基礎(chǔ)機(jī)器人課程融合思政教育的實(shí)踐探索

覃曼萍 唐毓納 徐詠

2021年廣西壯族自治區(qū)教育廳印發(fā)《關(guān)于規(guī)范學(xué)科類校外培訓(xùn)機(jī)構(gòu)管理的通知》，提出“堅(jiān)持從嚴(yán)審批機(jī)構(gòu)、重新審批登記機(jī)構(gòu)、加強(qiáng)校外培訓(xùn)監(jiān)管、規(guī)范培訓(xùn)服務(wù)行為”的有效舉措，切實(shí)減輕學(xué)生校外培訓(xùn)負(fù)擔(dān)，同時(shí)鼓勵(lì)有條件的學(xué)校開展暑期托管服務(wù)。隨著信息技術(shù)和人工智能技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器人教育科普培訓(xùn)是目前中小學(xué)課外學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容之一，可見(jiàn)，在全國(guó)“雙減”政策不斷推進(jìn)和實(shí)施過(guò)程中，義務(wù)教育階段的科技類教師存在較大的人才缺口。我校作為桂西北地區(qū)培養(yǎng)中小學(xué)科技類教師、電子信息應(yīng)用型人才的主陣地，依托中國(guó)電子學(xué)會(huì)“電子信息人才能力提升工程”培養(yǎng)基地和教育機(jī)器人培訓(xùn)中心，目前已開設(shè)了160多個(gè)教育機(jī)器人培訓(xùn)公益班，為河池地區(qū)培養(yǎng)青少年機(jī)器人愛(ài)好者、培訓(xùn)師共500多名，其中部分為從事義務(wù)教育的中小學(xué)教師，同時(shí)部分本科畢業(yè)生從事中小學(xué)科技類教師工作。

《基礎(chǔ)機(jī)器人設(shè)計(jì)制作（基于C語(yǔ)言）》是一門多學(xué)科交叉、實(shí)踐性很強(qiáng)的綜合性課程，是我校電子信息專業(yè)的一門基礎(chǔ)專業(yè)選修課程。課程涉及機(jī)器人的設(shè)計(jì)與制作、C語(yǔ)言編程及常用傳感器的應(yīng)用等，培養(yǎng)學(xué)生的項(xiàng)目化工程能力、創(chuàng)新設(shè)計(jì)靈感和創(chuàng)新意識(shí)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情。傳統(tǒng)的課程教學(xué)環(huán)節(jié)融合小型小車機(jī)器人的設(shè)計(jì)制作與調(diào)試的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)和綜合性設(shè)計(jì)，較少涉及對(duì)學(xué)生價(jià)值引領(lǐng)和品德培養(yǎng)的教育，因此，對(duì)基礎(chǔ)機(jī)器人課程進(jìn)行思政教育實(shí)踐探索非常必要。

為深入落實(shí)全國(guó)教育大會(huì)精神和《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》，目前全國(guó)高校都在探索如何將思想政治教育貫穿人才培養(yǎng)體系，如何全面推進(jìn)課程思政建設(shè)。同時(shí)，課程思政是一項(xiàng)實(shí)踐立德樹人的全局性工程，專業(yè)課程思政探索是最重要和最關(guān)鍵的內(nèi)容。作為一門新工科基礎(chǔ)專業(yè)課程，如何在傳授基礎(chǔ)機(jī)器人技能知識(shí)的同時(shí)，潛移默化地對(duì)學(xué)生進(jìn)行思想政治教育，發(fā)揮專業(yè)課程的育人作用，是目前課程團(tuán)隊(duì)教師急需解決的一個(gè)非常重要的問(wèn)題。

針對(duì)地方應(yīng)用型本科高?；A(chǔ)機(jī)器人課程教學(xué)存在的問(wèn)題和課程思政改革的必要性，提出一種融合課程思政教育的實(shí)踐探索方法，闡述如何修訂加入育人目標(biāo)的課程大綱、完善包含思政元素的教學(xué)內(nèi)容、改變教學(xué)觀念和實(shí)施過(guò)程育人等內(nèi)容，介紹了關(guān)聯(lián)總結(jié)、案例啟發(fā)和項(xiàng)目實(shí)踐等融入思政元素的教學(xué)實(shí)施過(guò)程。經(jīng)過(guò)一個(gè)學(xué)期的課程思政教學(xué)實(shí)施，增強(qiáng)了大學(xué)生的正確三觀、厚植中國(guó)特色社會(huì)主義理想信念和激發(fā)新時(shí)代愛(ài)國(guó)情懷，對(duì)新工科背景下機(jī)器人專業(yè)領(lǐng)域人才培養(yǎng)提供一定的支持。

1.課程思政必要性

基礎(chǔ)機(jī)器人設(shè)計(jì)制作課程教學(xué)是在學(xué)生掌握C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)和單片機(jī)原理與接口技術(shù)的基礎(chǔ)上，以市場(chǎng)上成熟的51單片機(jī)為主控，在教師的指導(dǎo)下能完成小型小車機(jī)器人的設(shè)計(jì)、制作、編程和調(diào)試，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)課程任務(wù)，使學(xué)生具有初步的小車機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)及控制電路的設(shè)計(jì)與制作能力。與大多數(shù)新工科的專業(yè)課程一樣，基礎(chǔ)機(jī)器人設(shè)計(jì)制作課程教學(xué)采用線上線下混合教學(xué)模式，利用章節(jié)任務(wù)、演示視頻、技能問(wèn)題等方式具體化、形象化講授課程理論知識(shí);注重全過(guò)程多方位的訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生的專業(yè)實(shí)踐能力和動(dòng)手能力。但在課程教學(xué)過(guò)程中，較少關(guān)注對(duì)學(xué)生樹立正確人生觀和價(jià)值觀等思想政治素質(zhì)方面的教育。

目前，基礎(chǔ)機(jī)器人設(shè)計(jì)制作課程教學(xué)存在的問(wèn)題有：隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”的普及，學(xué)生不重視傳統(tǒng)思政學(xué)習(xí)，思想政治教育的難度大;教師對(duì)三全育人的實(shí)踐探索深度不夠，在新工科專業(yè)課中嵌入思政育人內(nèi)容的技巧和能力較弱，還無(wú)法將思政元素有效地融入到基礎(chǔ)機(jī)器人專業(yè)知識(shí)教學(xué)中;課程教學(xué)內(nèi)容基于書本內(nèi)容，但機(jī)器人的專業(yè)知識(shí)技術(shù)性強(qiáng)和內(nèi)容相對(duì)深?yuàn)W，挖掘適應(yīng)國(guó)家社會(huì)發(fā)展的思政育人元素有挑戰(zhàn)性，教學(xué)過(guò)程缺乏思政育人內(nèi)容。

2.課程思政改革方法

2.1修訂課程大綱，加入育人目標(biāo)

為適應(yīng)地方應(yīng)用型本科院校新工科專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需要，基礎(chǔ)機(jī)器人設(shè)計(jì)制作課程所在的電子信息工程專業(yè)在人才培養(yǎng)方案、課程目標(biāo)設(shè)計(jì)、教材選用等各方面全面融入課程思政建設(shè)要求和規(guī)劃。在原有的線上線下混合教學(xué)模式上完善已有的課程教學(xué)方案，修訂基礎(chǔ)機(jī)器人課程教學(xué)大綱，將傳統(tǒng)課程教學(xué)與正確人生觀、社會(huì)主義價(jià)值觀、理想信念和愛(ài)國(guó)主義有機(jī)結(jié)合，融入習(xí)近平新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想為指導(dǎo)的思政育人教學(xué)目標(biāo)，培養(yǎng)具有社會(huì)責(zé)任感和愛(ài)國(guó)情懷的應(yīng)用型專業(yè)人才。

2.2完善教學(xué)內(nèi)容，挖掘思政教育元素

隨著新一代信息技術(shù)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)的機(jī)器人行業(yè)正在向集成化、智能化和高性能轉(zhuǎn)型，到2025年機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域的人才缺口高達(dá)450萬(wàn)，急需基礎(chǔ)扎實(shí)、勇于擔(dān)當(dāng)?shù)臋C(jī)器人專業(yè)人才。課程團(tuán)隊(duì)結(jié)合《基礎(chǔ)機(jī)器人設(shè)計(jì)制作（基于C語(yǔ)言）》課程特點(diǎn)和學(xué)習(xí)特性，整合教學(xué)內(nèi)容和實(shí)踐項(xiàng)目，以點(diǎn)帶面，在課程教學(xué)任務(wù)內(nèi)容中挖掘緊密相關(guān)的正確三觀、理想信念和愛(ài)國(guó)情懷等思政元素，巧妙地引導(dǎo)學(xué)生理解、思考和應(yīng)用，激發(fā)大學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和時(shí)代使命感。其中，部分課程內(nèi)容融入思政元素和內(nèi)容如表1所示。

2.3改變教學(xué)觀念，實(shí)施過(guò)程思政育人

在全面推進(jìn)新工科建設(shè)背景下，課程教學(xué)要傳授知識(shí)技能，也要注重過(guò)程育人，具備專業(yè)知識(shí)和技能的專業(yè)課教師要堅(jiān)定政治立場(chǎng)和政治素養(yǎng)，在專業(yè)課程教學(xué)中積極主動(dòng)地融入思政內(nèi)容。課程思政建設(shè)要在教學(xué)中真正落地落實(shí)，就要把思政內(nèi)容融入課程教學(xué)的全過(guò)程，課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)分析和探討應(yīng)用于基礎(chǔ)機(jī)器人設(shè)計(jì)制作課程的思政理念、教學(xué)模式和教學(xué)策略，在課前、課中、課后的教學(xué)實(shí)施過(guò)程中融入思政育人元素，如圖1所示。

課前，課程團(tuán)隊(duì)教師通過(guò)“云班課”線上平臺(tái)向?qū)W生發(fā)布學(xué)習(xí)資源和推送學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)生自學(xué)“智能物流機(jī)器人”“河池砷污染事件”“龍江鎘污染事件”“韋拔群革命先烈”和“黃松堅(jiān)事例”等融入思政元素的學(xué)習(xí)資源，提升學(xué)生的愛(ài)國(guó)主義精神和使命擔(dān)當(dāng)，樹立正確的世界觀、人生觀、價(jià)值觀。

3.課程思政教學(xué)實(shí)施

為了發(fā)揮專業(yè)課程育人，實(shí)現(xiàn)潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲的課程思政教育教學(xué)，課程團(tuán)隊(duì)立足基礎(chǔ)機(jī)器人設(shè)計(jì)制作課程內(nèi)容，采用關(guān)聯(lián)總結(jié)、案例啟發(fā)和項(xiàng)目實(shí)踐等方式融入思政育人元素，實(shí)現(xiàn)對(duì)授課學(xué)生的技能傳授和價(jià)值引領(lǐng)。

3.1關(guān)聯(lián)總結(jié)，增強(qiáng)三觀

關(guān)聯(lián)總結(jié)融入思政方式以基礎(chǔ)機(jī)器人課程的“機(jī)器人大腦及編程軟件的安裝與使用”章節(jié)的總結(jié)為例，在課程教學(xué)完成“任務(wù)7：斷開電源及完成試驗(yàn)”后，總結(jié)課程操作實(shí)踐情況，引入河池砷污染事件和龍江鎘污染事件等具體典型事例，指出無(wú)論從事任何崗位都要首先學(xué)習(xí)相應(yīng)的安全法規(guī)，嚴(yán)格按照安全指南要求操作，對(duì)遵紀(jì)守法和安全抱有一顆敬畏之心，增強(qiáng)大學(xué)生的尊重科學(xué)、實(shí)事求是和遵紀(jì)守法意識(shí)。

3.2案例啟發(fā)，厚植理想信念

基礎(chǔ)機(jī)器人設(shè)計(jì)制作課程采用案例式教學(xué)方法實(shí)施課程思政，以課程“機(jī)器人巡航”章節(jié)的案例切入為例，在進(jìn)行“任務(wù)1：基本巡航動(dòng)作”教學(xué)過(guò)程中，類比課程任務(wù)展望機(jī)器人新技術(shù)和新發(fā)展，引入和展示市場(chǎng)上成熟的智能物流機(jī)器人視頻，啟發(fā)學(xué)生用數(shù)學(xué)和科學(xué)思維模式來(lái)建立、描述和解決工程問(wèn)題，前后貫通課程知識(shí)，立體關(guān)聯(lián)新工科應(yīng)用，提升學(xué)生專業(yè)興趣、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。

3.3項(xiàng)目實(shí)踐，激發(fā)愛(ài)國(guó)情懷

融入思政的課程項(xiàng)目案例實(shí)踐以“機(jī)器人觸覺(jué)導(dǎo)航”章節(jié)為例，在進(jìn)行課程內(nèi)容“任務(wù)1：安裝并測(cè)試機(jī)器人的胡須”教學(xué)導(dǎo)入時(shí)，引入韋拔群紅色革命先烈英雄事例，介紹中印邊境沖突情況，以本章課程內(nèi)容為基礎(chǔ)，引出開展國(guó)防類機(jī)器人綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目“惡劣邊境巡防”，激發(fā)學(xué)生愛(ài)國(guó)責(zé)任擔(dān)當(dāng)、民族自豪感和自信心，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感和奮斗使命感，踐行和培養(yǎng)學(xué)生的愛(ài)國(guó)主義精神。

4.課程思政探索成效

基礎(chǔ)機(jī)器人設(shè)計(jì)制作課程在本校2020級(jí)電子信息工程專業(yè)1、2班（共80人），通過(guò)一個(gè)學(xué)期的思政教育教學(xué)實(shí)踐后，課堂教學(xué)氛圍積極，學(xué)生能獨(dú)立分析、解決問(wèn)題，具有實(shí)事求是的科學(xué)思維，增強(qiáng)自主學(xué)習(xí)和溝通協(xié)作能力，激發(fā)學(xué)生參加公益活動(dòng)、校企合作項(xiàng)目和專業(yè)競(jìng)賽，其中有九位學(xué)生作為團(tuán)隊(duì)成員參加第十屆中國(guó)教育機(jī)器人大賽，并獲得特等獎(jiǎng)兩項(xiàng)、二等獎(jiǎng)一項(xiàng)和三等獎(jiǎng)五項(xiàng)，有六位學(xué)生參加RoboCom世界機(jī)器人開發(fā)者大賽，并獲得一等獎(jiǎng)兩項(xiàng)。通過(guò)對(duì)基礎(chǔ)機(jī)器人設(shè)計(jì)制作課程的思政探索研究，特別是對(duì)具有桂西北地區(qū)機(jī)器人專業(yè)特色的育人元素、教學(xué)方法、教學(xué)實(shí)施等思政要素的挖掘和研究，進(jìn)一步增強(qiáng)了課程團(tuán)隊(duì)教師的專業(yè)育人和思政育人能力，實(shí)現(xiàn)課程知識(shí)傳授與價(jià)值引領(lǐng)相融合，提高學(xué)生機(jī)器人領(lǐng)域的綜合實(shí)踐能力和愛(ài)國(guó)情懷，其中教務(wù)系統(tǒng)的學(xué)生評(píng)教評(píng)語(yǔ)如圖2所示。在開展課程思政教育后，2020級(jí)學(xué)生對(duì)本課程的評(píng)教評(píng)分高達(dá)95.369分，對(duì)課程思政教育的評(píng)價(jià)包括“創(chuàng)新教法”“啟發(fā)誘導(dǎo)”和“培養(yǎng)能力”等。

5.結(jié)束語(yǔ)

結(jié)合新工科建設(shè)和機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用發(fā)展，全面分析基礎(chǔ)機(jī)器人設(shè)計(jì)制作課程融合思政教育的必要性、改革方法和教學(xué)實(shí)施內(nèi)容，挖掘出融入課程教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)施過(guò)程的社會(huì)主義三觀、理想信念和愛(ài)國(guó)情懷等思政育人元素，將大學(xué)生的綜合素質(zhì)培養(yǎng)滲透課程教學(xué)全過(guò)程，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生樹立遠(yuǎn)大理想和愛(ài)國(guó)主義精神，做一名符合國(guó)家和社會(huì)要求的機(jī)器人領(lǐng)域應(yīng)用型人才。

（基金項(xiàng)目：1.基金來(lái)源：2021年教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目;項(xiàng)目名稱：電子信息類專業(yè)新工科建設(shè)研究與實(shí)踐;項(xiàng)目編號(hào)：202102076004。2.基金來(lái)源：河池學(xué)院2021年校級(jí)教育教學(xué)改革項(xiàng)目;項(xiàng)目名稱：《基礎(chǔ)機(jī)器人設(shè)計(jì)制作》的課程思政實(shí)踐探索;項(xiàng)目編號(hào)：2021EB005。3.基金來(lái)源：河池學(xué)院2020年課程思政示范課程立項(xiàng)建設(shè)項(xiàng)目;項(xiàng)目名稱：基礎(chǔ)機(jī)器人制作與編程;項(xiàng)目編號(hào)：2020KCSZ10。）

（覃曼萍，碩士，河池學(xué)院人工智能與制造學(xué)院工程師，研究方向?yàn)榍度胧介_發(fā)與應(yīng)用。唐毓納，碩士，河池學(xué)院人工智能與制造學(xué)院助理實(shí)驗(yàn)師，研究方向?yàn)闄C(jī)電一體化和控制工程。通訊作者徐詠，碩士，河池學(xué)院人工智能與制造學(xué)院高級(jí)實(shí)驗(yàn)師，研究方向?yàn)榍度胧脚c智能控制。）