課程思政融入研究生課程的教學改革與探索

摘 要：過程狀態監測與故障診斷在現代制造業和生產系統中扮演著至關重要的角色。該文以研究生課程復雜過程監測與故障診斷為例，聚焦課程思政元素挖掘不充分、教學形式缺乏創新、實施效果難以評價等難點問題，探索課程思政教學改革模式，提出明確思政育人目標、深挖課程思政元素、創新思政教學形式、開拓產學研賽育人模式和完善思政教學評價體系等改革策略，全面推動課程思政建設，提升學生的綜合能力和思政素養，促進學生的全方面發展。

關鍵詞：課程思政；研究生課程；教學改革與探索；復雜過程監測與故障診斷；思政教學

中圖分類號：G640 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2024）34-0135-04

Abstract： Process condition monitoring and fault diagnosis play a crucial role in modern manufacturing and production systems. Taking the graduate course "Complex Process Monitoring and Fault Diagnosis" as an example， this article addresses challenges such as inadequate excavation of ideological and political elements， lack of innovative teaching methods， and difficulty in evaluating implementation effects. It explores curriculum ideological and political teaching （IPT） reform mode， puts forward reform strategies including clarifying ideological and political education goals， deeply exploring ideological and political elements within the curriculum， innovating IPT forms，expanding industry-academia-research-competition educational model， and improving IPT evaluation system. These reforms aim to comprehensively advance the curriculum ideological and political construction， enhancing students' comprehensive abilities， ideological and political literacy， and fostering their holistic development.

Keywords： curriculum ideology and politics; postgraduate course; teaching reform and exploration; Complex Process Monitoring and Fault Diagnosis; ideological and political teaching

習近平總書記在學校思想政治理論課教師座談會中指出：用新時代中國特色社會主義思想鑄魂育人，貫徹黨的教育方針落實立德樹人根本任務[1]。高等學校肩負著培養德智體美全面發展的社會主義事業建設者和接班人的重大任務，要用好課堂教學主渠道，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協同效應，培養德才兼備、全面發展的新時代人才[2]。

我國出臺的《中國制造2025》《“十四五”智能制造發展規劃》中均明確提出了推進智能制造技術創新發展的目標和任務，智能制造已經成為制造業發展的必然趨勢。隨著現代工業智能化和自動化的迅猛發展，工業系統的生產規模和過程復雜性不斷增加，對先進的狀態監測與故障診斷技術和高素質人才提出迫切的需求。在當下教育改革的宏觀背景下，復雜過程監測與故障診斷課程作為研究生核心專業課程，不僅涵蓋過程系統的狀態監測、故障診斷及其相關技術，還肩負著培養學生系統性思維、復雜問題解決能力以及工程倫理觀念的雙重任務。以課程思政建設為契機，將思政元素和復雜過程監測與故障診斷課程相結合，能夠有效提升學生的專業技能水平和綜合素養，增強職業道德和責任感，從而更好地適應國家發展戰略需求和職業發展要求，為工業過程的智能化和自動化進程提供有力的人才支持。

一 復雜過程監測與故障診斷課程概述和課程思政建設的意義

（一） 課程概述

復雜過程監測與故障診斷是信息科學技術學院為控制科學與工程專業和電子信息專業碩士研究生開設的核心專業課程，課程采用理論與實踐相結合的教學方式，重點圍繞狀態監測與故障診斷的基本理論、技術方法和工業應用開展教學。課程以過程監測與故障診斷的發展脈絡為導向，主要講授基于多元統計分析、典型機器學習和深度學習的狀態監測與故障診斷理論和方法，深入分析工業過程的復雜特性，使學生系統掌握以人工智能技術為基礎的智能狀態監測與故障診斷技術的核心原理和模型架構，能夠運用先進的信號處理與數據分析技術對復雜過程系統進行精確建模和異常監測，準確識別故障類型，優化系統性能，具備正確認識問題、分析問題和解決問題的能力。

復雜過程監測與故障診斷課程通過深入剖析化工過程、鋼鐵冶煉過程、關鍵裝備等典型工業應用案例和開展仿真實驗，為學生提供理論與實踐緊密結合的學習平臺，落實數據分析與處理、模型設計與優化的過程監測與故障診斷技能培養，使學生理解和掌握實際工業過程的數據特性、故障模式及監測與診斷的實際挑戰，提升學生在工程實踐中的綜合應用能力和創新能力，為未來在工業過程監控和智能維護領域的職業發展提供有力支持。

（二） 課程思政建設的意義

黨的二十大報告指出，“育人的根本在于立德”。課程思政建設旨在將思想政治教育貫穿于專業課程的全過程，做到立德與授業并重，既注重學生理論知識和專業技能的培養，又重視學生思政素養和道德情操的提升，有效促進學生的全面發展。全面推進研究生課程思政建設是提升新時代研究生教育質量的有效途徑，是實現立德樹人根本目標的重要途徑，也是深化研究生教學體制和內容改革的關鍵環節[3-6]。

研究生階段的學習不僅是知識的積累和技能的提升，更是思想政治素養和人文道德情懷培養的關鍵時期。針對復雜工業過程控制領域研究生的教育特點，將課程思政融入復雜過程監測與故障診斷專業課程教學中，不僅有助于提升學生的理論知識水平和專業技能，增強他們追求專業卓越的積極性和主動性，還有助于培養學生的社會責任意識，使學生深刻認識復雜過程監測與故障診斷研究領域的發展需求，明確自身的社會責任與使命擔當，樹立科技報國的家國情懷和遠大志向。此外，在學科知識的教學中融入思想政治元素，還能激發學生的創新思維和探索精神，培養學生的動手操作能力和團隊合作意識，塑造正確的思想觀念和價值導向，更好地滿足復雜工業過程控制行業和社會對高水平、高素質人才的需求。

二 復雜過程監測與故障診斷課程思政建設在教學中的難點問題

（一） 課程思政元素挖掘不充分

復雜過程監測與故障診斷課程主要圍繞技術原理、能力提升及工具應用展開，部分課程內容與思想政治教育所倡導的價值觀塑造、社會責任感培養及倫理道德規范等核心理念聯系不緊密或缺乏直接關聯，思政教育相關的教學資源較為有限，思政內容與專業知識的結合較為困難；同時部分教師對課程思政建設的重視程度不足，對思政教育的理解不夠深入，難以找到自然切入點，使得思政元素的挖掘停留在表層，無法深入課程的核心內容。因此，如何找準課程專業知識與思政元素的切入點，既確保專業教育的嚴謹性，又能自然地滲透思政元素，是課程思政建設在研究生教學中的難點問題。思政教育與專業課程教育結合，不僅要求教師在教學方法上進行創新，還需跨學科整合，在課程內容上深入挖掘潛在的契合點，實現思想政治教育與專業知識的有機統一。

（二） 課程思政教學形式固化缺乏創新性

在課程思政建設中，傳統工科教學模式的局限性日益凸顯。復雜過程監測和故障診斷作為技術與應用高要求的課程，采用傳統教學形式，依賴教師的單向理論知識傳授和應用操作講解，使得學生被動地接受專業知識，缺乏深度參與和自主探究的機會；同時思政內容與專業知識的融合相對表面化，教學形式和思政環節固化，未能根據學生實際需求進行創新調整。該教學模式不僅無法激發學生的內在學習動力，還限制了學生對思想政治教育核心內容的深刻理解，進而削弱課堂的整體活力與吸引力。此外，隨著新時代教育需求的日益多樣化，學生的學習風格和認知方式也逐漸呈現出多元化的趨勢，陳舊、固化的課程思政教學方法已難以有效適應這些差異化的學習需求，導致教學效果的不均衡，學生整體素養提升產生瓶頸。

（三） 課程思政實施效果缺乏評價標準

在課程思政教學中，教師在實施課程思政時往往采取不同的教學方法和路徑，缺乏系統性的指導和標準，使得課程思政的實施效果難以進行統一的評估和比較，難以形成穩定的、可復制的教學模式，不僅影響教學質量的保障，還使得教育資源的配置與優化變得困難。其次，課程思政教學在提升學生思想政治認知和思想境界方面的效果同樣難以明確。思政教育的核心目標是提升學生的思想政治素養和價值觀，單純依賴傳統的知識測試難以全面評價其效果，并且由于缺乏明確且系統的評價標準，教師往往難以準確衡量學生在這些方面的具體進展，這種評價模糊性導致教學效果的難以量化和驗證，進而使得課程思政的實際成效難以顯現和把握。

三 復雜過程監測與故障診斷課程思政融入研究生教學的改革策略

（一） 貫徹課程思政理念，明確思政育人目標點

深入貫徹將思想政治教育貫穿于專業課程教學全過程的課程思政理念，結合學科特色與研究生人才培養要求，將社會主義核心價值觀作為思政育人的核心內容，從個人修養、職業素養、理想信念三個層面明確思政育人目標。通過復雜過程監測與故障診斷的學習，掌握過程狀態監測與故障診斷技術的發展歷程和基本原理，增強學生的民族自豪感和文化自信，培養學生奮發圖強、實事求是的科學精神；掌握以人工智能技術為基礎的典型機器學習、深度學習等智能狀態監測與故障診斷技術，激發學生科技報國的家國情懷和使命擔當；掌握新興技術背景下的前沿科學和故障診斷方法，培養學生探索未知、追求真理、勇攀科學高峰的責任感和使命感，塑造正確的人生觀、價值觀和世界觀；通過過程狀態監測與故障診斷實際工業應用案例分析和項目實踐，提高學生的綜合應用能力和團隊協作意識，培養學生精益求精的大國工匠精神和勇于探索的創新精神。

（二） 挖掘課程思政元素，構建思政育人素材庫

為全面落實課程思政育人目標，依托復雜工業過程狀態監測與故障診斷課程內容，找準課程教學與思政要素的切入點，結合國家戰略、熱點話題、創新成果，從學科背景、發展歷程、技術原理、實踐應用和前沿探究等多個方面深入挖掘課程中蘊含的顯、隱性思政元素，延伸和拓寬課程思政的深度和廣度，構建系統化的思政育人素材庫。具體來說，通過引入《中國制造2025》《“十四五”智能制造發展規劃》等智能制造領域的國家戰略規劃文件，挖掘社會責任與使命擔當、自主創新與自立自強、可持續發展與綠色制造、國際視野與全球競爭等思政元素；通過講解復雜過程故障案例和異常監測與故障診斷對于保障工業過程安全可靠運行的重要作用，挖掘職業道德與工程倫理、社會責任與公共安全等思政元素；通過狀態監測與故障診斷技術的發展歷程，挖掘科技進步與文化自信、創新意識與探索精神等思政元素；通過學習基于多元統計分析、典型機器學習和深度學習的狀態監測與故障診斷技術，挖掘協同創新、辯證思維、多元化視角解決問題等思政元素；通過化工、制藥、冶金等實際工業過程的狀態監測與故障診斷案例分析和典型田納斯伊斯曼過程仿真實驗，挖掘理論聯系實際、工程素養與實踐精神、團隊合作與溝通交流等思政元素；通過前沿狀態監測與故障診斷技術的文獻調研和匯報分享，挖掘自主學習與持續學習意識、精益求精與科學探索精神等思政元素。

（三） 創新理論教學，設計多元化思政教學形式

授課教師應貫徹以學生發展為根本的教學理念，依據復雜狀態監測與故障診斷學科知識的深度和廣度對教學內容循序推進，創新理論教學，除單純理論講授外，拓展案例教學、翻轉課堂、課堂討論等多元化的課程思政教學形式，促進思政育人元素與專業課程的自然融合。具體來說，采用案例教學的方式，依托實際化工過程故障案例，在真實情境中運用所學理論內容，分析和理解復雜工業過程的故障機理，選取合適的數據分析和故障診斷方法，實現過程數據的復雜特性分析、模型構建與優化、狀態監測與故障診斷整體流程，強化過程監測和故障診斷基礎理論，深刻領會精準監測與精確診斷在工程實踐中的重要性，理解專業知識與社會價值的關聯；結合前沿技術探究的教學內容，采用翻轉課堂的方式，鼓勵學生自主查閱課程相關文獻資料，學習復雜過程監測與故障診斷的前沿理論知識，通過PPT總結匯報的形式進行分享，培養學生的自主學習能力和溝通表達能力，引導學生明確基于數據驅動的復雜過程狀態監測與故障診斷的研究焦點及未來展望，同時通過課堂提問、小組討論的互動學習，考察專業知識掌握程度的同時，增強學生的批判性思維與認知意識，培養在集體討論中尊重他人觀點、包容不同意見的良好品質。

（四） 創新實踐教學，開拓產學研賽育人模式

復雜過程監測與故障診斷聚焦于數據分析、狀態運行監測與故障診斷全過程，是一門高度技術性、研究與應用導向明確的課程。創新實踐教學，在常規仿真實驗實踐教學基礎上，開拓產學研賽育人模式，通過科研項目嵌入教學和學科競賽驅動學習，將思政要素深入浸潤課程實踐教學，培養具備扎實的理論功底和出色的專業技能、高尚的道德情操和優秀的職業素養的研究生。與企業、科研機構合作共建實訓平臺，將實際科研項目融入課程內容，讓學生參與項目研究，在實踐中深入理解復雜過程監測與故障診斷的各個環節，體驗從理論到實踐的轉化過程；鼓勵學生參加國內外相關學科競賽，如中國研究生創新實踐系列大賽中的智能制造挑戰賽、數據分析競賽等，課程緊扣賽項的創辦目標和宗旨，將過程數據分析與處理、模型構建、模型訓練、參數調節、統計量構建的復雜過程監測與故障診斷全過程交融并通，形成“以賽促產，以賽促學，以賽促研，賽教結合”的教學理念，培養學生創新意識，提升實踐能力，促進青年研究型人才的全面提升和成長。

（五） 明確評價原則，完善思政教學評價體系

評價體系是課程思政的“標尺”。在推進課程思政融入研究生課程教學改革的過程中，明確評價原則，設置科學合理的評價指標，構建完善的課程思政教學評價體系，是確保評價效用和課程教學質量的重要依據[7-8]。明確全程化的評價原則，將課程評價貫穿教學過程的各個階段，采用過程評價占主導、過程評價與結果評價相結合的評價原則，從課程考勤、課堂表現、中期匯報和期末作業等多個環節對學生的學習成效和思政素養進行全面考察。持續的過程性評價和反饋機制，使教師能夠及時調整教學策略和教學內容，符合學生的實際需求和發展方向，提高教學質量。設置多樣化的評價指標，采用學習效果評價、學生滿意度評價和教師教學評價的評價指標，結合生生互評、學生自評、師生互評等評價方式，從不同維度反映課程思政的實施效果。其中，學習效果評價通過評估學生對復雜過程監測與故障診斷課程核心知識的掌握程度，包括課后作業的完成情況、中期匯報和期末作業成績等，衡量課程內容的傳授效果；學生滿意度評價通過問卷調查或反饋表等形式收集學生對課堂體驗、教學內容的滿意程度和反饋意見，充分考慮不同學生對課程思政要素的接受程度及其對專業知識學習的影響，深入評估思政教育的實際成效；教師教學評價通過督導評估、教師互評、教師自評等方式，系統評估教師的課程教學質量和思政教學能力，確保課程思政的實施路徑和方式能夠在教學評價中得到有效支持和協調。

四 結束語

將課程思政融入研究生課程的教學改革與探索，不僅是對教學模式的深化和創新，更是培養具有全面素質的研究型人才的關鍵舉措[9-10]。通過思政教學改革的探索，不僅能夠提升學生在復雜過程監測與故障診斷領域的專業能力，還能激發他們的獨立思考與批判性思維潛能，引導他們將所學知識技能轉化為解決實際問題的能力，增強社會責任感，樹立正確的思想觀念。課程思政建設為專業課程提供了全新的教育載體和思路，使思想政治教育與專業知識教學實現了有機結合，不僅拓展了思政教育的邊界，也促進了專業課程的發展。思想政治教育與專業課程內容的銜接貫通，在理論與實踐、專業與思政之間架起橋梁，促進復雜過程監測與故障診斷技術的持續發展與創新。展望未來，隨著課程思政建設的不斷深化與拓展，這門課程必將在培養具有高度社會責任感、卓越創新能力及扎實專業素養的復合型人才方面展現出更加顯著的作用與貢獻，為現代工業的智能化轉型與安全運行保駕護航。

參考文獻：

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[10] 雷雪梅，胡乃清，熊媛媛.雙閉環教學模式視域下《過程控制系統及應用》融入課程思政的路徑研究[J].智庫時代，2022（11）：166-168，219.

DOI：10.19980/j.CN23-1593/G4.2024.34.032

基金項目：全國工程專業學位研究生教育指導委員會華北區域協作組研究課題“自動化專業人才培養模式研究與實踐”（400020112016

07）；教育部產學合作協同育人項目“控制系統設計與實現虛擬仿真教學”（202102464027）；北京市教育科學規劃重點課題“基于雙閉環策略的研究生學位論文質量提升研究”（3055-0033）

第一作者簡介：高慧慧（1991-），女，漢族，河北邯鄲人，工學博士，副教授，碩士研究生導師。研究方向為故障診斷與智能運維。