“海洋探測(cè)技術(shù)”新工科實(shí)踐課程思政實(shí)施

張敏，劉功亮，劉愛(ài)軍

［摘 要］ “海洋探測(cè)技術(shù)”是利用電子技術(shù)獲取海洋環(huán)境狀態(tài)信息的實(shí)踐課程。課程以社會(huì)需求為導(dǎo)向，培養(yǎng)德才兼?zhèn)涞慕艹鋈瞬?。課程圍繞教學(xué)方法和教學(xué)平臺(tái)這兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)去實(shí)現(xiàn)課程思政改革。具體從教師隊(duì)伍建設(shè)、實(shí)踐平臺(tái)建設(shè)、課程內(nèi)容建設(shè)三個(gè)方面去實(shí)現(xiàn)課程思政改革。經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)，課程思政改革取得了顯著效果。

［關(guān)鍵詞］ 海洋探測(cè)；新工科；實(shí)踐；課程思政

［基金項(xiàng)目］ 2020年度教育部新工科研究項(xiàng)目“海洋信息領(lǐng)域緊缺人才培養(yǎng)機(jī)制探索與實(shí)踐”（E-TMJZSLHY20202113）；2020年度山東省教育廳本科教育研究“智能精準(zhǔn)化，多內(nèi)涵貫穿融合的電子類(lèi)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式研究”（M2020317）；2021年度教育部自動(dòng)化教指委“海洋自動(dòng)化探測(cè)技術(shù)的新工科模式建設(shè)”（202125）

［作者簡(jiǎn)介］ 張 敏（1976—），男，甘肅蘭州人，碩士，哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）信息科學(xué)與工程學(xué)院高級(jí)工程師，主要從事信息與信號(hào)處理、實(shí)驗(yàn)室管理與建設(shè)研究；劉功亮（1979—），男，山東淄博人，博士，哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）信息科學(xué)與工程學(xué)院教授，主要從事衛(wèi)星通信研究；劉愛(ài)軍（1971—），男，河北張北人，博士，哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）信息科學(xué)與工程學(xué)院教授，主要從事信息與信號(hào)處研究。

［中圖分類(lèi)號(hào)］ G642.41［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］ A［文章編號(hào)］ 1674-9324（2023）11-0121-04 ［收稿日期］ 2022-05-20

一、課程背景介紹

當(dāng)前國(guó)內(nèi)海洋領(lǐng)域生產(chǎn)迅速發(fā)展，海洋信息領(lǐng)域需要具有個(gè)性化思想、創(chuàng)新意識(shí)的人才。哈爾濱工業(yè)大學(xué)威海校區(qū)信息科學(xué)與工程學(xué)院于2019年成立了“海洋信息工程”新工科專(zhuān)業(yè)?！昂Ｑ筇綔y(cè)技術(shù)”作為新工科專(zhuān)業(yè)的一門(mén)24學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)課程，實(shí)踐課程圍繞海洋信息獲取、傳輸、處理和應(yīng)用服務(wù)構(gòu)建起完整的海洋信息工程課程體系，努力培養(yǎng)能力出眾、德才兼?zhèn)涞暮Ｑ笮畔㈩?lèi)優(yōu)秀人才。

二、實(shí)踐課程思政實(shí)施路徑設(shè)計(jì)

課程通過(guò)構(gòu)建特定的實(shí)踐教學(xué)模式去促進(jìn)學(xué)生的成長(zhǎng)、成熟。通過(guò)建設(shè)符合社會(huì)需求的實(shí)踐環(huán)境的方法去引導(dǎo)學(xué)生向良性發(fā)展。具體實(shí)施從兩方面著手：一方面人成長(zhǎng)學(xué)習(xí)各種技能、去適應(yīng)社會(huì)；另一方面社會(huì)導(dǎo)向和調(diào)整個(gè)人發(fā)展?？梢詮慕虒W(xué)方法和實(shí)踐環(huán)境兩個(gè)途徑去進(jìn)行課程思政引入，如圖1所示。

課程的研究根本是對(duì)人的發(fā)展認(rèn)識(shí)。弗洛伊德的本我、自我、超我的人格理論認(rèn)為，人具有自然和社會(huì)的雙重屬性，自然人的行為與社會(huì)息息相關(guān)，學(xué)習(xí)的形成和目的及其應(yīng)用歸根到底是在所處社會(huì)中發(fā)揮作用。學(xué)習(xí)過(guò)程就被認(rèn)為是社會(huì)文化參與過(guò)程的延伸。人的成長(zhǎng)也就是人的本我、自我、超我的不斷遷移，社會(huì)屬性不斷增強(qiáng)的過(guò)程。

綜上所述，實(shí)踐課程教學(xué)，一方面強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)是個(gè)體對(duì)知識(shí)的獲得過(guò)程，包括行為取向、認(rèn)知取向的學(xué)習(xí)理論；另一方面則強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)的社會(huì)性質(zhì)，人與人之間的交往互動(dòng)是學(xué)習(xí)的主要方式，社會(huì)情境認(rèn)知也是學(xué)生的重要能力［1-2］。通過(guò)構(gòu)建課程思政的實(shí)踐環(huán)境讓學(xué)生從自身特點(diǎn)向社會(huì)性合理發(fā)展。其中實(shí)踐環(huán)境包括教師團(tuán)隊(duì)、實(shí)踐平臺(tái)、實(shí)踐內(nèi)容等。

三、課程思政的實(shí)踐環(huán)境構(gòu)建

（一）課程思政實(shí)踐環(huán)境打造的整體思路

海洋探測(cè)技術(shù)新工科實(shí)踐環(huán)境建設(shè)內(nèi)容包括教師團(tuán)隊(duì)思想先進(jìn)性建設(shè)、實(shí)踐平臺(tái)產(chǎn)學(xué)一體化建設(shè)、實(shí)踐內(nèi)容先進(jìn)性建設(shè)三部分內(nèi)容。

（二）教師團(tuán)隊(duì)思想先進(jìn)性建設(shè)

作為劉永坦院士團(tuán)隊(duì)在威海的延伸和傳承，通信工程系教師近年來(lái)陸續(xù)加入新體制雷達(dá)站站長(zhǎng)于長(zhǎng)軍教授組建的“對(duì)海監(jiān)測(cè)與信息處理”團(tuán)隊(duì)，并在教學(xué)科研工作中快速成長(zhǎng)?；谶@一獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，通信工程系支部確定了“對(duì)標(biāo)雷達(dá)鐵軍、打造過(guò)硬堡壘”的建設(shè)目標(biāo)，在教學(xué)、科研和育人方面發(fā)揮戰(zhàn)斗堡壘作用，勇?lián)嘤７劳ㄐ虐渭馊瞬诺闹厝?，是全?guó)高校黨建“雙創(chuàng)”樣板支部，2021年獲評(píng)山東省教育系統(tǒng)“先進(jìn)基層黨組織”、教育部思想政治工作司“全國(guó)黨建工作樣板支部”培育創(chuàng)建單位、山東省優(yōu)秀共產(chǎn)黨員等榮譽(yù)，通信黨支部組成領(lǐng)學(xué)小組，引導(dǎo)廣大青年學(xué)子以劉永坦院士為榜樣，勇?lián)姑?，?ài)國(guó)奉獻(xiàn)，教師與學(xué)生共同學(xué)習(xí)劉永坦院士的先進(jìn)事跡。

（三）復(fù)合實(shí)踐平臺(tái)產(chǎn)研一體化建設(shè)

海洋信息工程專(zhuān)業(yè)復(fù)合實(shí)踐平臺(tái)由四個(gè)不同層次的實(shí)踐環(huán)境平臺(tái)組成，分別是專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)、綜合實(shí)踐平臺(tái)、專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)平臺(tái)和科研平臺(tái)。其中2019年開(kāi)始建設(shè)的海洋探測(cè)技術(shù)新工科實(shí)驗(yàn)室將四個(gè)平臺(tái)進(jìn)行整合和銜接，為整個(gè)復(fù)合實(shí)踐平臺(tái)的核心。復(fù)合實(shí)踐平臺(tái)相互作用和補(bǔ)充，滿(mǎn)足學(xué)生專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)、課程設(shè)計(jì)、綜合實(shí)踐、創(chuàng)新、科研的需求［3］，復(fù)合實(shí)踐平臺(tái)組成如圖2所示。專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)實(shí)踐平臺(tái)主要滿(mǎn)足課程教學(xué)工作需求；專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)平臺(tái)與“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”和“工程領(lǐng)軍人才培養(yǎng)計(jì)劃”聯(lián)動(dòng)發(fā)揮作用；科研平臺(tái)主要方向?yàn)槔走_(dá)和海洋探測(cè)方向；綜合實(shí)踐平臺(tái)用以滿(mǎn)足海洋信息專(zhuān)業(yè)方向?qū)W生的綜合實(shí)踐。

（四）實(shí)踐內(nèi)容先進(jìn)性建設(shè)

實(shí)際上海洋探測(cè)中有人、地面站、通信網(wǎng)、海洋觀測(cè)網(wǎng)這四個(gè)關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)元素。人與地面站之間是人機(jī)交互、通信網(wǎng)傳過(guò)來(lái)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、海洋探測(cè)到數(shù)據(jù)進(jìn)行通信傳輸、利用傳感器進(jìn)行信息采集這四種相互關(guān)系。進(jìn)行模擬實(shí)現(xiàn)后得到海洋探測(cè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)由海洋數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)箱、數(shù)據(jù)通信實(shí)驗(yàn)箱和數(shù)據(jù)處理實(shí)驗(yàn)箱、人機(jī)交互接口這四個(gè)部分組成；海洋數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)箱實(shí)現(xiàn)海洋信息獲取功能，數(shù)據(jù)通信實(shí)驗(yàn)箱實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸功能，數(shù)據(jù)處理實(shí)驗(yàn)箱實(shí)現(xiàn)接收的海洋信息處理功能，人機(jī)交互接口實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的顯示，能夠?qū)⒑Ｑ笮畔鬟_(dá)給人［4］，整個(gè)系統(tǒng)如圖3所示。這些實(shí)驗(yàn)箱完成人機(jī)交互、數(shù)據(jù)處理、通信傳輸、信息獲取這幾個(gè)功能。

實(shí)驗(yàn)案例將多種知識(shí)貫穿相互融合，打破了課程之間的壁壘，以學(xué)生作品實(shí)際效果為最終考核目標(biāo)。實(shí)驗(yàn)案例環(huán)環(huán)相扣，不斷遞進(jìn)，直至最終實(shí)現(xiàn)一個(gè)具有特定功能的海洋信息產(chǎn)品，學(xué)生能通過(guò)這些案例充分培養(yǎng)創(chuàng)新思維和工程實(shí)踐能力。內(nèi)容分成四個(gè)方向，分別是海洋信息采集、海洋信息通信傳輸、數(shù)據(jù)處理、人機(jī)交互，如表1所示。

四、課程思政的教學(xué)方法構(gòu)建

課程思政的打造主要通過(guò)學(xué)生特征評(píng)測(cè)、學(xué)生能力培養(yǎng)、案例意識(shí)導(dǎo)入這三個(gè)環(huán)節(jié)完成。以專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)為導(dǎo)向，提升學(xué)生創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)、科研水平，培養(yǎng)學(xué)生操作、分析、測(cè)試、創(chuàng)新能力。讓學(xué)生具有硬件、軟件的理論知識(shí)，操作方法系統(tǒng)化的電類(lèi)專(zhuān)業(yè)知識(shí)。

（一）學(xué)生個(gè)體特性分析方法建設(shè)

學(xué)生需求通常包括讀研、就業(yè)、創(chuàng)新、出國(guó)。教學(xué)內(nèi)容設(shè)置要提升學(xué)生在考研、就業(yè)、創(chuàng)新、出國(guó)方面的競(jìng)爭(zhēng)力，同時(shí)一流人才培育要注重個(gè)性化培養(yǎng)。個(gè)性別于共性，是脫離于大眾的獨(dú)特屬性。構(gòu)建個(gè)性化教學(xué)網(wǎng)站和個(gè)性化實(shí)驗(yàn)案例庫(kù)，需利用智能精準(zhǔn)化設(shè)備進(jìn)行學(xué)生個(gè)體特性評(píng)測(cè)，利用人工智能技術(shù)，構(gòu)建學(xué)生實(shí)驗(yàn)心理和行為的自動(dòng)化評(píng)測(cè)系統(tǒng)，根據(jù)評(píng)測(cè)結(jié)果進(jìn)行實(shí)驗(yàn)案例庫(kù)智能推送，從而進(jìn)行精準(zhǔn)化的個(gè)性教學(xué)；個(gè)性化培養(yǎng)最大程度確保其創(chuàng)新意識(shí)［5］。

（二）學(xué)生能力培養(yǎng)

新工科人才不僅在某一學(xué)科專(zhuān)業(yè)上學(xué)業(yè)精深，而且還具有“學(xué)科交叉融合”的特征；他們?cè)O(shè)計(jì)產(chǎn)品具有智能化特性，既在過(guò)去的生產(chǎn)和生活中見(jiàn)所未見(jiàn)和聞所未聞的全新人造事物［6］。新工科案例按照設(shè)計(jì)、需求分析、技術(shù)細(xì)節(jié)、組裝調(diào)試、測(cè)試、總結(jié)等產(chǎn)品研發(fā)流程而展開(kāi)。教學(xué)方式上采用如圖4所示多種交叉教學(xué)方式。實(shí)驗(yàn)室管理用五位一體的實(shí)驗(yàn)室方式運(yùn)行，既以培養(yǎng)優(yōu)秀學(xué)生為教育核心，教學(xué)方法改革為實(shí)現(xiàn)手段，研制新教學(xué)儀器軟件為硬件保障，產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化、科研、獲獎(jiǎng)和論文為評(píng)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的五種內(nèi)容為目的。通過(guò)學(xué)生需求和企業(yè)需求及科研需求相結(jié)合，以實(shí)驗(yàn)室條件作為孵化五種目的的管理方式［7］。

（三）思政案例教學(xué)導(dǎo)入

課程案例思政的導(dǎo)入分成六次課程環(huán)節(jié)進(jìn)行，每次課程都會(huì)有不同的精神元素主題。第一次課程，緒論部分主要開(kāi)闊學(xué)生眼界和培養(yǎng)愛(ài)國(guó)情懷，將劉永坦和孫家棟院士作為學(xué)生未來(lái)發(fā)展的榜樣，同時(shí)通過(guò)華為、中興被美國(guó)制裁的事例，告訴學(xué)生目前我們國(guó)家的現(xiàn)狀。結(jié)合當(dāng)前社會(huì)現(xiàn)狀，通過(guò)侯德榜和詹天佑的故事，讓學(xué)生明白，困難是暫時(shí)的，只有努力學(xué)習(xí)，克服各種困難，未來(lái)才會(huì)更美好。在第二次課程的產(chǎn)品需求分析階段，結(jié)合工程實(shí)踐中可能遇到的困難，主要培養(yǎng)學(xué)生抗挫折精神，通過(guò)知名數(shù)學(xué)家張益唐和丘索維金娜的故事，告訴學(xué)生遇到挫折不要放棄，只有堅(jiān)持才有可能解決問(wèn)題。第三次課程涉及產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段，培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)能力，鼓勵(lì)學(xué)生勇于創(chuàng)新，用照相機(jī)和彩電技術(shù)發(fā)展的故事，告訴學(xué)生技術(shù)的變革。在第四次課程的產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)階段，用喬布斯的案例，告訴學(xué)生精益求精是產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。第五次課程關(guān)于產(chǎn)品調(diào)試，讓學(xué)生遵守“規(guī)格嚴(yán)格，功夫到家”的哈爾濱工業(yè)大學(xué)校訓(xùn)，認(rèn)真完成測(cè)試。最后一次課程內(nèi)容是分析總結(jié)，讓學(xué)生開(kāi)展團(tuán)隊(duì)協(xié)作、互相配合，合作分組書(shū)寫(xiě)報(bào)告，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，其課程環(huán)節(jié)過(guò)程如圖5所示。

結(jié)語(yǔ)

自海洋信息工程新工科專(zhuān)業(yè)復(fù)合交叉實(shí)踐平臺(tái)實(shí)踐開(kāi)展以來(lái)，通過(guò)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)，取得了不錯(cuò)的成績(jī)。在ICAN全國(guó)總決賽和中國(guó)研究生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽全國(guó)總決賽中獲得全國(guó)一等獎(jiǎng)，同時(shí)涌現(xiàn)出了研究生國(guó)家獎(jiǎng)學(xué)金獲得者，省級(jí)創(chuàng)新之星、創(chuàng)業(yè)之星，省級(jí)優(yōu)秀志愿者，哈工大十佳學(xué)生干部、優(yōu)秀黨員、優(yōu)秀團(tuán)干部等一批先進(jìn)學(xué)生典型。

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Implementation of “Curriculum Ideological and Political Education” in the Course of Marine Exploration Technology under the Background of “Emerging Engineering Education”

ZHANG Min， LIU Gong-liang， LIU Ai-jun

（School of Information Science and Engineering， Harbin Institute of Technology〔WeiHai〕， Weihai， Shandong 264209， China）

Abstract：Marine exploration technology is a practical course of using electronic technology to obtain Marine information. Course to social demand as the guidance， to cultivate the outstanding talents of having both ability and political integrity. The course focuses on the two key points of teaching method and teaching platform to realize the ideological and political reform of the course. Concrete implementation of curriculum ideological and political reform from the construction of teachers， practice platform construction， curriculum content construction of three aspects. Through practice， the ideological and political reform of curriculum has achieved good results.

Key words：Marine Exploration; “emerging engineering education”; practice; “curriculum ideological and political education”