“中國制造2025”背景下“過程控制工程”課程思政教學(xué)設(shè)計(jì)

賈承宗

(渭南師范學(xué)院物理與電氣工程學(xué)院，陜西 渭南 714099)

0 引言

習(xí)近平總書記強(qiáng)調(diào)：“思想政治工作從根本上說是做人的工作，必須圍繞學(xué)生、關(guān)照學(xué)生、服務(wù)學(xué)生，不斷提高學(xué)生思想水平、政治覺悟、道德品質(zhì)、文化素養(yǎng)，讓學(xué)生成為德才兼?zhèn)?、全面發(fā)展的人才。”貫徹落實(shí)這一要求，全面推進(jìn)課程思政建設(shè)是一項(xiàng)重要舉措。使工科課程同思想政治教育相輔相成，使顯性課堂同思政教育齊頭并進(jìn)，構(gòu)建同化反應(yīng)，致力于全體師生共筑大國工匠。

“中國制造2025”將是中國工業(yè)正在實(shí)施的發(fā)展綱領(lǐng)、頂層設(shè)計(jì)。產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型勢不可擋，為了實(shí)現(xiàn)“中國智造”和“中國創(chuàng)造”的轉(zhuǎn)變，除了科技的發(fā)展，提高制造業(yè)的國際化水平，還需要形成優(yōu)秀的思維品質(zhì)?；凇爸袊圃?025”的背景下，通過“過程控制工程”課程思政政教學(xué)，使工科思維同思政思維相輔，塑造完善的人生價值，工科知識同思政知識相成，形成健全的知識儲備，工科精神同思政精神相融，構(gòu)建完善的精神素養(yǎng)。

《過程控制工程》是工科電氣專業(yè)一門必不可少的工科基礎(chǔ)課程，同時也是聯(lián)系理論和實(shí)踐的一道橋梁，目前課程教學(xué)引導(dǎo)性較差，過度依賴考試結(jié)果，從而引發(fā)知識領(lǐng)悟與價值體系之間的斷層。所以，如何利用課堂教學(xué)作為主戰(zhàn)場，將思政元素與專業(yè)課程相融合，培養(yǎng)學(xué)生的工匠精神和人文素養(yǎng)，顯得至關(guān)重要。

1 課程思政教學(xué)目標(biāo)

課程的培養(yǎng)目標(biāo)是學(xué)生通過本課程的學(xué)習(xí)，能夠全面了解工業(yè)生產(chǎn)過程中，應(yīng)用的控制系統(tǒng)和控制方案，以此作為重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行較為系統(tǒng)的闡述，從基本理論分析到生產(chǎn)現(xiàn)場的實(shí)施深入淺出，一一探討，如單回路控制、比值控制、選擇性控制、前饋控制等。掌握過程控制的基本概念、基本理論、過程控制系統(tǒng)的各種分析方法及線性系統(tǒng)的投運(yùn)和整定，同時適當(dāng)運(yùn)用控制理論對工業(yè)工程，進(jìn)行必要的定量或定性分析，從物理概念上予以解釋。

《過程控制理論》課程思政的建設(shè)目標(biāo)：一是通過國內(nèi)外控制系統(tǒng)的發(fā)展史培養(yǎng)學(xué)生的愛國情懷、民族自信和大國工匠精神；二是以單回路控制系統(tǒng)啟發(fā)學(xué)生“持之以恒”的思想，理解作為未來過程控制的工程技術(shù)人員應(yīng)具有的社會責(zé)任意識，于工作中遵守職業(yè)規(guī)范，掌握團(tuán)隊(duì)協(xié)作理念；三是以比值控制系統(tǒng)啟發(fā)學(xué)生“相得益彰”的真理，從選擇性控制系統(tǒng)啟發(fā)學(xué)生“擇善而從”中的價值觀，幫助學(xué)生樹立正確的人生觀、價值觀和世界觀，用辯證的思維思考客觀世界。

2 教學(xué)案例設(shè)計(jì)

《過程控制工程》是一門理論性較強(qiáng)的課程，需要深入梳理《過程控制工程》課程思政教育的內(nèi)容，根據(jù)每一章課程知識不同的側(cè)重點(diǎn)，探索對應(yīng)的思政元素和人文價值，潛移默化的融合在日常教學(xué)中，筆者通過不斷拆解課本知識重難點(diǎn)，集中通過四個點(diǎn)來剖析和設(shè)計(jì)“課程思政”教學(xué)案例：

(1)控制系統(tǒng)國內(nèi)發(fā)展史部分。在現(xiàn)代工業(yè)控制中，過程控制技術(shù)是一歷史較為久遠(yuǎn)的分支。從鴉片戰(zhàn)爭到改革開放，從實(shí)業(yè)救國到民族復(fù)興，我國工業(yè)發(fā)展經(jīng)歷了翻天覆地的變化，一戰(zhàn)時期近代民族工業(yè)的“黃金時代”與現(xiàn)代工業(yè)國際化、全球化的競爭發(fā)展對比，每一個時期都充斥著濃厚的民族自信和愛國主義精神。

(2)單回路控制系統(tǒng)部分。單回路控制系統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容里面展示的是單回路閉環(huán)控制的方法，單回路反應(yīng)的是獨(dú)立與堅(jiān)強(qiáng)，閉環(huán)反饋反應(yīng)的是堅(jiān)持不懈，兩者都讓我們受益匪淺。人生的道路中，不經(jīng)歷艱難，就不懂得堅(jiān)持的意義有多么重要；不遭遇挫折，永遠(yuǎn)不會學(xué)會獨(dú)立成長。

(3)比值控制系統(tǒng)部分。比值控制系統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容里面展示的理論啟發(fā)的是相得益彰的真理。成功的前提互相配合，互相輔助，缺一不可。融入團(tuán)隊(duì)，把自己當(dāng)成團(tuán)隊(duì)的協(xié)作者，“人生戰(zhàn)略的起點(diǎn)不是競爭，而是利他。我們通過給他人帶來價值而獲得利益，通過讓更多人獲得價值而讓自己的利益最化?！?/p>

(4)選擇性控制系統(tǒng)部分。選擇性控制系統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容通過理論啟發(fā)我們“擇善而從”中的價值觀。三人行，必有我?guī)熝?；擇其善者而從之，其不善者而改之。集思廣益，博采眾長，在集聚各方智慧的基礎(chǔ)上擇善而從，迅速做出科學(xué)決斷，并使之立即付諸實(shí)施。

2.1 課程思政案例

2.1.1 案例說明

過程控制技術(shù)的發(fā)展史就是近代工業(yè)的發(fā)展史，1895年，張謇在“工業(yè)救國”的工業(yè)大潮中啟動籌劃建設(shè)紡織廠。第二年開始置地設(shè)廠。初始預(yù)計(jì)投資六十萬兩，第三年籌備不到五萬兩。1898年，張謇經(jīng)過劉坤一介紹，引入湖北官紗局置于上海未啟動的紡紗機(jī)，估價25萬兩，以國有股份投資工廠，盈則收取利息，虧則國家承擔(dān)。第四年工廠在江南通州啟動生產(chǎn)。工廠附近擁有大量物美價廉的原材料。當(dāng)時人工費(fèi)用亦是低廉，苛捐雜稅也有所減免。并且當(dāng)時本土紡織業(yè)需求大量工廠產(chǎn)品，為工廠創(chuàng)造了優(yōu)越的市場條件，致使工廠收入持續(xù)攀高。1903年增紗錠4.08萬枚,又以盈余添購2.6萬紗錠開設(shè)大生二廠，1907年投產(chǎn)。1915年增設(shè)分廠，同時在海門籌設(shè)第三廠。

2.1.2 思政的融合點(diǎn)

本案例主要了解張謇的生活簡歷，知道他的創(chuàng)業(yè)活動，探究他創(chuàng)業(yè)的精神動力。通過對張謇創(chuàng)業(yè)的曲折經(jīng)歷，使同學(xué)了解近代中國工業(yè)發(fā)展的苦與甜。同時思考為什么這一時期會出現(xiàn)“設(shè)廠自救”的浪潮？這一時期的大生紗廠將會面臨哪些困難，又有哪些有利因素？通過近代中國民族工業(yè)的崎嶇發(fā)展路，從而引發(fā)同學(xué)們愛國和強(qiáng)國的大義之情。

2.2 課程思政案例

2.2.1 案例說明

單回路控制回路又稱單回路反饋控制。通常是指由一個被控對象、一個檢測元件及傳感器(或變送器)、一個調(diào)節(jié)器和一個執(zhí)行器所構(gòu)成的單閉環(huán)控制系統(tǒng)。因?yàn)樵谌糠答伩刂浦斜容^，單回路其控制、結(jié)構(gòu)原理都是最基礎(chǔ)和簡單的一種，因此，其又被稱為簡單控制。步入大學(xué)后，很多同學(xué)首先要面對的就是獨(dú)立自主，如何獨(dú)立生活與學(xué)習(xí)，陌生帶來的諸多挫折，需要持之以恒的決心。人生就是不斷試錯不斷改進(jìn)的過程，一件事情的成功，試錯的過程是占了99%，1%才是成功，犯錯是一個正常的狀態(tài)，成功是一個極少的狀態(tài)，所以我們需要堅(jiān)持不懈的努力奮斗，如同反饋系統(tǒng)一樣，不斷試錯后終會找到最優(yōu)的方法。

2.2.2 思政的融合點(diǎn)

本案例主要通過介紹單回路控制的基本原理說明：單回路反應(yīng)的是獨(dú)立與堅(jiān)強(qiáng)，閉環(huán)反饋反應(yīng)的是堅(jiān)持不懈，幫助青年學(xué)生明白一個道理：成長需要我們擁有獨(dú)立思考的能力，聽取別人的意見非常重要，但更重要的是傾聽自己內(nèi)心的想法，重視自己的感受，只有自己的反饋才是實(shí)際的回應(yīng)。通過分析自己掌握的學(xué)習(xí)效果和知識目標(biāo)規(guī)劃之間的差距，不斷修補(bǔ)，使差距趨于零左右。“天下難事必作于易，天下大事必作于細(xì)”。以每一個小目標(biāo)作為終點(diǎn)不斷靠攏，最后匯聚所有目標(biāo)掌控全局。

2.3 課程思政案例

2.3.1 案例說明

比值控制系統(tǒng)是指完成兩個或者兩個以上參數(shù)，符合特定的比例關(guān)系的控制系統(tǒng)。在重油氣化的造氣生產(chǎn)過程中，進(jìn)入氣化爐的氧氣和重油流量應(yīng)保持一定的比例，若氧油比過高，因爐溫過高使噴嘴和耐火磚燒壞，嚴(yán)重時甚至?xí)馉t子爆炸;如果氧量過低，則生成的炭黑增多,還會發(fā)生堵塞現(xiàn)象。所以保持合理的氧油比，不僅為了使生產(chǎn)能正常進(jìn)行，且對安全生產(chǎn)來說具有重要意義。再如在鍋爐燃燒過程中，必須保證空氣量和燃料量服從特定比例標(biāo)準(zhǔn)，在送入爐膛內(nèi)，這樣才可以發(fā)揮其最高的經(jīng)濟(jì)價值。

2.3.2 思政的融合點(diǎn)

本案例主要通過重油氣化的造氣生產(chǎn)過程和鍋爐燃燒過程來啟發(fā)比指控制系統(tǒng)中的相輔相成，使學(xué)生明白天上的繁星無數(shù)，合作像一顆巨大而明亮的恒星，吸引光芒微弱的行星，才形成的浩如煙海的廣袤星云。一人則形單影只，于團(tuán)隊(duì)中方可事半功倍；一滴水落地蒸發(fā)，涌入大江大河則驚濤駭浪。假如你只是滄海一粟，擁抱整個大海，全世界將任你翱翔，這就是融入的力量合作雙贏，人生精彩。

2.4 課程思政案例

2.4.1 案例說明

選擇性控制是在生產(chǎn)加工中，把一些工業(yè)比例的約束條件所達(dá)成的邏輯關(guān)系，增加到普通的自動控制系統(tǒng)上的組合控制方案。正?？刂婆c取代控制構(gòu)成完整的系統(tǒng)，大多數(shù)情況下正?？刂仆瓿扇蝿?wù)，取代控制保持不動，一旦工作過程中間有參數(shù)趨于危險極限的邊界值時,一部分取代控制參與其中，一部分正常工作開始停擺，直至所有工作重回中點(diǎn)，此后之前停擺的一本分正常工作開始運(yùn)作。精餾塔的液泛現(xiàn)象是各種原因造成液相堆積超過其所處空間范圍，針對精餾塔的工作，其正常工作的所有參數(shù)指標(biāo)必須達(dá)標(biāo)，當(dāng)其中有參數(shù)出現(xiàn)臨界值時，系統(tǒng)首先自我剖析做出正確的預(yù)判，假如系統(tǒng)出現(xiàn)了一系列異常值致使產(chǎn)品質(zhì)量下降后，才做出反饋，常常會得不償失，浪費(fèi)更多材料和經(jīng)濟(jì)價值。

2.4.2 思政的融合點(diǎn)

本案例主要通過精餾塔的液泛現(xiàn)象來啟發(fā)選擇性控制系統(tǒng)中擇善從之的價值觀，指導(dǎo)學(xué)生努力讓正確的選擇成為當(dāng)下最好的那一個，很多選擇都不是立馬見效，我們能做的就是在確定正確前提下，全力以赴，完成基本的積累過程，讓量變引起質(zhì)變。選擇的過程就是實(shí)踐。通過實(shí)踐，我們驗(yàn)證、升級了自我認(rèn)知，讓自己的價值觀越來越成熟，在面對未知事物時能夠做出更好地選擇。只有知道自己有什么，要什么，該放棄什么，我們才不會迷茫。