工科現代控制理論課程的思政教學設計與實踐

摘"要：課程思政是以構建全員、全程、全課程育人格局的形式將各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協同效應，把\"立德樹人\"作為教育的根本任務的一種綜合教育理念。根據控制理論課程特點，響應將中國打造成“制造強國”的號召，改革單向教學模式，將思政元素融入教學案例，研究從工程實例出發的雙向教學模式。將專業知識和思想政治教育有機結合，充分發揮專業課程的育人功能，為培養學生的愛國情懷、養成良好的職業道德奠定基礎。

關鍵詞：課程思政；思政課程；現代控制理論

中圖分類號：G4""文獻標識碼：A"""doi：10.19311/j.cnki.16723198.2024.14.080

現代控制理論是高等學校工科自動化專業必修的基礎課，又是控制科學與工程及相關學科的碩士研究生入學考試專業課程，甚至成為研究生階段某些專業的基礎課程，是最優濾波、最優控制、智能控制和魯棒控制等先進控制方法的理論基礎，因此，現代控制理論課程教學對自動化專業本科生及相關專業研究生至關重要。如何在受眾面如此廣泛的基礎課程中融入思政元素，使學生在打牢基礎知識的同時，提高思想修養、樹立家國情懷是一個值得深入研究和探討的問題。

習近平總書記在全國高等學校思想政治工作會議的講話中，根據國際國內形勢現狀和趨勢，根據我國獨特的歷史、文化、國情，指出需要制定相應的發展策略和政策，走屬于自己的高等教育發展道路，推進高等教育的改革與創新，扎實辦好中國特色社會主義高校。做好高校思想政治工作，學校要用好課堂教學這個主渠道，思想政治理論課要堅持在改進中加強，借鑒一些互動教學的方法，提升思想政治教育親和力和針對性，激發學生的學習興趣和參與度，滿足學生成長發展需求和期待，其他各門課都要守好一段渠、種好責任田，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協同效應，推動‘思政課程’向‘課程思政’的立體化育人轉型，實現全程育人、全員育人、全方位育人。這是課程思政建設的科學指南，指明了我國高校所處的歷史方位和承擔的職責使命，指明了時代發展對高校思想政治工作的新要求，給高校和所有教師指明了前進的方向。在習近平總書記關于課程思政總的指導方針下，全國高校各門類課程的思政建設正有條不紊地進行。本文在借鑒兄弟院校已有經驗的基礎之上，結合作者以及廣東工業大學現代控制理論教學團隊的教學實踐，根據課程內容和特點，開發課程思政案例庫，探索教學改革具體實施方式，以提高學生對知識的學習興趣，培養學生的專業實踐和創新能力，激發學生的愛國主義情懷和科學文化精神。例如在教學案例的設計方面，仍存在思政教育與專業教育“兩張皮”的現象，思政內容的加入給人以牽強附會，生搬硬套之感；另一方面，課程思政教學案例的數量和質量均需要進一步充實和提高。

1"教學案例的設計及其實施方案

在實際教學中，專業課程思政建設要求教師在授課過程中將知識傳授、能力培養與價值引領三者有機統一，使專業課程教育與思政教育形成同向合力，在講授現代控制理論課程時，以春風化雨的方式將思政元素自然貫穿教學環節，通過潤物細無聲的方式實現專業知識傳授與思政教育有機結合，從而為國家培養大批有理想、有責任的新時代接班人，契合廣工的辦學理念“與廣東崛起共成長，為廣東發展作貢獻”。

好的案例，必將有力推動課程思政建設。針對“現代控制理論”課程內容，從兩個大的方面進行思政案例的設計，并提出了相應的思政內涵。具體如下。

1.1"改變教學方式，提高教學質量

基于本課程特點，課程教師將實際工程應用貫穿整個課程學習，讓學生養成工程思維。從第一堂課開始，給學生傳授理論產生的最終目的是更好地指導實踐，真理和科學理論對實踐有巨大的推動作用。讓學生時刻保持與實際工程問題緊密結合的狀態。在先修自動控制原理以及綜合課程設計等課程的基礎上，讓學生內心始終有一個控制系統以及控制方法的輪廓，課程伊始就給學生布置課程大作業，學生根據前期的知識積累，選擇一控制對象，從原理、建模、系統分析到系統設計，最后系統的仿真分析，以達到理論應用于實踐的目的。課堂上通過二級倒立擺系統，引出抽象的概念和理論，使學生更能夠理解和掌控，對所學的控制原理知識進行轉化和升華，轉化為解決實際問題的能力。學生要想完成一份合格的大作業，必須親力親為，必須對控制系統的每一個細節把握都要十分精準。在設計的過程中，學生也要綜合考慮工程的實用性、安全性、易操作性。這樣既鍛煉了學生邏輯思維能力，也實現了理論知識和實際工程緊密相連的目的，培養了學生的責任意識。最后教師應對學生的課程設計的各個方面給予綜合指導和評價，讓學生對自己的設計優點、不足有清楚的認識。

1.2"把握課堂教學，設計思政案例

（1）講授課程緒論時，引導學生從宏觀上總體把握課程的知識架構，了解控制理論的發展過程，從古代指南針到現在的神舟飛船，從維納的控制論到我國杰出科學家錢學森的《工程控制論》等。錢學森是兩彈一星的大功臣，為我國的國防事業奠定了堅實的技術基礎，在擁有了兩彈一星之后，中國才真的擁有了在世界上的話語權和獨立性。錢老堅定的愛國主義精神和淵博精湛的技術知識儲備是當代大學生學習的榜樣。作為當代大學生不要計較個人得失，要不斷提高自己的品德修養，做一個忠實的愛國者和改革創新的實踐者，在全球化時代，既能充分利用良好的機遇，又要堅決維護國家的利益，以正確的人生態度對待可能遇到的困難，積極樂觀地面對現實生活。

（2）講授系統定性和定量分析時，首先講述穩定性的基本概念以及穩定性對于一個控制系統的重要性。李雅普諾夫穩定性理論是現代控制理論極為重要的組成部分，普遍適用于線性系統、非線性系統以及時變系統，在自動控制系統的最優估計、自適應控制、最優系統設計以及最優濾波等方面有著廣泛的應用，已然成為控制系統分析與綜合不可缺少的理論支撐和有效工具之一。接下來將穩定性問題延伸到一個民族、一個國家的發展層面，讓學生深刻地意識到“穩定”不但是系統的首要性能指標，廣義上講，穩定更是一個國家，一個民族發展的根本保障。鄧小平同志提出“沒有安定的政治環境，什么事情都干不成。穩定是條件，是保證”。當前國際局勢變幻莫測，作為祖國的建設者和接班人的當代大學生，有責任有義務擔負起國家這個大系統穩定發展的重擔。基于社會穩定和系統穩定角度安排實際工作，理應成為全體大學生的基本定位。

（3）講授系統綜合時，告訴學生控制系統的分析與綜合是控制系統研究的兩大課題。前者是在建立數學模型的基礎上分析系統的各種性能及其與系統的結構、參數和外部作用間的關系。后者的任務在于設計控制器，由于各種因素的干擾，所設計的控制系統通常很難直接滿足使用要求，我們需要對原有的控制系統進行改進優化，尋求改善系統性能的各種控制律，以保證系統的各項性能指標要求得到滿足。當代大學生，在成長道路上，也要具有系統綜合精神，對自己有清晰的定位，善于發現短板、分析短板、補好短板，取人之長，補己之短，發揮自己的最大優勢，個人和社會才能有更好的發展。大學生要勤于學習、敏于求知，既專攻術業，又放眼時代，養胸中浩然正氣，立民族振興之志。堅定“四個自信”，增強獨立判斷和辨析能力，對于紛繁復雜的網絡信息能夠透過現象看本質，提高甄別能力，形成正確的價值判斷，不人云亦云，不亦步亦趨，理性辯證地看待各種社會問題。在篤行務實中找準定位，合理做好人生規劃，善于將壓力轉化為動力，以自尊自信的良好心態面對世界和人生。

2"結語

按照“新工科”培養人才的理念，探尋構建具有突出成效的現代控制理論課程教學模式。響應打造“人才強國和制造強國”的號召，讓實際工程的例子貫穿整個理論教學，使學生充分掌握如何用理論知識解決實際問題。通過課程思政，使知識累積突變升華成學生的綜合素質和高尚情操，讓學生在準確理解專業知識的同時，自覺樹立起正確的世界觀、人生觀和價值觀，不斷加強個人道德修養的培養，進一步增強愛國主義情操，增強使命感和責任感。使之擔負起民族復興的使命與責任。

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