工程教育專業(yè)認證背景下課程思政教學探索
——基于“選礦自動化”課程＊

成獎國，李龍江，謝 飛

（貴州大學礦業(yè)學院，貴州 貴陽550025）

當前，工程教育專業(yè)認證已經(jīng)成為高校專業(yè)建設(shè)的主要趨勢。在工程教育專業(yè)認證指導下，高校本科專業(yè)人才培養(yǎng)方案中的課程設(shè)置均以“成果導向、以學生為中心、持續(xù)改進”為主線進行總體設(shè)計[1]，對學生畢業(yè)要求在人文、社會及科學素養(yǎng)、社會責任感等方面提出了明確的通用標準。在此背景下，專業(yè)課程既要解決復雜工程問題服務(wù)，同時也要在課程中體現(xiàn)人文情懷，具有一定的思想政治教育內(nèi)涵，即當前主要提倡的“課程思政”。思想政治教育在價值觀引導上有著重要的地位和作用。高校主要通過思政課對大學生實施思想政治教育，從而讓學生學習政治理論知識，引導學生形成正確的人生觀、價值觀和世界觀，幫助學生端正學習態(tài)度、掌握學習方法，幫助學生建立正確的職業(yè)觀、職業(yè)道德和職業(yè)規(guī)范[2]。

1 “選礦自動化”課程概況

“選礦自動化”是礦物加工工程專業(yè)的一門核心專業(yè)課程，共48 學時/3 學分，其中包括16 學時實驗。課程的教學任務(wù)是使學生掌握自動控制的基本概念和基本方法，學會運用MATLAB 進行控制和設(shè)計實驗，應用所學知識解決選礦過程中自動化控制的常見問題，為畢業(yè)設(shè)計提供自動化設(shè)計的基本理論和方法；在教學過程中培養(yǎng)學生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀；使學生的專業(yè)能力和身心全面發(fā)展。學生通過課程學習，能掌握MATLAB 基本理論及專業(yè)應用，能借助單片機進行自動控制建模并編程，能正確選擇和使用常用檢測儀表，并靈活運用有關(guān)方法分析解決實驗中的相關(guān)問題，具有一定的分析和解決現(xiàn)場自動控制問題的能力，為解決實際工程問題奠定基礎(chǔ)。課程教學內(nèi)容主要包括緒論、MATLAB 程序及應用、經(jīng)典控制理論、實際理論應用以及實驗等五部分。

2 “選礦自動化”課程思政教學改革總體思路

教學內(nèi)容安排方面，主要以專業(yè)人才培養(yǎng)目標為指導，結(jié)合工程教育認證需求和新工科建設(shè)特點，對教學內(nèi)容進行調(diào)整并完善，刪繁就簡，分清主次，著重講授可培養(yǎng)學生能力的知識點。

結(jié)合新工科建設(shè)、工程教育專業(yè)認證對人才培養(yǎng)的具體要求，在學校“以學生發(fā)展為中心，學習成果為導向，學習效果為標準”的教學理念指引下，以提升學生綜合能力為根本出發(fā)點，重塑和改革課程教學內(nèi)容，創(chuàng)新教學方法，把握好專業(yè)教育與思想政治教育的最佳結(jié)合點，把傳授知識與培育價值相結(jié)合，在專業(yè)教學中毫無違和地融入思想政治教育[3]，全面調(diào)動學生學習主動性和積極性，活躍課堂教學氛圍，充分發(fā)揮課堂作為教學主陣地的作用。

課堂教學中根據(jù)每部分的內(nèi)容特點改革相應的教學方法。結(jié)合專業(yè)的特點，加強課程知識與專業(yè)的極度融合，并將課程所蘊含的思政元素有機融入到課堂知識點講授中，在潛移默化中，實現(xiàn)對學生思想的引導[4]。課堂上嚴格要求學生，促使學生掌握足夠的專業(yè)知識和技能，為實現(xiàn)將來建設(shè)國家的偉大抱負打好基礎(chǔ)，并在未來的工作和生活當中敢擔當、能擔當。

3 “選礦自動化”課程思政實施策略

3.1 以學生為中心，提升學生學習課程的興趣

教學中主要通過以下三個方面提升學生對課程的興趣：①根據(jù)課程的具體情況對課程中的主要問題和知識點進行提煉，盡可能使教學內(nèi)容生動有趣，讓學生對課程產(chǎn)生興趣，從被動學習盡快轉(zhuǎn)入主動學習；②轉(zhuǎn)換角色，從學生的角度去看問題，發(fā)現(xiàn)學生關(guān)心和感興趣的問題，關(guān)注學生對相關(guān)知識點的不同理解和看法，及時了解學生在學習、生活中和思想上存在的壓力和訴求等，做到心中有數(shù)，有的放矢[2]；③深入企業(yè)一線，研究并探討礦物加工復雜的工程問題是什么、選礦自動化能解決哪些復雜的工程問題、如何解決和實施等問題，確立塑造價值、培養(yǎng)能力和傳授知識三維立體的課程目標。圖1 描述了培養(yǎng)學生興趣、學生學習態(tài)度轉(zhuǎn)變過程的金字塔結(jié)構(gòu)。通過學生的主動學習和探索，最終實現(xiàn)解決工程實際問題的目標。

3.2 以提升學生綜合能力為目標，改進和創(chuàng)新教學思路

根據(jù)服務(wù)地方、培養(yǎng)礦物加工工程師的專業(yè)定位，結(jié)合選礦自動化教學內(nèi)容以及生活實際中的現(xiàn)實案例，融入思政教育元素，改進課堂教學方法，多種教學方法相結(jié)合，激發(fā)課堂活力，提高課堂教學效果。以學生為主體，以學習目標為內(nèi)核，巧妙結(jié)合加拿大BOPPPS 模式開展實際課堂教學。建立課程網(wǎng)站并借助相關(guān)網(wǎng)絡(luò)課程教學平臺等，給學生提供各類課程學習文檔、視頻等資料，增進學習交流和教學互動，也便于及時了解和掌握學生的思想和學習情況。按照提出問題→分析問題→解決問題→提出新問題的流程講述自動化設(shè)計理念和思路，鍛煉學生在思考中主動學習的能力。開展現(xiàn)場教學，邀請企業(yè)專業(yè)人員結(jié)合教學內(nèi)容中對實踐性要求高的部分來?，F(xiàn)場講學或者進行學術(shù)講座等，開拓學生的創(chuàng)新思維，增強學生對選礦自動化過程的感性認識，培養(yǎng)學生探索真理、志存高遠、腳踏實地的素質(zhì)?！斑x礦自動化”教學方法如圖2 所示。

3.3 針對教學內(nèi)容改革教學方法，提高課程教學效果

對傳統(tǒng)多媒體課件式教學進行改進，全面采用案例教學、演示教學、現(xiàn)場直觀教學和體驗式教學、微視頻教學、線上線下結(jié)合教學以及翻轉(zhuǎn)課堂等教學方法，將自動控制理論等與MATLAB 建模仿真相結(jié)合，變抽象為具體，實現(xiàn)模塊化操作和可視化操作，提高學生學習主動性和興趣，達到提高教學效果和質(zhì)量的目的。如以制作大型課件和教學視頻、學科前沿講座等形式分析講解課程緒論，讓學生全面了解學科發(fā)展及課程內(nèi)容，充分發(fā)揮緒論對課程的重要性；讓學生帶電腦（安裝著MATLAB 軟件）進課堂，進行現(xiàn)場演示教學，通過工程問題講解MATLAB 的數(shù)學建模與處理；控制理論部分理論性比較強，多種媒體及教學案例和微視頻相結(jié)合，加強學生對知識點的掌握；運用裝載自動控制等相關(guān)硬件模塊和電路的教學小車進行理論運用現(xiàn)場直觀教學，并讓學生在課堂上連接控制線路等[5]。MATLAB 自動控制中函數(shù)impluse 的說明如圖3 所示。

圖1 “選礦自動化”學習金字塔

圖2 “選礦自動化”教學方法

圖3 MATLAB 自控中函數(shù)impluse 的說明

3.4 加強實驗室硬件建設(shè)，提高實踐教學質(zhì)量

繼續(xù)加強課程實驗室硬件設(shè)施建設(shè)，增加實驗設(shè)備，增加實驗模塊及相關(guān)書籍，完善授課小車的功能，爭取實現(xiàn)PLC、觸摸屏、單片機、電腦上位機、手機APP 控制等相融合的技術(shù)等。積極和企業(yè)聯(lián)合，加強“產(chǎn)學研”聯(lián)合，建立選礦自動化實習實訓基地。利用學生現(xiàn)場實習的機會，了解選礦生產(chǎn)現(xiàn)場自動控制技術(shù)的應用以及操作要求，觀摩相應的自動控制裝置的組成和工藝，了解行業(yè)標準等，進一步鞏固和強化學習效果。

3.5 深化課程考試改革，創(chuàng)新課程及畢業(yè)要求達成度評價

為了培養(yǎng)學生的主動學習意識，促成培養(yǎng)目標的達成，應改革完善考核方式及課程達成度評價等。如改革單一試卷考核為期末考試＋過程考核的課程評價方式；增加和建設(shè)現(xiàn)場實驗考試操作題庫量，并通過上機訓練和現(xiàn)場操作考查等多種方式，使自動控制軟件和硬件操作達到現(xiàn)場與理論的結(jié)合；同時增大期末試卷中主觀題和綜合應用類型題目的比例，根據(jù)各項考核資料，對學生成績實行涵蓋考試、實驗和設(shè)計報告、作業(yè)及出勤和課堂表現(xiàn)等在內(nèi)的多元化量化考核；引入補償模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評價方法、工程評價和工程管理方法，制定課程畢業(yè)要求達成度評價方法對學習效果進行評價。

3.6 課外積極推動和組織學生參加數(shù)學建模競賽活動

本課程中所主要應用的MATLAB 軟件本身就是一種數(shù)學建模軟件。數(shù)學建模是通過抽象和簡化實際問題，引入一些數(shù)學符號、變量和參數(shù)，用數(shù)學語言和方法建立變量參數(shù)間的內(nèi)在關(guān)系，得出一個可以近似刻畫實際問題的數(shù)學模型，進而對其進行求解、模擬、分析檢驗。它大致分為模型準備、模型假設(shè)、模型構(gòu)成、模型求解、模型分析、模型檢驗及應用等步驟。這一過程往往需要對大量的數(shù)據(jù)進行分析、處理、加工，建立和求解復雜的數(shù)學模型，這些都是手工計算難以完成的，往往在計算機上實現(xiàn)[6]。

MATLAB 軟件具有強大的數(shù)值計算、繪圖以及多樣化的工具箱功能，能夠快捷、高效地解決數(shù)學建模所涉及的眾多領(lǐng)域的問題。因此，在教學中可以適當?shù)貙?nèi)容進行延伸，給那些善于學習和思考的學生創(chuàng)造機會，鼓勵他們拓展知識結(jié)構(gòu)，積極參加數(shù)學建模競賽。

3.7 教學中倡導社會主義核心價值觀

工科專業(yè)課教學過程中本身蘊含著社會主義核心價值觀，大學生在課堂學習中能夠自覺踐行社會主義核心價值觀。專業(yè)課教學中，結(jié)合課程內(nèi)容、特點以及教學條件，科學設(shè)計教學過程，合理運用教學手段與方法，將思政要素自然、隱形地傳遞給學生。通過自動控制技術(shù)發(fā)展過程中偉大科學家們對事業(yè)的獻身和敬業(yè)精神的介紹，培養(yǎng)當代大學生的誠信和敬業(yè)精神。以本專業(yè)畢業(yè)的杰出校友為范例和榜樣，或邀請他們回校講學介紹成功經(jīng)驗、工作經(jīng)歷和企業(yè)文化等，使學生在理解所學課程知識的基礎(chǔ)上，了解自動控制在生產(chǎn)中的重要作用，讓學生領(lǐng)悟工匠精神、愛崗敬業(yè)精神，增強他們的使命感。

3.8 提高教師自身思想政治修養(yǎng)，強化育人成效

專業(yè)教師的思想境界、人文素養(yǎng)、敬業(yè)精神、授課狀態(tài)、業(yè)務(wù)技能對學生存在著潛移默化的影響[5]。學生對于教師“身教”的領(lǐng)會要強于“言傳”的知識，因此教師要重視“身教”，全面提高自己的教學水平，做到知行合一，加強自身修養(yǎng)，在品行上為學生做表率，樹立好榜樣，正面引導學生。

4 結(jié)束語

“課程思政”是新時代教育教學改革的重要方向。在當前工程教育專業(yè)認證的大趨勢下，要求學生能夠利用所學理論知識理論聯(lián)系實踐，解決實際中的復雜工程問題，同時還要求學生具有一定的人文社科素養(yǎng)。在專業(yè)教學中，利用專業(yè)課程的課堂教育實現(xiàn)思想政治教育任務(wù)，增強學生的專業(yè)技能、人文修養(yǎng)及對社會主義核心價值觀的認同感。教學實際中，積極開展“選礦自動化”及其他專業(yè)課程的教學內(nèi)容和方法改革，以學生為中心，提高教學水平與技能，加強自身思想政治修養(yǎng)，積極探索課堂思政教學方式，不斷提高課程教學效果和質(zhì)量，培養(yǎng)合格的選礦自動化專業(yè)技術(shù)人才。