地潛海”填補了多項技術空白，將自己毫無保留地交給了祖國；等等。

“一個有希望的民族不能沒有英雄，一個有前途的國家不能沒有先鋒”［6］，一方面可以用鮮活的事例講好科學家的故事，講好新時代中國故事，弘揚愛國主義精神，激發學生的愛國情、強國志、報國行；另一方面，要引導學生聚焦國家重大戰略需求，聚焦世界科技前沿，將創新作為學術研究的不懈追求，潛心探索、精益求精，培養學生精益求精的大國工匠精神，激發學生科技報國的家國情懷和使命擔當。

三、錘煉品德修為，強化價值引領

要注重強化學生工程倫理教育，21世紀的工程倫理教育導向是培育多學科視角和高責任感的現代工程師，既要具有扎實的工程專業能力，又要具備精深的社會能力。因此，要錘煉品德修為，踐行社會主義核心價值觀，學會責任與擔當。

一是要立足本科教育，強化價值引領。例如，講到控制論的奠基人——維納時進行價值觀教育，都知道維納是神童，但“神童”不是天生的，是他強烈的求知欲望和刻苦鉆研的結果。二是要讓教育者先受教育，教師要以身作則，率先垂范。教師作為人類靈魂的工程師，不僅要教好書，還要育好人，各方面都要以身作則，為人師表。學生模仿性很強，他們尊重教師，信任教師，將教師作為模仿的對象。因此，教師要以自己崇高的職業責任言傳身教，潛移默化。學生對教師的一言一行耳濡目染，無形地塑造著學生的心靈。比如在講根軌跡繪制、頻域響應曲線繪制的時候，教師都會自己帶著尺子，規范自己的行為，授課時尺規作圖，以作示范。三是科研育人，傳承嚴謹的治學態度。要將在科研工作中孜孜以求、鉆研敬業的優良工作作風潛移默化影響每一位學生，培養學生內在的拼搏品格，引導學生不斷發現問題，培養分析問題和解決問題的能力，將課本中的理論與亟待解決的科學問題充分結合，正確面對實驗過程中出現的不符合規律的數據，讓思政教育真正全方位立體“著陸”，使學生專業成才的同時，嚴謹認真對待每一件事。

四、課程評價與成效

（一）課程考核評價的方法

采取有效的考核方法可以更好地培養學生的學習主動性，促進師生間的互動。自2020年開展課程思政以來，思政元素的融入逐年遞增，在考核上，主要體現在課堂表現和思維導圖繪制，2022年還增加了思政話題研討（占總成績的4%）。課堂表現中通過交流研討、師生互動等方式，展現學生的表達能力和團結協作能力，繪制思維導圖可訓練學生的工程思維能力和總結能力。這樣做不但能夠促進學生更加認真學習思政內容，而且能夠幫助教師更好地進一步開展課程思政的教學。

（二）學生評價

控制理論的內容專業性很強，涉及的定理常使學生陷入被動，這種情況下，教師可以選擇通過“思政知識調節器”調整，提高學生的學習熱情。關于本課程的課程思政授課效果，對2019級實驗班學生做了問卷調查，調查結果如圖1所示。調查顯示大多數學生比較關心課堂學習中融入時政類話題（占76.67%），在上課過程中提到的六類典型思政話題和四類科學研究方法印象都比較深刻，其中對錢學森故事感興趣的占73.33%，理論與實際相統一的研究方法占66.67%。

（三）教學改革成效、示范輻射情況

本課程堅持專業與思想同步育人，學生的精神面貌得到了改善，學習成績大幅提高，學習效果改善明顯，取得了一定的成效。教師在講授思政內容的同時，學生能夠積極參與討論，提出一些正能量的獨到見解，學生學習的積極性和學習效果得到很大的提高。學生上完課之后，能夠積極參與“挑戰杯”“互聯網+”等各級各類的創新創業項目大賽，并取得了較好成績，充分說明了思想政治教育對學生學習并運用專業知識起到了促進作用。

結語

要充分發揮專業課教學的育人功能，深入挖掘課程的思政資源和元素，有機融入專業課程內容講授中，從課程教學知識點設置，教學方法等進行改革與實踐，潛移默化地實現對學生的思想政治教育，促進學生知識與能力、過程與方法、情感與價值三維教學目標的統一，切實提高“三全育人”質量。

參考文獻

［1］蒲清平，黃媛媛.黨的二十大精神融入課程思政的價值意蘊與實踐路徑［J］.重慶大學學報（社會科學版），2022，28（6）：286-298.

［2］石章智，趙志軍，張柯.工科課程思政的全程式教學設計理念與實踐［J］.中國現代教育裝備，2022（9）：89-92.

［3］侯明哲，周彬，馬明達.“自動控制原理”課程思政元素的挖掘與融合［J］.黑龍江教育（高教研究與評估），2022（11）：43-45.

［4］毛海杰，劉微容，李煒，等.“自動控制原理”課程思政研究與實踐［J］.電氣電子教學學報，2022，44（5）：67-71.

［5］寇龍，陳江燕.課程思政成效評價體系的構建路徑［J/OL］.中國教育技術裝備：1-3［2022-10-28］.http：//kns.cnki.net/kcms/detail/11.4754.T.20221018.1624.004.html.

［6］習近平在頒發“中國人民抗日戰爭勝利70周年”紀念章儀式上的講話［EB/OL］.（2015-09-02）［2022-10-28］.https：//www.gov.cn/xinwen/2015-09/02/content_2924258.htm.

Ideological and Political Elements Analysis and Teaching Practice for Foundation of Modern

Control Engineering Course

LIU Lei， WANG Jing

（School of Electrical and Control Engineering， North China University of Technology，

Beijing 100144， China）

Abstract： Foundation of Modern Control Engineering is a compulsory course for automation major. The main content includes the basic theory of classical control and modern control. This course has a strong theoretical nature and contains abundant ideological and political elements in various knowledge points. It can realize the ideological and political education to the students imperceptibly， and promote the unity of knowledge and ability， process and method， scientific accomplishment and value guidance. Therefore， the educational function of the specialized course teaching can be brought into full play， and the professional course and the ideological and political theory course go in the same direction and form a synergistic effect， to shape the students world outlook， outlook on life， and values.

Key words： Foundation of Modern Control Engineering; curriculum ideology and politics; building morality and cultivating talents; teaching design; classroom teaching