课程思政融入工程教育专业认证的探索与实践

臧强 周颖 陈炜峰 周旺平

摘  要：“自动控制原理”是自动化类专业的核心基础课程，而课程思政是落实立德树人根本任务、建设教育强国的重要举措。该文结合工程教育专业认证要求，分析了开展课程思政的必要性和可行性，重塑“自动控制原理”课程的教学内容和教学过程，挖掘其蕴含的爱国情怀、理想信念、价值观内涵和具体案例，在知识传授的同时进行价值熏陶，实现“三全”育人的目的。

关键词：课程思政  自动控制原理  工程教育专业认证  教学改革

中图分类号：G642                         文献标识码：A文章编号：1672-3791（2021）05（b）-0162-03

Abstract： "Principle of Automatic Control" is the core basic course of automation specialty， and the course Ideological and political education is an important measure to implement the fundamental task of Lide Shuren and build an educational power. Combined with the certification requirements of engineering education specialty， this paper analyzes the necessity and feasibility of developing curriculum ideological and political education， reshapes the teaching content and teaching process of "Principle of Automatic Control"， excavates the connotation and specific cases of patriotism， ideals and beliefs， values， and edifies values while imparting knowledge， so as to realize the purpose of "three complete" education.

Key Words： Curriculum ideological and political; Principle of automatic control; Engineering education certification; Reform in education

習近平总书记在2018年全国教育大会上特别强调：坚持将“立德树人”作为根本任务[1]。同年，在新时代全国高等学校本科教育工作会议上，陈宝生部长特别强调课程思政、专业思政的重要性，指出课程思政、专业思政十分重要，要提升到中国特色高等教育制度层面来认识[2]。这要求高校要明确课程的育人要素和责任，推动每一位专业课老师制定开展“课程思政”教学设计，做到课程门门有思政，教师人人讲育人[3-4]。

工业4.0的出现、“中国制造2025”战略的实施，世界范围内新一轮科技革命和产业变革加速进行，同时也使得工程教育与产业发展的联系更加紧密。这些都与自动化类专业密切相关，而“自动控制原理”是自动化类专业的核心基础课程，目的是使学生了解经典控制理论的基本概念，掌握和了解基本理论和主要研究方法，为学生解决实际控制问题和后续专业课的学习奠定基础[5-6]。

该文结合工程教育专业认证的成果导向、以学生为中心和持续改进三大教学理念，探索“自动控制原理”的课程思政建设问题。通过将“自动控制原理”课程教学分为线上和线下两大模块（其中线上模块指的是网络教学，线下模块指的是课堂教学），重新梳理“自动控制原理”课程的教学内容和教学过程，深度挖掘课程中蕴含的爱国情怀、理想信念、价值观内涵和具体案例，将思政教育融入课程教学，在知识传授的同时进行价值熏陶，实现“三全”育人的目的。该文的工作，不仅为“自动控制原理”课程提供课程思政建设思路和途径，也将为其他工程教育专业课程的课程思政建设提供有价值的参考。

1  课程思政建设的目标

以思政教育与专业教育自然融合为前提，结合工程教育认证对身心素质、职业规范、团队协作等方面的要求，该课程思政建设目标如下。

（1）在专业知识传播中强调价值引领，使学生树立正确的理想信念、价值观和伦理观念，在日常品行中体现出较高的精神风貌。

（2）适应新时期中国特色社会主义发展和中国制造2025需要，培养具有社会责任感和使命感的德智体全面发展的“厚基础、强实践、重创新、能创业”的应用型、创新型自动化专门人才。

2  课程思政建设的设计

针对课程思政建设目标，该文将从思政教育的角度重新审视教学内容，挖掘各知识点与思政所要求的价值体系之间的关系，从而在教授专业知识的同时，潜移默化地融入思政教育。

（1）通过社会前沿和热点事件中的自动控制最新成果，在课程导入阶段就激发学生的学习兴趣和民族自豪感。例如：新的工业革命浪潮已经席卷而来，我国牢牢抓住了这一次历史机遇，在人工智能、5G、工业互联网等高新技术领域取得了骄人成果，而这些成就大多与自动控制密切相关。特别在2020年新型冠状病毒疫情肆虐期间，中国“智造”催生了许多的“明星产品”：消毒机器人、送药机器人、理疗机器人、送餐机器人、智能配送无人车等，它们在抗击疫情的前线战斗中发挥了巨大的作用。还有我国航天事业所取得的巨大成就：天宫一号上天与成功对接;北斗导航系统的成功组网与投入运行;世界上最大的球面射电望远镜—— 500 m直径的“天眼”，等等，都离不开自动控制的深度参与。

（2）梳理我国自动控制理论从古至今的发展历程，通过有据可考的案例和个人事迹，映射出爱国情怀，引导学生树立“自强不息、为国奉献”的价值理念。自动控制在我国的发展可谓源远流长[7]。比如：古代的“指南车”，就是一种具有自动离合齿轮系装置的车辆。再如：东汉时期的“计里鼓车”，车中已经装备有传动齿轮与凸轮、杠杆等机构。再比如：北宋时期的“水运仪象台”，既能演示或观测天象，又能计时及报时。诸多案例，表明中国古代人民在原始的自动控制装置的创造和发明上取得的辉煌成就。在现代，我国著名科学家钱学森全面总结和提炼了经典控制理论，1954年在美国出版了《工程控制论》，为我国自动控制的发展奠定了坚实的基础，对我国的国防、科研作出了巨大的贡献[4]。类似的事例，还有很多。

（3）通过控制系统的性能分析，引导学生从“系统”的角度重新认识社会、定位自己。控制系统性能的核心要求是：稳、准、快，其中稳定性是系统能够正常运行的前提条件。系统只有稳定作为前提，才能进一步分析各项“性能指标”以及采取对应的“控制”策略。比如：对于社会系统，稳定是第一位的要求，只有社会稳定，人民才能安居乐业，国家才能发展强大。从而让学生意识到，现在的幸福生活，得益于社会稳定，从而启发学生身体力行，从我做起，从小事做起，为宿舍、班级、学院、学校，乃至社会的稳定做出自己应有的贡献。

（4）通过系统性能指标是“矛盾”的辩证统一，启发学生感悟“取舍”之道。系统的动态性能指标包括上升时间、峰值时间、超调量、调节时间等，稳态性能指标主要指稳态误差，而各个性能指标之间有时是矛盾的。比如：二阶系统，若减小其阻尼比，可能存在响应变快，但超调量增大的现象。再如：串联比例控制环节时，增大比例系数，相应地就增大了开环增益，可改善系统的稳态误差性能。另外，由根轨迹图可直观地发现，這可能对系统稳定性不利，甚至可能会导致系统失去稳定性。

上述课程设计可以启发学生：任何事情都存在多面性，要解决最主要的矛盾和问题，不能面面俱到，进一步可以培养学生独立发现问题、解决问题的能力。任何事物的发展都是螺旋式上升、波浪式前进，不可能一帆风顺、一蹴而就，遇到问题和困难是难免的，关键在于能够解决问题。例如：单独的比例控制难以满足控制性能指标要求，可以考虑加入积分环节，增大系统型别，来改善稳态误差性能;加入微分环节，来改善动态性能指标，等等，从而培养学生多角度思考、解决人生问题的能力。

3  课程之外的关键因素

课程思政能否取得预期效果，还取决于课程之外的如下关键因素。

（1）专业教师与教辅人员的密切配合。现在大学专业教师与教辅人员特别是辅导员的普遍工作模式为：专业教师负责专业教学工作，而辅导员则负责学生日常管理，包括生活管理、学习管理等，相互之间沟通不够充分，在当下全员教育、全环节教育的背景下，这样的分工存在一定的弊端，与当下时代的需求与专业培养的要求脱节。课程思政离不开专业教师与教辅老师的密切配合。

（2）专业教师在学生培养过程中的极早介入与全程参与。2018年高校师生思想政治状况滚动调查结果显示，对大学生思想言行和成长影响最大的第一因素是专业教师[2]。现在大多数高校的教学计划，第一学年大多是公共基础课程与通修课程，大多数专业教师在此阶段缺乏参与学生学习进程的途径。此阶段，学生对专业的认识大部分仅限于认识实习与专业导读等有限途径，学时有限、途径有限、效果也很有限，在人云亦云的公共基础课学习过程中，学生因为缺乏明确的专业背景而失去兴趣。这导致学生在至关重要的专业认知阶段，缺乏对所学专业的深入了解和认同，相当一部分学生对专业知识一知半解甚至兴趣了了，等到专业课程学习阶段的时候，已经丧失了动力与激情，这对学生的培养乃至其今后的发展都非常不利。

鉴于此，特别需要专业教师能够在新生入学伊始，就参与学生的学习过程，通过多种途径不断深化学生的对专业的认识;在学生公共基础课程学习的过程中，能够及时指明所学公共基础课程与本专业的关系，从而明确学生的学习目标，并从中发掘公共基础课程与该专业相关的思政内涵，从而引导学生建立良好的学习习惯、生活习惯，做好自己的学业规划。

4  结语

该文结合工程教育专业认证的要求，基于线上线下混合教学模式，积极探索思政教育在课程教学中的结合点，探索了“自动控制原理”课程思政建设问题。通过充分发挥课程内容的育人元素，配合课程外因素的作用，给出了具体的课程思政建设思路和具体案例，引导学生提高专业兴趣，明确社会责任，涵养科学精神，深化、内化社会主义核心价值观和哲学观，起到“随风潜入夜，润物细无声”的教育效果，完成立德树人的根本任务。

为巩固强化思政教育效果，需要教师紧跟时代特征，明确教育目标，分年级、分阶段层层推进，大胆创新教育方式。该文的研究是新教学模式下专业教学与思政工作深度结合的尝试，不仅对于“自动控制原理”课程，同时对于其它工科专业课程的思政建设，也具有积极的现实价值和借鉴意义。

参考文献

[1] ***.把思想政治工作贯穿教育教学全过程，开创我国高等教育事业发展新局面[N].人民日报，2016-12-09（1）.

[2] 陈宝生.在新时代全国高等学校本科教育工作会议上的讲话[J].中国高等教育，2018（Z3）：4-10.

[3] 臧强，周颖.自动化专业控制类课程体系改革研究[J].科技创新导报，2019（20）：197-198.

[4] 何谐.工程技术人才产学合作的专业建设研究[J].科技创新导报，2020（20）：199-201.

[5] 胡寿松.自动控制原理[M].7版.北京：科学出版社，2019.

[6] 袁桂丽，禹建芳，房方.基于自动控制理论的课程思政探索[J].教育教学论坛，2020（12）：65-67.

[7] 戴先中，马旭东.自动化学科概论[M].2版.北京：高等教育出版社，2016.