思政教育融入工科專業(yè)課程教學的改革研究

劉洋　席劍輝

［摘 要］文章以自動控制理論課程為載體，提出以增強文化自信、民族自豪感和民族自信心以及社會擔當精神與社會責任感為導(dǎo)向的多視角思政教育新框架，探索專業(yè)課程教學與思政教育的巧妙融合，并提出在課程教學中融入價值導(dǎo)向的思路與具體措施。

［關(guān)鍵詞］思政教育；教學改革；工科專業(yè)課；內(nèi)化提升

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 2095-3437（2023）04-0101-03

引言

習近平總書記指出：“人才培養(yǎng)一定是育人和育才相統(tǒng)一的過程，而育人是本，人無德不立，育人的根本在于立德。這是人才培養(yǎng)的辯證法?！盵1]“要堅持把立德樹人作為中心環(huán)節(jié)，把思想政治工作貫穿教育教學全過程，實現(xiàn)全程育人、全方位育人，努力開創(chuàng)我國高等教育事業(yè)發(fā)展新局面”[2]。德行、品德是才華的統(tǒng)帥， 而才華和才能是德行的輔助因素。大學肩負著培養(yǎng)富有創(chuàng)新精神和實踐能力的德才兼?zhèn)涞母咚刭|(zhì)人才的重要使命，而人才是推動國家發(fā)展與人類進步的重要力量。因此，應(yīng)及時、準確地把握當代大學生的思想動態(tài)及心理建設(shè)，并有針對性地對大學生進行潛移默化的思想政治教育，使他們懂得家國情懷和使命擔當，始終堅持正確的人生觀和價值觀，學有所成，成有所為。

專業(yè)課程教學不只是要傳授原理和技術(shù)，更是要傳承使命擔當精神，使新時代大學生自覺堅定為實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國夢而努力奮斗的信仰。本文以自動控制理論課程為載體，論述將思政教育融入工科專業(yè)課程教學的改革。國內(nèi)高校教師目前針對該門課程已挖掘了豐富的思政元素，并且通過課堂教學實施取得了一些成果。王宇嘉等從教學模式角度出發(fā)，探討現(xiàn)代控制理論的課程思政教學設(shè)計[3]；曹敏等從思政融入目標、融入策略等角度概述自動控制理論課程思政教學的方向[4]；王憲磊等研究如何用好課堂主渠道，認為應(yīng)堅持知識傳授與價值引領(lǐng)并重，挖掘課程的思政教育功能[5]。本文在現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上，就思政教育融入工科專業(yè)課程教學的改革展開研究，從多個視角探索專業(yè)課程教學與思政教育的巧妙融合，研究課程內(nèi)容與價值導(dǎo)向的自然結(jié)合，以期為工科專業(yè)課程的隱性思政教育提供參考。

一、從多個維度開展課程思政教育

（一）結(jié)合我國科學文化發(fā)展歷史增強學生的文化自信

科學文化自近代以來就一直屬于中國文化發(fā)展的增量，正是科學文化不斷內(nèi)化為中國文化的有機成分，才使得中國文化從自大走向自謙、自省，從自覺走向自信、自強[6]。教師在自動控制理論課程的緒論部分闡釋我國勞動人民和科學家憑借聰明才智和非凡的創(chuàng)造力在控制論及其應(yīng)用領(lǐng)域做出的貢獻巨大，增強學生的科學文化自信以及對中國歷史和文化的認同感。

雖然近代中國的自動控制技術(shù)源自國外，但中國古代就有相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用案例，比如指南車。指南車的最早記錄出自5000年前的黃帝傳說，不過其后又有歷史典籍顯示三國時馬鈞研制出能自動指示方向的指南車，它利用差速齒輪原理、地磁效應(yīng)和齒輪傳動系統(tǒng)，根據(jù)車輪的轉(zhuǎn)動，由車上木人指示方向。不論車子轉(zhuǎn)向何方，木人的手始終指向南方——“車雖回運而手常指南”。如圖1所示。

指南車是中國古代的一項偉大發(fā)明，其對指向功能的運用至今仍有指導(dǎo)意義，如3D打印小車、大型公共場所及旅游場所的自動指向裝置、月球車及火星車的天線定向、坦克行進間的輔助定向瞄準、挖掘機轉(zhuǎn)動時機械臂的自動定向，以及戰(zhàn)場轉(zhuǎn)移緊急時雷達、火炮的自動定向等[7]。

1954年，我國科學家錢學森發(fā)表了《工程控制論》這部著作，首次系統(tǒng)地揭示了控制論對自動化、航空航天、電子通信等科學技術(shù)發(fā)展的意義和作用，對控制科學與控制工程產(chǎn)生了深遠而又持久的影響。該書是錢先生在麥卡錫主義猖獗自己遭受政治迫害滯留美國并部分失去自由的情況下完成的。該書的出版迅速引起了美國乃至世界科學與工程界的關(guān)注，相繼被翻譯為俄文、德文、中文等多種版本，吸引了大批理論研究學者和工程技術(shù)專家投入控制論的研究。錢學森是工程控制論的創(chuàng)始人，是為控制論開辟新方向的重要人物。

（二）結(jié)合國家科研項目增強學生的民族自豪感

我國“兩彈一星”是具有高度復(fù)雜性、高精度需求的國家尖端控制技術(shù)研發(fā)，為實現(xiàn)我國的國防現(xiàn)代化做出了不可磨滅的貢獻?！皟蓮椧恍恰本袷侵袊厣鐣髁x建設(shè)時期形成的偉大民族精神，是中華民族的寶貴精神財富。高校肩負著立德樹人的責任，教師肩負著教書育人的職責。教育的意義不僅僅在于傳授知識，更重要的是要引導(dǎo)青年學子樹立正確的“三觀”，授之以為人處世的道理。而在這一點上，“兩彈一星”的育人價值與之相契合[8]。通過講解，讓學生感受、學習廣大科研工作者所秉持的熱愛祖國、無私奉獻，自力更生、艱苦奮斗，大力協(xié)同、勇于登攀的“兩彈一星”精神和堅定的理想信念，引導(dǎo)學生用所學科學技術(shù)為我國的國防事業(yè)貢獻自己的力量。

此后，在幾代學術(shù)帶頭人的努力下，我國系統(tǒng)控制領(lǐng)域迸發(fā)出經(jīng)久不衰的創(chuàng)新活力，呈上一份又一份具有原創(chuàng)性、突破性和關(guān)鍵性的成績單，尤其在國家航空航天重大項目中發(fā)揮了重要的作用。比如中國航天2019年全年航天發(fā)射次數(shù)達到34次，約占全球當年發(fā)射總次數(shù)的1/3。2020年11月24日，“嫦娥五號”探測器由“長征五號”運載火箭精準送入奔月軌道，并在采集了1731克月球樣品后，于2020年12月17日安全返回內(nèi)蒙古四子王旗著陸場，此次科研任務(wù)取得了圓滿成功?！版隙鹞逄枴卑壍榔?、著陸器、上升器和返回器4大部分，重達8.2噸，并且要首次驗證月球表面起飛和月球軌道交會對接等關(guān)鍵技術(shù)。2021年3月12日，“長征七號”改遙二運載火箭點火升空，將“試驗九號”衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。通過介紹“嫦娥五號”月球探測器發(fā)射成功和“長征七號”改遙二運載火箭發(fā)射成功的圖片和視頻， 增強學生對控制論應(yīng)用的感性認識， 同時增強學生的民族自豪感。

（三）結(jié)合疫情防控增強學生的社會擔當精神與社會責任感

自動化工程系統(tǒng)全面進入了智能化階段，自動控制理論的內(nèi)涵與應(yīng)用遂得以更充分的展現(xiàn)。從此，工程控制論的概念、理論和方法在純技術(shù)領(lǐng)域出現(xiàn)了許多非技術(shù)部門，派生出社會控制論、經(jīng)濟控制論、生物控制論、軍事控制論、人口控制論等新的專門學科，在社會發(fā)展、科技進步、人民生活的方方面面中發(fā)揮作用。2002年底暴發(fā)的非典型性肺炎（SARS），給社會和人民帶來了巨大的財產(chǎn)和生命損失，而基于現(xiàn)代控制理論中的狀態(tài)預(yù)測、狀態(tài)濾波理論的最優(yōu)預(yù)測方法有堅實的理論基礎(chǔ)，大大提高了疫情預(yù)測的準確度和可靠性[9]。甲型H1N1流感是2009年在全世界暴發(fā)的一種新型傳染病[10]，最優(yōu)控制理論可為在其暴發(fā)初期接種疫苗及暴發(fā)后進行隔離等措施提供理論參考。越龐雜的社會實踐活動其綜合性和系統(tǒng)性就越強，因而也就越需要系統(tǒng)科學和系統(tǒng)工程作為支撐[11]。錢學森系統(tǒng)工程理論指導(dǎo)我們在解決復(fù)雜巨系統(tǒng)問題時，要通過頂層設(shè)計解決方向性問題，通過系統(tǒng)布局解決系統(tǒng)性問題，通過綜合集成資源解決基礎(chǔ)性問題，最終形成解決疫情問題的思路和方法[12]。通過上述內(nèi)容的講授，激發(fā)、增強學生的社會責任感和社會擔當精神，使其明白專業(yè)知識的獲取不單單在于掌握知識本身，更重要的是要懂得掌握知識以后用知識來為誰做什么。同時指出新時代青年學子應(yīng)以實現(xiàn)民族復(fù)興和國家富強為己任，樹立正確的人生觀和價值觀，在實現(xiàn)自身價值的同時為祖國的發(fā)展、人民的幸福貢獻力量。

二、將價值導(dǎo)向融入知識點教學

（一）在數(shù)學模型建立中融入思政元素

為了構(gòu)建一個優(yōu)良的控制系統(tǒng)，必須充分了解受控對象、執(zhí)行機構(gòu)及系統(tǒng)內(nèi)一切元件的運動規(guī)律。這些運動規(guī)律大部分可以用數(shù)學形式表示出來，即建立數(shù)學模型，這也是研究和解決問題的第一步，是控制理論的基礎(chǔ)。我們在解決一個問題時，整個過程就如控制系統(tǒng)，要明確現(xiàn)有的條件是什么（輸入），要達到的目標是什么（輸出），而中間的過程包括技術(shù)、手段、方法（數(shù)學模型），這個系統(tǒng)可以是單輸入單輸出的，也可以是多輸入多輸出的。學生的學習過程即是一個多輸入多輸出系統(tǒng)案例，輸入是知識、思政和技能三個變量，中間框圖內(nèi)體現(xiàn)的是方法、手段，系統(tǒng)的輸出是理論功底深、政治思想好、專業(yè)素質(zhì)高的人才，如圖2所示。

對大學生個人發(fā)展而言，每個階段都是一個多輸入多輸出子系統(tǒng)，那么基于控制原理，可以從輸出目標進行反推，不斷優(yōu)化減小誤差。優(yōu)化過程中離不開正確的人生觀、價值觀引導(dǎo)，引領(lǐng)學生向著目標穩(wěn)步前進，乘風破浪，實現(xiàn)人生價值。

（二）在閉環(huán)負反饋思想中融入思政元素

自動控制理論的閉環(huán)負反饋思想影響了許多相關(guān)學科，派生出社會控制論、經(jīng)濟控制論、生物控制論、軍事控制論、人口控制論等新的學科。這種閉環(huán)負反饋思想是一種思維模式，其方向是通過系統(tǒng)的輸出，不斷減小偏差，最終達到目標。在這一過程中會出現(xiàn)波動，但由于系統(tǒng)是穩(wěn)定的，因而可以通過自身調(diào)節(jié)回到穩(wěn)定的狀態(tài)。控制論中的很多原理，對我們的生產(chǎn)和生活都有啟發(fā)作用。我們國家是一個復(fù)雜的大系統(tǒng)，這個系統(tǒng)是穩(wěn)定向前發(fā)展的，其穩(wěn)定性不可撼動，雖然在發(fā)展過程中會出現(xiàn)各種影響社會發(fā)展的干擾因素，但都是能夠通過調(diào)節(jié)消減干擾、回到穩(wěn)定發(fā)展的狀態(tài)中來的。從學生個人來說，人生何嘗不是一個不斷縮小與目標之間差距的過程，在學習生涯中，目標是腳踏實地地學習進步，然而，過程中的干擾因素頗多，包括外界的誘惑、情緒的波動、學習的困難、他人的干擾等等，但這些干擾都可以通過自身調(diào)節(jié)重新回到正確的軌道上來。所以，教師在授課時應(yīng)引導(dǎo)學生，如果遇到困難要理性分析眼前的問題及其產(chǎn)生原因，找到正確的努力方向，改變狀態(tài)，改進方法，形成負反饋式的思維方式，這樣可以終身受益。

（三）在系統(tǒng)分析中融入思政元素

人的一生分為很多階段，每個階段均有自己的局部最優(yōu)解。例如高考，如果考取了理想的大學，這個階段則獲得了最優(yōu)解，而對一個人的一生來說，還要看以后的發(fā)展；如果沒有考取理想的大學，人生則暫時陷入低谷，而后又可以有下一個階段的最優(yōu)解。人生的曲線是凹凸不平的，有高峰有低谷，有緩流也有險灘：在高峰時，不要沾沾自喜、忘乎所以；在低谷時，莫要灰心喪氣、自怨自艾。人生在振蕩中前進，會逐漸趨于平穩(wěn)。

三、結(jié)語

黨的二十大報告指出，高質(zhì)量發(fā)展是全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化國家的首要任務(wù)。國家高質(zhì)量發(fā)展對傳統(tǒng)工科專業(yè)人才培養(yǎng)提出了新的要求。高校的使命是培養(yǎng)具有良好專業(yè)素質(zhì)和政治思想的人才，教師要當好傳播知識、傳播思想、傳播信仰的播種人，在課程教學中融入家國情懷教育，引導(dǎo)學生關(guān)注國計民生，擔當社會責任，“為天地立心，為生民立命， 為往圣繼絕學，為萬世開太平”，成長為新一代有信仰、有情懷、有夢想的國家棟梁。本文以自動控制理論課程為例，研究思政教育融入工科專業(yè)課程教學的改革，以期為培養(yǎng)高素質(zhì)的工科專業(yè)人才添磚加瓦，為服務(wù)國家發(fā)展戰(zhàn)略、實現(xiàn)中國夢而不斷開拓創(chuàng)新。

［ 參 考 文 獻 ］

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［責任編輯：龐丹丹］