基于“以思促改，鹽溶于湯”的專業(yè)課程思政建設(shè)與實踐

孟范偉，石 鵬，何 朕，沙曉鵬

（1.東北大學(xué)秦皇島分校，河北 秦皇島 066004；2.河北環(huán)境工程學(xué)院，河北 秦皇島 066102；3.哈爾濱工業(yè)大學(xué)，哈爾濱 150001）

專業(yè)課程學(xué)是課程思政的“主戰(zhàn)場”，專業(yè)課堂是課程思政的“主渠道”[1-2]。在專業(yè)人才培養(yǎng)中，對專業(yè)課程教師提出了更高的課程思政上的教學(xué)要求[3-4]。課程思政既是對“傳道授業(yè)解惑”的繼承和發(fā)揚，也是對新時代中國特色社會主義高等教育的理論與實踐創(chuàng)新。專業(yè)課教師不僅要做好“授業(yè)解惑”，更重要的是要能夠“傳道”，能夠起到價值引領(lǐng)作用[5]。專業(yè)課教師要擅于將價值塑造、知識傳授和能力培養(yǎng)三者融為一體，寓價值觀引領(lǐng)于知識傳授和能力培養(yǎng)之中，發(fā)揮課堂主渠道的立德樹人作用，促使學(xué)生潛移默化地受思想政治教育，使其內(nèi)化于心，外化于行。

本文以自動控制原理課程為例，圍繞課程思政建設(shè)的必要性、教學(xué)思政中的痛點問題、思政元素融入路徑三方面展開，重點研究課程思政教學(xué)目標(biāo)的設(shè)計、課程思政設(shè)計思路、課程思政實施方案等方面內(nèi)容，并進(jìn)行了實踐探索。

一、自動控制原理課程思政建設(shè)必要性

課程思政建設(shè)對專業(yè)課程建設(shè)起著巨大的推動作用，也是專業(yè)課程改革與創(chuàng)新的必經(jīng)之路。在課程思政建設(shè)實踐過程中也出現(xiàn)了很多問題。一些課程依舊遵循慣性的專業(yè)課程建設(shè)思路，往往出現(xiàn)重“專業(yè)”而輕“思政”的現(xiàn)象，或者認(rèn)為課程思政就是單純的課程中機械地加入思政內(nèi)容，導(dǎo)致課程內(nèi)容混亂，結(jié)構(gòu)怪異，給師生都造成了一定的困擾。同時，傳統(tǒng)的專業(yè)課程建設(shè)、改革與創(chuàng)新也遇到了一些瓶頸。如何突破專業(yè)課程建設(shè)的瓶頸，用課程思政引領(lǐng)專業(yè)課程的建設(shè)、改革與創(chuàng)新，更好地發(fā)揮專業(yè)課程和思政課程的協(xié)同作用，共同完成“立德樹人”的根本任務(wù)，課程思政建設(shè)是其必由之路。

自動控制原理作為一門高校工學(xué)類重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，必須要深入開展課程思政建設(shè)。同時，在教學(xué)實踐過程中也遇到了一些現(xiàn)實困境。例如，在教學(xué)過程中學(xué)生主動參與學(xué)習(xí)的動力不足，以及講授的知識不能學(xué)以致用，學(xué)生對自動控制的應(yīng)用前景及就業(yè)領(lǐng)域了解的不深入，從而使學(xué)生的專業(yè)興趣和潛力沒能得到有效的引導(dǎo)。課程思政建設(shè)將成為解決上述問題的重要突破口，從而使課程思政的開展成為提高自動控制原理教學(xué)質(zhì)量的強有力舉措。

二、課程思政教學(xué)中的難點問題

（一）理論教學(xué)尚未形成與課程思政相適應(yīng)的知識結(jié)構(gòu)體系

首先，自動控制理論專業(yè)核心知識分散，且授課內(nèi)容還要面臨學(xué)時被壓縮的問題。自動控制理論大多被分成兩門或三門課程，導(dǎo)致內(nèi)容銜接不緊密或者知識點重疊；其次，多數(shù)教學(xué)內(nèi)容陳舊，未能與科學(xué)前沿接軌，學(xué)生無法快速的滿足社會需求；最后，也是最大的痛難點是課程內(nèi)容過于抽象、枯燥，知識點較多，尚未形成與課程思政相適應(yīng)的知識結(jié)構(gòu)體系。課程涉及高等數(shù)學(xué)和積分變換等多門數(shù)學(xué)知識的運用，課程內(nèi)容多是數(shù)學(xué)的推導(dǎo)和運算，以至于學(xué)生覺得抽象難懂。此外，課程所學(xué)的知識點，有線性和非線性之分，有連續(xù)和離散之分，有時域又有頻域，有系統(tǒng)分析又有系統(tǒng)設(shè)計等等，涉及的層面比較復(fù)雜。如何將思政元素融入諸多的知識點形成知識鏈的同時增加學(xué)習(xí)興趣，并且能將理論聯(lián)系實踐，達(dá)到全方位育人的目標(biāo)，是自動控制原理課程思政要面對和亟待解決的痛點難題。

（二）實驗教學(xué)尚未形成與課程思政相適應(yīng)的科學(xué)實驗體系

首先，課程實驗教學(xué)對思政元素的挖掘不夠深入，融入不夠恰當(dāng)，缺少主動在實驗教學(xué)中融入思政元素進(jìn)行實驗設(shè)計的能動性。其次，教師對課程思政的認(rèn)識不深入，導(dǎo)致實驗教學(xué)育人方式方法在拓展和創(chuàng)新上的缺失。這難于培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力，鍛煉科學(xué)系統(tǒng)思維、創(chuàng)新意識和團(tuán)隊合作意識。最后，實驗育人存在的“選擇性缺失”和“模塊化思政時間”是課程實驗教學(xué)中的兩極分化。應(yīng)該建立科學(xué)的課程思政實驗體系，像鹽溶于水，將思政元素融入到實驗設(shè)計當(dāng)中，做到潛移默化、潤物無聲。

（三）課程整體建設(shè)尚未構(gòu)建起有效的課程思政育人模式

首先，在課程整體建設(shè)推進(jìn)過程中，缺少整體性思維。教師對課程思政的認(rèn)識不足導(dǎo)致建設(shè)主體的整體協(xié)同力不強。教學(xué)中，“東一榔頭，西一棒子”式的課程思政形成了“碎片化”的課程思政。其次，在課程思政建設(shè)中未能探索出適合的育人模式。教師沒有從整體上把握課內(nèi)、課外、課上、課下、理論和實驗教學(xué)等各個環(huán)節(jié)，距離“三全育人”的要求差距較大，以至于沒能形成有效的課程思政育人模式。從評價機制上看，課程思政育人的評價反饋機制不健全，課程思政良性機制未能有效建立。而構(gòu)建起有效的課程思政育人模式也是自動控制原理等專業(yè)課程思政建設(shè)最大的難點。

三、自動控制原理課程思政的融入路徑

（一）自動控制原理課程思政教學(xué)目標(biāo)的設(shè)計

教學(xué)目標(biāo)設(shè)計規(guī)定著教學(xué)活動的方向，是教學(xué)活動展開的主要依據(jù)，也是專業(yè)課程開展課程思政的關(guān)鍵點。如何將思政元素融入課程內(nèi)容，更好發(fā)揮課程的“隱性”教育功能，激發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、探索問題的主動思考意識，其關(guān)鍵就在于對教學(xué)目標(biāo)的明確設(shè)計，實現(xiàn)真正意義上的專業(yè)課程思政理論和實踐的創(chuàng)新。將思政元素融入自動控制原理課程的教學(xué)目標(biāo)，主要從知識傳授、能力培養(yǎng)和價值塑造三個層面開展。

（1）知識目標(biāo)。主要包括了解自動控制系統(tǒng)的組成、特點及專業(yè)術(shù)語；掌握古典控制理論的基本分析、設(shè)計方法，為后續(xù)的理論課程和專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下堅實的理論基礎(chǔ)；掌握控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型的建立方法，了解控制系統(tǒng)的基本校正方案，并掌握對各種控制系統(tǒng)的性能進(jìn)行分析的基本方法。

（2）技能目標(biāo)。培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)與工程應(yīng)用的意識和素質(zhì)、對控制系統(tǒng)進(jìn)行綜合分析和工程計算的能力、探索精神和創(chuàng)新能力；培養(yǎng)學(xué)生運用辯證唯物主義的方法論思考、分析和解決問題的基本能力，鍛煉其在需要和可能之間進(jìn)行折衷的能力；培養(yǎng)學(xué)生辯證思維能力和科學(xué)思維能力，加強知識轉(zhuǎn)化的能力，鍛煉其實踐的能力，增強運用馬克思主義觀點分析和解決問題的能力，實現(xiàn)課程思政的能力培養(yǎng)目標(biāo)。

（3）育人目標(biāo)。通過對控制學(xué)科背景、相關(guān)科學(xué)家的介紹讓學(xué)生了解我國古代人民的智慧，掌握我國現(xiàn)代科技的發(fā)展水平，激發(fā)學(xué)生的愛國熱情；通過系統(tǒng)的組成學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生在科學(xué)研究中的團(tuán)隊合作精神和社會擔(dān)當(dāng)意識。

（二）自動控制原理課程思政設(shè)計思路

充分挖掘自動控制原理中蘊含的人文素養(yǎng)，適時適度地引入到專業(yè)學(xué)習(xí)當(dāng)中，引導(dǎo)學(xué)生樹立遠(yuǎn)大理想；將中國精神教育融入教學(xué)目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生的家國情懷；將中國傳統(tǒng)文化融入教學(xué)目標(biāo)，提升學(xué)生的文化素養(yǎng)；將社會主義核心價值觀融入教學(xué)目標(biāo)，教育引導(dǎo)學(xué)生將社會主義核心價值觀內(nèi)化為精神追求、外化為自覺行動；為將上述思政元素融入專業(yè)課程體系，實現(xiàn)專業(yè)課程的知識傳授目標(biāo)，探索出了一條用“智慧樹”系統(tǒng)整合專業(yè)知識，借創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實驗體系培養(yǎng)實踐能力，以“故事為主線”講解枯燥原理的“德融課程、鹽溶于湯”的課程思政建設(shè)路徑。用正確的世界觀、人生觀、價值觀引領(lǐng)學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生正確認(rèn)識自動控制類課程學(xué)習(xí)的重要意義。

（三）自動控制原理課程思政實施方案及成效

1.用思政元素點亮“智慧樹”，進(jìn)行專業(yè)知識的系統(tǒng)整合

首先，如何讓學(xué)生對枯燥的理論產(chǎn)生學(xué)習(xí)的興趣是授課教師都要面對的一個難題[6-7]。課程整理了自動控制發(fā)展過程中的名人及相關(guān)事跡（表1），事跡主要包括：學(xué)者遇到了什么難題、如何解決、獲得什么樣的結(jié)果。這樣的教學(xué)效果，最明顯的是學(xué)生不再是簡單地根據(jù)理論去計算，而是了解了很多的“為什么”。事實表明，以“故事為主線”的授課方式，使學(xué)生產(chǎn)生了濃厚的學(xué)習(xí)興趣。

表1 自動控制發(fā)展人物事跡

其次，自動控制原理課程知識體系龐大，知識點眾多。依托教學(xué)團(tuán)隊進(jìn)行課程思政課程體系改革和課程內(nèi)容重構(gòu)，針對專業(yè)核心課分散、課程內(nèi)容多學(xué)時少的問題，同一專業(yè)的所有授課教師每周組織“說課”。根據(jù)事先確定好的計劃，每位教師將課程安排和授課內(nèi)容完整講述一遍。一輪以后，教學(xué)團(tuán)隊從強化專業(yè)核心課程，加強課程內(nèi)涵建設(shè)入手，深度整合知識體系，優(yōu)化內(nèi)容，剔除老舊知識點、刪除重復(fù)知識點，增加實踐內(nèi)容。這不但減少了授課學(xué)時，而且顯著提高了課程的整合度。多年的教學(xué)設(shè)計改進(jìn)中，不斷梳理和歸類，對整門授課內(nèi)容，以及每一章都制作了一棵“智慧樹”，對知識點做清晰的歸類劃分。圖1為整個課程對應(yīng)的智慧樹，有助于學(xué)生對知識的學(xué)習(xí)從單純的微觀的知識點學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)到宏觀的認(rèn)知架構(gòu)上來。

再次，結(jié)合知識點設(shè)計多個課程思政教學(xué)案例、大師的案例、身邊科研工作者的案例（表2）[8-9]。通過“鹽溶于湯”的案例式教學(xué)推進(jìn)課程思政一體化建設(shè)。其中頻域響應(yīng)和時域響應(yīng)的融合倡導(dǎo)團(tuán)結(jié)協(xié)作的重要性、方框圖化簡原則也要遵規(guī)守紀(jì)、家庭和社會也要同控制系統(tǒng)一樣需要穩(wěn)定，對學(xué)生的人生觀和價值觀都能夠給與一定的積極引導(dǎo)。

表2 課程思政教學(xué)案例

最后，用思政元素點亮“智慧樹”，如圖1 所示，進(jìn)行專業(yè)知識的系統(tǒng)整合。堅持全程育人，一體同構(gòu)。

圖1 自動控制原理“智慧樹”

2.將思政元素融入創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)和實驗體系，培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力

將現(xiàn)代科技中最新技術(shù)融入課程。引入魯棒穩(wěn)定性理論、科研案例等，將磁懸浮間隙控制系統(tǒng)的設(shè)計在傳遞函數(shù)、時域分析、頻域分析及系統(tǒng)校正等章節(jié)作為實際案例貫穿整個課程。磁懸浮地球儀可課堂現(xiàn)場展示，磁懸浮球?qū)儆隍炞C實驗裝置，磁懸浮軸承可用于仿真，課堂可播放上海磁懸浮列車相關(guān)視頻，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識的興趣，更深刻理解學(xué)習(xí)理論知識的實際意義。此外，還將控制理論在機械臂、精密加工和航空航天等方面的最新進(jìn)展引入課程，提高課程高階性和創(chuàng)新性。

以核心類和創(chuàng)新類實驗為抓手，進(jìn)行實踐課程改革。建設(shè)了核心類和創(chuàng)新類的實驗項目系列，提升了實驗教學(xué)內(nèi)容的難度和復(fù)雜性。核心類實驗強化了“做”和“練”的實驗過程。創(chuàng)新類實驗有磁懸浮控制、智能車控制、無人機控制3 個系列18 個實驗項目，涉及了軌跡規(guī)劃、自主導(dǎo)航SLAM、編隊飛行控制和深度學(xué)習(xí)等自動化專業(yè)的前沿發(fā)展領(lǐng)域。通過實驗課程的改革，學(xué)生的動手能力和團(tuán)結(jié)協(xié)作能力明顯提高。表3 為課程思政改革期間，學(xué)生獲得的部分榮譽。

表3 學(xué)生競賽部分獲獎情況

3.堅持全程育人，一體同構(gòu)，有效反饋，良性循環(huán)

首先，課程思政全程育人要充分利用、有效整合線上線下各種思政資源，在自主學(xué)習(xí)中潤物無聲的實現(xiàn)課程思政的育人目標(biāo)。如利用MOOC 等自媒體進(jìn)行線上線下混合式教學(xué)的模式，學(xué)生可以隨時進(jìn)行線上學(xué)習(xí)，線下積極研討。調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，鍛煉學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。

其次，改革學(xué)生考核體系，形成有效評價反饋機制。通過考試、作業(yè)、實踐及課程設(shè)計等環(huán)節(jié)累加式考試，多元考核評價來調(diào)動學(xué)生積極性：總成績（100%）=期末考試（50%）+期中考試（20%）+實踐（18%）+課程設(shè)計（6%）+其他（6%）。（1）期末、期中成績，以試卷評分標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，做到評判準(zhǔn)確，給分有據(jù)；（2）數(shù)字化評定實踐成績，按實驗報告平臺或作品評分標(biāo)準(zhǔn)評定；（3）課程設(shè)計，按系統(tǒng)設(shè)計、仿真驗證及評分標(biāo)準(zhǔn)評定；（4）其他，根據(jù)反轉(zhuǎn)課堂內(nèi)容和課堂討論參與度，在完成作業(yè)的條件下進(jìn)行綜合評定。

課程改革后，對2015—2019 級5 屆本科生完成了整個教學(xué)過程，授課后針對學(xué)生的反饋信息進(jìn)一步修改課程，完成了5 次教學(xué)大循環(huán)。以自動化專業(yè)2017—2019年成績?yōu)槔?，圖2 為教務(wù)系統(tǒng)生成的3 屆自動化專業(yè)成績單截圖。

圖2 2017—2019 級自動化專業(yè)期末成績分?jǐn)?shù)統(tǒng)計

圖3 中的成績分布還受到了2 個阻力因素影響。一是大類分流中，因政策原因?qū)е卤緦脙?yōu)質(zhì)生源選擇了其他專業(yè)。二是近年來實行教考分離，傾向于考研使考題難度加大，這既是對學(xué)生學(xué)習(xí)的考查，也是對授課教師的考查，更是對這次改革效果的考查。盡管如此，隨著教學(xué)改革的深入，成績優(yōu)秀率從2017 級的19.08%，到2018級的25.25%，再到2019 級39.53%，逐年上升。

此外，從教學(xué)改革伊始，就非常注重教學(xué)過程評價，跟蹤學(xué)生反饋信息，動態(tài)教學(xué)，極大地提高了教學(xué)效果。整個教學(xué)過程，完成了閉環(huán)控制。不斷融入自動控制科技創(chuàng)新、“反饋”“抗擾”，以及“校正”等課程思政內(nèi)容來培養(yǎng)學(xué)生攻堅克難的理想信念，團(tuán)隊合作精神及愛國情懷，切實提高了新工科背景下人才培養(yǎng)的質(zhì)量，教學(xué)效果的提高，增強了學(xué)生學(xué)習(xí)本專業(yè)的積極性，積極參加團(tuán)隊的科研項目，發(fā)表科研論文和獲得國家級比賽獎項的數(shù)量逐漸增加。表4 的考研升學(xué)率證明了學(xué)生學(xué)習(xí)本專業(yè)興趣的提升。

表4 課程改革建設(shè)期間升學(xué)率

四、結(jié)束語

教學(xué)團(tuán)隊自2017 年開始圍繞課程思政進(jìn)行課程建設(shè)，通過定期交流討論、總結(jié)經(jīng)驗、探索教學(xué)模式，形成了“融合務(wù)實”的建設(shè)理念，專業(yè)課教師真正成為課程思政的“主力軍”、專業(yè)課程教學(xué)真正成為課程思政的“主戰(zhàn)場”、專業(yè)課課堂真正成為課程思政的“主渠道”。自動控制原理教學(xué)團(tuán)隊將進(jìn)一步深入挖掘課程中的思想政治元素，提高教師的思想政治教育知識水平、錘煉課程思政教學(xué)能力，不斷在教學(xué)過程中進(jìn)行自動控制原理課程思政的新探索和新實踐。相信對其他專業(yè)課程的教學(xué)改革和課程思政建設(shè)能夠起到一定的借鑒和指導(dǎo)作用。