控制工程領(lǐng)域?qū)４T課程思政教學(xué)案例探索
——以智能控制課程為例

姜 丹，李 冬，張 俊，張志佳

（沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)a 馬克思主義學(xué)院；b 人工智能學(xué)院，遼寧 沈陽(yáng) 110870）

2018 年，國(guó)務(wù)院學(xué)位委員會(huì)辦公室頒布《關(guān)于制訂工程類碩士專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)方案的指導(dǎo)意見》，明確指出：“工程類碩士專業(yè)學(xué)位是與工程領(lǐng)域任職資格相聯(lián)系的專業(yè)學(xué)位，強(qiáng)調(diào)工程性、實(shí)踐性和應(yīng)用性?！睘槿嫣嵘覈?guó)控制工程專碩培養(yǎng)質(zhì)量，我國(guó)工程專業(yè)學(xué)位研究生教育網(wǎng)提出了針對(duì)該專碩培養(yǎng)的《基本要求》，指出學(xué)位獲得者應(yīng)成為注重領(lǐng)域的工程研究、開發(fā)和應(yīng)用，基礎(chǔ)扎實(shí)、素質(zhì)優(yōu)良、實(shí)操能力強(qiáng)，并具有一定創(chuàng)新能力的應(yīng)用型、復(fù)合型高層次工程技術(shù)和工程管理人才。所以，需要緊緊抓住新科技革命這一有利機(jī)遇，提高控制工程領(lǐng)域?qū)４T實(shí)踐工程能力的培育效果和質(zhì)量，這不僅是更好地契合社會(huì)轉(zhuǎn)型發(fā)展的必然要求，更是控制工程專碩教育的本質(zhì)要求。

本文以控制工程領(lǐng)域?qū)４T實(shí)踐能力培養(yǎng)為根本，針對(duì)“智能控制”課程思政的意義和特點(diǎn)及課程設(shè)計(jì)時(shí)需要關(guān)注的重點(diǎn)，對(duì)專業(yè)內(nèi)容加以提取、凝練，進(jìn)而形成思政教學(xué)案例，不斷提升專業(yè)基礎(chǔ)課程的教育價(jià)值，并增強(qiáng)思政教育的生動(dòng)性、趣味性和實(shí)效性，不斷強(qiáng)化實(shí)操性，持續(xù)提高思政教育的成效性。

一、“智能控制”課程思政的特點(diǎn)

“智能控制”作為一門新興學(xué)科，其發(fā)展得益于許多學(xué)科的發(fā)展帶動(dòng)，如人工智能、認(rèn)知科學(xué)、現(xiàn)代控制理論、模糊數(shù)學(xué)、生物控制論、學(xué)習(xí)理論記憶網(wǎng)絡(luò)理論等，所以，“智能控制”作為一門極具融合性、系統(tǒng)性的學(xué)科，是多種學(xué)科的有機(jī)結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜問題的有效管理和解決，因而形成了眾多分支，如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、模糊控制、遺傳算法等?！爸悄芸刂啤闭n程作為控制工程領(lǐng)域的專業(yè)基礎(chǔ)課，該課程可使學(xué)生了解先進(jìn)的控制理論及其應(yīng)用領(lǐng)域，形成對(duì)相關(guān)知識(shí)的遷移和創(chuàng)新能力，掌握科學(xué)的分析和設(shè)計(jì)方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的構(gòu)建，培養(yǎng)學(xué)生自覺利用所學(xué)原理解決各種復(fù)雜問題的能力，為培養(yǎng)學(xué)生從事控制相關(guān)領(lǐng)域打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

深挖“智能控制”課程中所包含的思政要素，基于“智能控制”課程教學(xué)內(nèi)容理論性強(qiáng)、獨(dú)立性強(qiáng)、前期知識(shí)儲(chǔ)備量大的特點(diǎn)，有機(jī)地將思政元素融入課程，實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)、思想、觀念的內(nèi)化，指導(dǎo)學(xué)生的各項(xiàng)實(shí)踐活動(dòng)，可達(dá)到“立德樹人”的效果。

（1）圍繞學(xué)生特點(diǎn)設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生家國(guó)情懷和責(zé)任擔(dān)當(dāng)?！墩n程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》要求，開展課程思政建設(shè)過程中，要著重提高課程思政內(nèi)容質(zhì)量，使之包含中國(guó)特色社會(huì)主義、法治、勞動(dòng)、心理健康、傳統(tǒng)文化、核心價(jià)值觀等內(nèi)容。“智能控制”課程思政教育的目標(biāo)就是培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用“智能控制”理論解決復(fù)雜問題的同時(shí)，具有開拓創(chuàng)新、追求卓越等精神品德。教師應(yīng)立足學(xué)科與行業(yè)領(lǐng)域設(shè)計(jì)課程思政教學(xué)內(nèi)容，例如通過matlab、python 等軟件仿真“智能控制”系統(tǒng)，結(jié)合社會(huì)熱點(diǎn)問題，引導(dǎo)學(xué)生深刻認(rèn)知這些知識(shí)的實(shí)用之處，特別是在中國(guó)特色社會(huì)主義建設(shè)方面所發(fā)揮的獨(dú)特作用，從而提高自身責(zé)任意識(shí)、家國(guó)情懷，更加努力學(xué)習(xí)專業(yè)理論和技術(shù)，為實(shí)現(xiàn)中國(guó)夢(mèng)奉獻(xiàn)自己的青春和智慧。

（2）協(xié)同思政課程與本課程效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)顯性和隱性教育同向同行。《課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》提出，“讓所有高校、所有教師、所有課程均發(fā)揮應(yīng)有的思政教育作用，使各類課程不斷加強(qiáng)與思政課程的融合發(fā)展，實(shí)現(xiàn)顯性教育與隱性教育的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，相得益彰，體現(xiàn)出良好的協(xié)同性，建立起全面育人、全程育人、全要素育人機(jī)制?！薄爸悄芸刂啤闭n程思政建設(shè)作為一項(xiàng)重要內(nèi)容應(yīng)納入教學(xué)改革中，通過設(shè)計(jì)案例教學(xué)，將馬克思主義認(rèn)識(shí)論、唯物辯證法及馬克思主義中國(guó)化各項(xiàng)理論成果作為隱性教育要素，滲透至專業(yè)教學(xué)中，有效發(fā)揮其良好的教育引導(dǎo)作用，充分利用教師隊(duì)伍“主力軍”、課程建設(shè)“主戰(zhàn)場(chǎng)”、課堂教學(xué)“主渠道”多舉措?yún)f(xié)同，促進(jìn)學(xué)生形成科學(xué)的求實(shí)精神，增強(qiáng)實(shí)踐意識(shí)與能力。

（3）發(fā)揮教育與教學(xué)最根本作用，構(gòu)建起日益完備的專碩思政教育體系?！墩n程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》明確提出，“要切實(shí)把教育教學(xué)作為最基礎(chǔ)最根本的工作，引導(dǎo)學(xué)生形成良好的自主學(xué)習(xí)習(xí)慣，成長(zhǎng)為時(shí)代需要的優(yōu)秀人才，擔(dān)負(fù)起時(shí)代發(fā)展重任，為中華民族偉大復(fù)興不懈奮斗?！薄爸悄芸刂啤闭n程思政就是要使學(xué)生運(yùn)用已經(jīng)學(xué)過的思想政治理論課程的相關(guān)原理，去幫助自己理解人工智能、控制論和信息論等相關(guān)學(xué)科間的內(nèi)在關(guān)系，這既有利于學(xué)生深化對(duì)“智能控制”相關(guān)內(nèi)容的理解，還有利于學(xué)生在潛移默化中不斷接受思政教育引導(dǎo)，從而使他們形成正確的“三觀”，由此構(gòu)建起基于控制工程專碩專業(yè)學(xué)科需求的、日益科學(xué)完善的思政教育體系。

二、“智能控制”課程思政教學(xué)案例設(shè)計(jì)的立足點(diǎn)

1.立足于課程思政教學(xué)案例的“根”——馬克思主義的指導(dǎo)思想

馬克思主義思想博大精深，特別是在中國(guó)革命、建設(shè)和改革過程中，實(shí)現(xiàn)了與中國(guó)實(shí)際的深度結(jié)合，產(chǎn)生了一系列理論成果。而課程思政則可以實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生思想的引導(dǎo)、情感的勸化、行為的指引，以相關(guān)知識(shí)和技能為載體，不僅可以培養(yǎng)學(xué)生形成正確的“三觀”，而且還能夠培養(yǎng)和提升學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。將馬克思主義哲學(xué)的唯物辯證法與認(rèn)識(shí)論運(yùn)用于課程思政實(shí)踐之中，可以培養(yǎng)學(xué)生的辯證思維、創(chuàng)新思維。作為一門全新的綜合性學(xué)科，它實(shí)質(zhì)上要求學(xué)生把握矛盾分析的方法，透過現(xiàn)象看到本質(zhì)，總結(jié)事物發(fā)展規(guī)律，從而能正確地認(rèn)識(shí)問題、分析問題。設(shè)計(jì)課程思政教學(xué)案例時(shí)，應(yīng)使思政教育有機(jī)融入專業(yè)教學(xué)中，提高學(xué)生的文化自信力。雖然智能控制理論起源于國(guó)外，但在我國(guó)發(fā)展很快，并廣泛應(yīng)用于我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展實(shí)踐。運(yùn)用相關(guān)技術(shù)可使學(xué)生更為深刻地意識(shí)到專業(yè)技術(shù)的現(xiàn)實(shí)價(jià)值，培養(yǎng)他們的專業(yè)自信，激發(fā)他們的愛國(guó)熱情，堅(jiān)定走中國(guó)特色社會(huì)主義道路的信心，更加自覺地?fù)?dān)負(fù)起時(shí)代責(zé)任與使命。

2.立足于課程思政教學(xué)案例的“度”——顯性與隱性教育的配合

在課程思政中，顯性教育是專業(yè)知識(shí)，隱性教育才是思政教育，因此，必須準(zhǔn)確掌控教學(xué)案例設(shè)計(jì)的適度性，選用適當(dāng)?shù)姆绞胶褪侄危沤^生搬硬套，杜絕“兩層皮”的簡(jiǎn)單羅列，唯有如此才能實(shí)現(xiàn)良好的教育成效。如果在課堂講授的過程中，花費(fèi)大量時(shí)間專門進(jìn)行思政方面的教育，然后用另外一部分時(shí)間講授專業(yè)知識(shí)，這就是形式上的“過度”；如果將思政課老師講的內(nèi)容又重復(fù)一遍，再講專業(yè)知識(shí)，這就是內(nèi)容上的“過度”，因此，課程思政必須以專業(yè)課程中相關(guān)內(nèi)容、資源、元素相結(jié)合的“度”為基礎(chǔ)。以“智能控制”課程為例，教案的設(shè)計(jì)必須體現(xiàn)“立德樹人”這一目標(biāo)任務(wù)，將透過現(xiàn)象看本質(zhì)、探索總結(jié)事物發(fā)展規(guī)律等哲學(xué)思維思政元素融入案例，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)智能控制理論的積極性，并增強(qiáng)他們以此為工具解決復(fù)雜問題的能力，通過思政元素的有機(jī)融入，則能夠引導(dǎo)學(xué)生高效學(xué)習(xí)相關(guān)專業(yè)知識(shí)和掌握專業(yè)知識(shí)的同時(shí)，形成正確的“三觀”，思政元素作為隱性知識(shí)，起到的是一種潤(rùn)物于無聲之中的作用。

3.立足于課程思政教學(xué)設(shè)計(jì)的“巧”——貼近學(xué)生具體生活實(shí)際

在“智能控制”課程教學(xué)中，將思政內(nèi)容與數(shù)學(xué)工具、算法、應(yīng)用背景等教學(xué)內(nèi)容融合，持續(xù)深挖課程中的思政元素，將其巧妙利用起來，一方面可以介紹學(xué)科發(fā)展歷史，如在“智能科學(xué)”引入國(guó)內(nèi)發(fā)展的過程中，涌現(xiàn)出大批勇于探索、敢于創(chuàng)新的科學(xué)家，他們永攀科學(xué)高峰的具體事例可以啟迪學(xué)生的專業(yè)自豪感，相比冷冰冰的數(shù)據(jù)更容易讓學(xué)生接受，產(chǎn)生共鳴。另一方面，可以引導(dǎo)學(xué)生了解、分析、解決問題，引用一個(gè)適合的社會(huì)熱點(diǎn)問題，如冬奧會(huì)的人工智能高科技應(yīng)用，依據(jù)問題的提出、分析、解決這一正常順序，將思政理論蘊(yùn)含各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中，使知識(shí)傳授、實(shí)際應(yīng)用與價(jià)值觀教育有機(jī)融合，以此加深學(xué)生的記憶；再次，關(guān)注學(xué)生熱衷的新媒體手段，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注國(guó)內(nèi)外大事、社會(huì)熱點(diǎn)事件，從而引導(dǎo)他們厚植愛國(guó)情懷，從具體事件中，體會(huì)祖國(guó)的強(qiáng)大、本領(lǐng)域所取得的巨大成就，從而更加自覺地學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)。

三、“智能控制”課程思政教育案例

1.以“智能控制”相關(guān)內(nèi)容為例，闡釋“聯(lián)系和發(fā)展”的觀點(diǎn)

在介紹“智能控制”發(fā)展的過程中，強(qiáng)調(diào)“智能控制”是一門新興的理論和技術(shù)，其發(fā)展受到諸多方面影響，是多種學(xué)科共同作用的結(jié)果，只有將多學(xué)科知識(shí)有機(jī)融合，才能實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜問題的有效解決，達(dá)到對(duì)系統(tǒng)的高效管控，為此，人們?cè)趹?yīng)用中不斷創(chuàng)新，將各學(xué)科深度融合以提高應(yīng)用成效性，由此產(chǎn)生了諸多全新的理論與方法。這些內(nèi)容可作為生動(dòng)案例，對(duì)馬克思主義哲學(xué)中的“聯(lián)系和發(fā)展”觀加以印證，同時(shí)向?qū)W生作出相應(yīng)闡釋。唯物辯證法認(rèn)為，世界萬(wàn)物均處于不斷變化之中，但這種變化又都是相互聯(lián)系、具有規(guī)律性的，從而形成一個(gè)有機(jī)整體，引發(fā)事物間的持續(xù)運(yùn)動(dòng)與發(fā)展。該觀點(diǎn)作為唯物辯證法的基本觀點(diǎn)，集中體現(xiàn)了唯物辯證法的總體特征。“智能控制”的發(fā)展，得益于包括人工智能、最優(yōu)控制、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯等學(xué)科的發(fā)展，能反映這些學(xué)科間的相互聯(lián)系的普遍規(guī)律，而“智能控制”由相對(duì)不成熟的學(xué)科演變成今天應(yīng)用廣泛的技術(shù)，又是隨著人工智能、計(jì)算機(jī)技術(shù)等學(xué)科的發(fā)展而發(fā)展起來的，體現(xiàn)了事物是不斷發(fā)展的。在教學(xué)過程中，引入聯(lián)系和發(fā)展的觀點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生由現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)事物的本質(zhì)，既有利于提升學(xué)生學(xué)習(xí)唯物辯證法的積極性，更能夠引導(dǎo)學(xué)生用唯物辯證法的觀點(diǎn)掌握專業(yè)知識(shí)，解決復(fù)雜問題，深入了解學(xué)科與學(xué)科之間的相互影響、相互制約和互相作用，提高學(xué)生的思維能力、實(shí)操能力。

2.由“智能控制的發(fā)展”引出“否定之否定規(guī)律”

“否定之否定規(guī)律”是唯物辯證法的基本規(guī)律之一，它認(rèn)為事物總是處于不斷變化之中，而這種變化不是雜亂無章，而是有規(guī)律性的，包括對(duì)立統(tǒng)一規(guī)律、量變與質(zhì)變規(guī)律、否定之否定規(guī)律。其中，否定之否定規(guī)律揭示了事物發(fā)展的方向和道路，即事物發(fā)展的前進(jìn)性與曲折性的統(tǒng)一。遵循否定之否定規(guī)律，要求我們正確看待事物的發(fā)展過程，如隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及智能技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，“智能控制”會(huì)獲得更大的應(yīng)用空間和更廣的應(yīng)用領(lǐng)域，同時(shí)“智能控制”的發(fā)展又將是“曲折”的，如“智能控制”系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可控性等理論研究方面滯后于應(yīng)用研究，必須在這方面開展更為深入的探究。如何擺脫當(dāng)前專業(yè)發(fā)展中的困境，特別是如何提升實(shí)時(shí)控制能力，持續(xù)擴(kuò)展“智能控制”應(yīng)用領(lǐng)域，是該學(xué)科今后發(fā)展必須面對(duì)且要有效解決的問題。開展專業(yè)教學(xué)時(shí)，需要以整體觀分析這一問題，正確對(duì)待前進(jìn)性與曲折性的統(tǒng)一，提高學(xué)生認(rèn)知、分析、解決問題的能力。

3.以人工智能技術(shù)為例，體現(xiàn)“疫情”防控中的“中國(guó)力量”

人工智能技術(shù)的應(yīng)用為“疫情”防控提供了有力的技術(shù)支撐?；谌斯ぶ悄芑A(chǔ)算法、深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、機(jī)器學(xué)習(xí)算法、人工智能感知、認(rèn)知等技術(shù)，在病毒基因檢測(cè)、病毒溯源、藥物研發(fā)、疫情發(fā)現(xiàn)篩查、智能輔助診療等方面發(fā)揮了不可替代的作用，展現(xiàn)了光明的前景和巨大潛力。在疫情之初，黨和國(guó)家高屋建瓴，審時(shí)度勢(shì)，根據(jù)我國(guó)疫情防控實(shí)際，做出了英明決策：鼓勵(lì)運(yùn)用大數(shù)據(jù)、人工智能、云計(jì)算等先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)手段，科學(xué)分析各項(xiàng)疫情數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)病毒的及時(shí)、準(zhǔn)確溯源，高效科學(xué)防控，同時(shí)，對(duì)各種資源進(jìn)行合理有序調(diào)配。通過引用主題演講視頻等重要宣傳手段，強(qiáng)化愛國(guó)主義教育，厚植學(xué)生的家國(guó)情懷，培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任感，在疫情之面前，任何人都要以自己的努力為國(guó)家做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)，將“國(guó)家興亡、匹夫有責(zé)”作為自己的行為準(zhǔn)則，樹立社會(huì)責(zé)任感。同時(shí)，增強(qiáng)學(xué)生的專業(yè)認(rèn)同感、使命感和職業(yè)道德感，作為控制工程領(lǐng)域?qū)４T，其專業(yè)前景是光明的，它不僅可以在疫情防控中大放異彩，而且在其他領(lǐng)域中也一定會(huì)發(fā)揮更強(qiáng)大的作用。

4.由研究生實(shí)踐課程體系引出“知行合一”理念

控制工程領(lǐng)域?qū)４T在實(shí)踐課程中，可從下述幾方面加強(qiáng)實(shí)操性，如：通過直接參與工程實(shí)際工作，提升科技論文的寫作能力，通過校內(nèi)實(shí)踐課程、產(chǎn)學(xué)研工程實(shí)踐平臺(tái)、校企合作共建實(shí)踐平臺(tái)等，不斷增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力，提高他們的創(chuàng)新思維能力、問題分析能力、知行融合力，真正實(shí)現(xiàn)“理實(shí)”一體化的發(fā)展。學(xué)生通過課堂學(xué)習(xí)理解理論知識(shí)，即“知”，在實(shí)踐中得到升華，即“行”。在設(shè)計(jì)“智能控制”實(shí)踐環(huán)節(jié)時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)指導(dǎo)具體實(shí)踐，引導(dǎo)學(xué)生通過各種算法的正確推導(dǎo)，一方面使學(xué)生了解“實(shí)踐—認(rèn)識(shí)—再實(shí)踐—再認(rèn)識(shí)”的辯證運(yùn)動(dòng)過程，另一方面，將社會(huì)熱點(diǎn)問題、典型案例引入專業(yè)學(xué)習(xí)中，分析其中所體現(xiàn)的精神價(jià)值，如：以人為本的創(chuàng)新精神、實(shí)事求是的科學(xué)精神、自強(qiáng)不息的科研精神、精益求精的工匠精神等，去指導(dǎo)具體實(shí)踐，掌握真正的“本領(lǐng)”，付出真正的“行動(dòng)”，做到“知行合一”。