應(yīng)用型高?！巴猸h(huán)-內(nèi)環(huán)雙提升”思政教學(xué)模式研究
——以“機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計”課程為例

■楊 勇，葉雅怡，梁小鳳

（廣東技術(shù)師范大學(xué)機(jī)電學(xué)院，廣東 廣州 510635）

新工科建設(shè)是中國面臨新一輪科技革命的積極回應(yīng)，近年來走在改革開放新時代前沿的廣東省提出了“雙十”產(chǎn)業(yè)集群建設(shè)，其中大多數(shù)產(chǎn)業(yè)都以機(jī)器人技術(shù)為基礎(chǔ)的高端制造業(yè)，因此，對機(jī)器人工程等領(lǐng)域人才的創(chuàng)新培養(yǎng)是新工科建設(shè)的核心任務(wù)之一[1]。在機(jī)器人工程等本科專業(yè)中所開設(shè)的“機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計”課程，是機(jī)器人工程專業(yè)的核心選修課程。該課程目標(biāo)不僅是要能提升學(xué)生對智能機(jī)器人的機(jī)械、傳感交互以及控制軟件等方面的應(yīng)用綜合能力，還需注入工匠精神、創(chuàng)新意識等正向價值引導(dǎo)。2019年8月，中共中央辦公廳、中華人民共和國國務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于深化新時代學(xué)校思想政治理論課程改革創(chuàng)新的若干意見》，明確提出全面推進(jìn)高等學(xué)校課程思政建設(shè)[2]?！皺C(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計”課程思政改革既有必要，也很緊迫，應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮“機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計”課程思政的正向功能，把教學(xué)目標(biāo)轉(zhuǎn)變?yōu)閷I(yè)知識技能與課程思政育人的協(xié)同教育目標(biāo)。因此，研究“機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計”課程思政教學(xué)新模式是建設(shè)一流本科課程的重要舉措。

一、“機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計”課程思政的現(xiàn)狀

新工科專業(yè)課程的理性傾向凸顯，使得課程思政日漸形式化、空泛化[3]?！皺C(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計”課程涉及物理學(xué)、力學(xué)等多學(xué)科的融合，具有理論與實踐相結(jié)合的顯著特點。與大多數(shù)的新工科專業(yè)課程相似，其課程側(cè)重于專業(yè)知識技能的傳授以及綜合實踐應(yīng)用能力的培養(yǎng)，但課程思政教育缺乏連續(xù)性，其中在思政元素選擇、教學(xué)策略以及教學(xué)量化評價等課程思政教學(xué)瓶頸上較難突破。

（一）課程思政元素選擇難

自然科學(xué)是思政目標(biāo)實現(xiàn)的重要載體[4]?！皺C(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計”作為機(jī)器人工程專業(yè)中的一門核心選修課程，在做好專業(yè)知識內(nèi)容的教學(xué)工作的同時還需要有效地進(jìn)行課程思政教學(xué)。對教師而言，如何有效地選擇課程思政元素、哪些元素融入課程才是“有機(jī)融入”都是當(dāng)前課程思政實施中的難題。

（二）課程思政教學(xué)策略難

實現(xiàn)科技強(qiáng)國離不開高等教育的立德樹人。知識傳授在于“求真”，而思政教育則追求“真善美”[5]，這種聯(lián)系“如春在花、如鹽在水”，將“善”與“美”融入到“真”要求課程思政的建設(shè)打破“碎片化”的局面，并且落實整體性建設(shè)[6]。因此，如何打破思政教育孤島困境，使課程思政與專業(yè)知識有效協(xié)同是當(dāng)前課程思政教學(xué)的首要痛點。

（三）課程思政教學(xué)量化評價難

每一個課程教學(xué)都離不開評價，評價是用以確定目標(biāo)是否實現(xiàn)的重要依據(jù)。在當(dāng)前的高等教育中普遍存在“劃重點”“考什么即教什么”的現(xiàn)狀，在這種“高利害測驗”的影響下，重要部分可測化逐漸演變?yōu)榭蓽y部分為重點[7]。課程思政作為一種內(nèi)隱的課程教學(xué)目標(biāo)，難以在類似于智力測驗等單一的測量當(dāng)中體現(xiàn)，進(jìn)而逐漸被邊緣化。

二、“機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計”課程“外環(huán)-內(nèi)環(huán)雙提升”的課程思政教學(xué)模式

“機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計”課程開設(shè)在機(jī)器人工程等專業(yè)的高年級，學(xué)生已經(jīng)掌握機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)等知識，因此“機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計”的高質(zhì)量課程教學(xué)非常重要，亟須引入“知識分類”作為理論基礎(chǔ)，針對“機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計”課程思政存在的“三難”現(xiàn)狀，提出嵌入式、融合式和支撐式三種課程思政教學(xué)方法，形成“外環(huán)-內(nèi)環(huán)雙提升”的課程思政教學(xué)模式，從而真正解決“培養(yǎng)什么人、怎樣培養(yǎng)人、為誰培養(yǎng)人”的根本問題。

（一）外環(huán)顯性知識技能——知識分類

1966年，美國俄亥俄州立大學(xué)教授陶爾士(Towers)、陸克斯(Lux)和雷(Ray)等人，受Maccia系統(tǒng)化知識思辨理論的影響，將人類知識分類成描述性的知識、規(guī)范性的知識、實踐性的知識、形成性的知識四大知識領(lǐng)域[8]。通俗來說，描述性的知識指的是描述現(xiàn)象或事件的事實；規(guī)范性的知識指的是能夠被自然事實或者經(jīng)驗檢驗的原理或設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)等形成的信息塊；實踐性的知識指的是對現(xiàn)象或事件采取有效的應(yīng)用行動或?qū)嵺`；形成性的知識指的是統(tǒng)整所有知識，包括邏輯、數(shù)學(xué)等知識的綜合。

“機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計”這門課程按照以上的知識分類，設(shè)計外環(huán)顯性知識技能的教學(xué)方法。描述性的知識（如機(jī)器人發(fā)展歷史等）應(yīng)遵循“教師主導(dǎo)、學(xué)生主體”的原則，傳授機(jī)器人的歷史、概念和原理等內(nèi)容；規(guī)范性的知識及實踐性的知識（如機(jī)器人傳感技術(shù)等），緊抓“善導(dǎo)”“激趣”“引思”“精講”的教學(xué)要素，實現(xiàn)學(xué)思結(jié)合、知行統(tǒng)一；形成性的知識（如機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計綜合實踐等）應(yīng)基于“學(xué)用一體”的專業(yè)課程教學(xué)理念，在課后引導(dǎo)學(xué)生參與專利申請、創(chuàng)新比賽等，實現(xiàn)外環(huán)顯性課程知識技能的創(chuàng)新教學(xué)目標(biāo)。

（二）內(nèi)環(huán)隱性思政育人——三種課程思政教學(xué)方法

蔡小春等學(xué)者提出的針對工科中的不同專業(yè)，應(yīng)用“補(bǔ)充式”“嵌入式”“支撐式”三種不同課程思政教學(xué)方法，取得了較為突出的育人成效[9]。結(jié)合“機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計”課程培養(yǎng)具有綜合創(chuàng)新能力的機(jī)器人應(yīng)用型人才的特點，本課程采用三種不同的內(nèi)環(huán)隱性課程思政教學(xué)方法，包括融合式課程思政教學(xué)、嵌入式課程思政教學(xué)和支撐式課程思政教學(xué)，嘗試打破“機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計”課程思想政治教育“孤島效應(yīng)”的困境，以創(chuàng)新的角度和形式引導(dǎo)學(xué)生內(nèi)化職業(yè)精神，發(fā)揮課程思政內(nèi)環(huán)隱性驅(qū)動力作用，助力人才培養(yǎng)質(zhì)量提升。

首先是嵌入式課程思政教學(xué)。對于描述性知識，即教學(xué)內(nèi)容不受限于專業(yè)基礎(chǔ)知識，將采用嵌入式課程思政教學(xué)，一是在教學(xué)環(huán)節(jié)嵌入機(jī)器人行業(yè)價值引領(lǐng)教育:聯(lián)合同行專家形成機(jī)器人專業(yè)師資隊伍，注重結(jié)合領(lǐng)域及技術(shù)前沿教學(xué)。二是考核環(huán)節(jié)嵌入機(jī)器人行業(yè)認(rèn)同度教育:以名人故事分享會及課后作業(yè)的考核形式，引入專業(yè)師資隊伍中的同行專家給予正向評價。以此提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣度同時潛移默化地提升學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)。

其次是融合式課程思政教學(xué)。對于規(guī)范性知識及實踐性知識，即授課內(nèi)容受限于課堂內(nèi)容，予以融合式課程思政教學(xué)，一是課中以行業(yè)前沿分析融合式思政教學(xué)：融合行業(yè)發(fā)展中所存在問題的解讀，針對學(xué)生項目作品，結(jié)合機(jī)器人行業(yè)前沿進(jìn)行客觀評估；二是課后指引學(xué)生探索相關(guān)項目融合思政教學(xué)：布置機(jī)器人項目研究兼開展實驗實訓(xùn)創(chuàng)新，注重實踐性教學(xué)的同時激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識。

最后是支撐式課程思政教學(xué)。對于形成性知識，即教學(xué)內(nèi)容受限于專利或比賽等綜合性實踐，以“軟硬結(jié)合”為核心，一是“軟”即軟性學(xué)習(xí)資源，結(jié)合機(jī)器人領(lǐng)域國家政策和行業(yè)需求，開展專利、參加機(jī)器人相關(guān)比賽等；二是“硬”即硬件學(xué)習(xí)資源，將實驗實訓(xùn)創(chuàng)新中心向?qū)W生開放，將學(xué)生引入實驗實訓(xùn)創(chuàng)新教學(xué)環(huán)節(jié)。軟硬結(jié)合來支撐培養(yǎng)學(xué)生的動手實踐能力及工匠精神。

（三）顯隱結(jié)合，“外環(huán)-內(nèi)環(huán)雙提升”課程思政教學(xué)新模式

“機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計”中體現(xiàn)的科學(xué)及創(chuàng)新是課程思政融合的重要載體，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的求真務(wù)實、精益求精是課程思政實施的成果體現(xiàn)。“機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計”課程思政實施從知識分類出發(fā)，針對不同的外環(huán)顯性知識技能類型，提出具有針對性的內(nèi)環(huán)隱性課程思政實施方案，形成“外環(huán)知識技能與內(nèi)環(huán)思政育人”顯隱結(jié)合的“雙提升”教學(xué)模式（如圖1所示），實現(xiàn)課程思政“賦能且鑄魂”的高價值作用。

圖1 “機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計”課程思政教學(xué)模式整體思路

三、“機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計”課程思政教學(xué)“三維度三要素全方位”量化評價

“泰勒原理”提及課程的第四個基本問題——“我們?nèi)绾未_定這些目標(biāo)正在得以實現(xiàn)？”即如何確定課程思政正在得以實現(xiàn)？影響課程思政實施質(zhì)量和效果的重要因素是教學(xué)評價[10]。根據(jù)“外環(huán)-內(nèi)環(huán)雙提升”的課程思政教學(xué)模式，本課程采用“三維度三要素全方位”的特色課程思政教學(xué)量化評價方法，持續(xù)關(guān)注和促進(jìn)學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)與德育品質(zhì)的雙提升。該評價方法從學(xué)生、任課教師、課程同行或企業(yè)專家這三個維度入手，包括課前、課中與課后的評價范圍，通過課堂觀察、階段性考核、過程性考核答辯、終結(jié)性機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計考核、學(xué)生評教等多種形式，對學(xué)生學(xué)情、教學(xué)實施、課程建設(shè)三要素綜合評價。

一是學(xué)生評價維度，包括學(xué)生自我評價、小組之間互評、小組內(nèi)成員互評、評教等，學(xué)生評價的側(cè)重點在于學(xué)生對自身總結(jié)、對他人的監(jiān)督及對教師的師德、課堂教學(xué)能力、課后引導(dǎo)創(chuàng)新項目或設(shè)計情況進(jìn)行合理的評價。

二是任課教師評價維度，包括自我評價、教學(xué)反思、設(shè)計考核等，任課教師對每節(jié)課教學(xué)遇到的問題及時反思從而提高后續(xù)課程的教學(xué)質(zhì)量，同時合理設(shè)計階段性考核、過程性與創(chuàng)新性課后作業(yè)、終結(jié)性創(chuàng)新項目等考核形式，根據(jù)課程的價值標(biāo)準(zhǔn)對學(xué)生的表現(xiàn)進(jìn)行判斷，實現(xiàn)教師對學(xué)生的評價。

三是企業(yè)或課程同行專家評價維度，包括學(xué)生終結(jié)性創(chuàng)新項目答辯工作、課程思政建設(shè)情況等，以小組為單位的項目答辯包括七個內(nèi)容，即項目概況介紹、功能模板介紹、開發(fā)工具介紹、設(shè)計成本情況、項目完成情況、項目中遇到的問題及經(jīng)驗與收獲。對學(xué)生的評價不僅體現(xiàn)在對作品的優(yōu)劣進(jìn)行打分，更應(yīng)該看重學(xué)生在項目中遇到哪些問題，具體如何解決，在解決問題的過程中學(xué)生小組相對發(fā)展的程度。專家對學(xué)生的完成情況進(jìn)行客觀考核，并且對課程知識傳授與思政育人分別給出合理評價與建議。

“機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計”課程思政教學(xué)考核三維度具體如附表1所示。

附表1 “機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計”課程思政三維度評價表

四、“機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計”課程思政育人成效

“機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計”課程思政模式建構(gòu)圍繞“外環(huán)顯性知識技能與內(nèi)環(huán)隱性思政育人”顯隱結(jié)合的“雙提升”課程思政方法，建立了“三維度三要素全方位”的量化評價，在知識傳授與思政育人上取得了一定的育人成效，獲批為廣東省2020年首批課程思政示范課程，評教情況優(yōu)秀。

首先，在本校2019級機(jī)器人工程專業(yè)1-3班中實施了“外環(huán)-內(nèi)環(huán)雙提升”課程思政教學(xué)模式，如圖2所示，取得了良好的“雙提升”效果。一方面，學(xué)生提及本課程中移動機(jī)器人底盤機(jī)構(gòu)拆裝實驗、完成RV減速機(jī)的拆裝實驗等課后任務(wù)都有助于完成機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計實踐項目；另一方面，學(xué)生認(rèn)為本課程教師能夠?qū)?dāng)前機(jī)器人領(lǐng)域時事結(jié)合專業(yè)課程，課堂氣氛活躍。基于“機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計”課程思政教學(xué)新模式，課程負(fù)責(zé)人指導(dǎo)學(xué)生參加第九屆全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計大賽省級比賽，并獲獎11項，申請發(fā)明專利7件，學(xué)生在課程學(xué)習(xí)和比賽中得到“雙提升”。

圖2 機(jī)器人工程專業(yè)1-3班總成績及課程思政得分情況

其次，課程同行專家對“機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計”課程評價良好，提及該課程從知識分類入手，因時制宜，有針對性地提出嵌入式、融合式與支撐式的課程思政教學(xué)方法，能將知識技能和思政育人有機(jī)統(tǒng)一；通過學(xué)生小組自主設(shè)計機(jī)器人項目，將理論知識運(yùn)用到實踐中，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識。

五、結(jié)語

本文提出的“機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計”課程思政教學(xué)新模式，堅持以立德樹人為核心，將思政育人作為課程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，與專業(yè)知識技能教學(xué)同向而行，發(fā)揮協(xié)同效應(yīng)。根據(jù)知識分類，將專業(yè)知識分成四大知識領(lǐng)域，深挖蘊(yùn)含在課程中的“誠實守信、團(tuán)結(jié)協(xié)作、工匠精神”等思政元素。首先，引領(lǐng)學(xué)生探索重大發(fā)明創(chuàng)新背后的科學(xué)家和工程師故事，增加課程思政的深度；其次，時政熱點融合到被學(xué)生視為“枯燥乏味”的專業(yè)知識之中，增添課程思政的溫度；再者，引導(dǎo)學(xué)生參與課后科研、比賽等活動，拓寬課程思政的廣度；最后，將思政育人落實到整個課程教學(xué)全過程之中，初步構(gòu)建起了“外環(huán)-內(nèi)環(huán)雙提升”課程思政教學(xué)新模式以及三維度三要素全方位的課程思政教學(xué)量化評價方法，提高了“機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計”課程的教學(xué)效果，較好地解決了思政元素選擇、課程思政教學(xué)策略、課程思政教學(xué)量化評價“三難”問題，為其他工科課程思政教學(xué)改革提供借鑒和參考。