機電一體化系統(tǒng)設(shè)計與實踐課程中思政教學案例的設(shè)計

韓金全 陳殿生

［摘 ? ? ? ? ? 要］ ?思政教學是高等院校教學任務(wù)中的一項重要內(nèi)容，需要在日常教學中常抓不懈。專業(yè)課程在本科生教學中占有非常大的比重，具有開展思政教學的巨大潛力。根據(jù)機械類本科專業(yè)核心課程機電一體化系統(tǒng)設(shè)計與實踐的自身教學特點，將思政教學的目標落實在專業(yè)課程的知識點上，通過互動教學模式，引導學生主動思考，歸納出所要傳遞的思政點。從教學過程和教學效果來看，選取專業(yè)領(lǐng)域的熱點問題，教師的合理引導，師生之間和學生之間的充分互動，都對思政教學效果有著非常積極的影響。

［關(guān) ? ?鍵 ? 詞］ ?機電一體化；本科教學；思政課程；研究型教學

［中圖分類號］ ?G642 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?［文獻標志碼］ ?A ? ? ? ? ? ? ? ? ?［文章編號］ ?2096-0603（2023）07-0025-04

一、引言

立德樹人，是高校教育教學中的核心內(nèi)容。落實立德樹人根本任務(wù)，必須將價值塑造、知識傳授和能力培養(yǎng)三者融為一體、不可割裂[1]。在課程教學實踐中，專業(yè)知識課程占據(jù)著非常大的學時資源，作為思政教學的隱性教育平臺，其所應(yīng)當發(fā)揮的作用是不容忽視的，其可發(fā)掘的潛力是巨大的。很多專業(yè)課程已經(jīng)作為思政教學平臺，發(fā)揮了積極的作用[2-8]。劉海春[2]等在“電工與電子技術(shù)”這門非電類專業(yè)核心基礎(chǔ)課中，基于基礎(chǔ)理論和器件應(yīng)用等兩方面教學內(nèi)容，構(gòu)建了思政教學體系，確立了培養(yǎng)學生科學思維及工匠精神、家國情懷和家校情懷等教學目標，將學科發(fā)展中的經(jīng)典人文故事、相關(guān)國家重大工程和時事話題融合到專業(yè)課程教學中，并設(shè)計了多種思政教學效果的考核方式，達到了拓展教學資源、豐富課程思政內(nèi)涵的教學效果。汪麗群[3]等在“電梯PLC與變頻器應(yīng)用”課程中，將樹立“認真嚴謹、精益求精”的大國工匠精神確定為課程思政建設(shè)的主要方向，從教學目標確定、教學內(nèi)容確定、思政元素選取、教學實施、教學評價五方面進行課程的思政教學建設(shè)，探索思政教學和專業(yè)知識教學的融合點，以及顯性思政教育和隱性思政教育的結(jié)合方式，引導學生對思政教學內(nèi)容進行思考，接受其中的價值教育，為此類專業(yè)知識課程的思政教學實踐提供了有益的參考。王建濤[4]等在“車輛工程”專業(yè)課程中進行了思政教學實踐，從教學團隊建設(shè)、教學內(nèi)容創(chuàng)新、知識傳授與價值引領(lǐng)相結(jié)合三個方面論述了思政教學設(shè)計，較為詳細地闡述了在教學實踐中如何將思政元素與專業(yè)知識點相結(jié)合，指出思政教學與專業(yè)課教學的巧妙結(jié)合，可以更有效地激發(fā)學生參與教學活動的積極性，在增長專業(yè)知識的同時，能夠更好地提升精神價值。李曉英[5]等在“Python程序設(shè)計”課程中，重新梳理了專業(yè)教學內(nèi)容，針對三部分專業(yè)課程內(nèi)容模塊，詳細地設(shè)計了每個專業(yè)知識點所蘊含的思政元素，描述了教學實踐過程，以具體實例展現(xiàn)了思政元素與專業(yè)知識的結(jié)合方式。從思政教學的實施效果來看，濃厚的學習興趣和高度的課堂參與度，都對思政教學效果有著非常積極的影響。蘇頻[6]等對“汽車制造工藝學”課程中的思政教學方法進行了研究，在分析課程特征的基礎(chǔ)上，制定了提升學生政治思想素養(yǎng)、增強學生心理素養(yǎng)和職業(yè)素養(yǎng)三項思政教學目標，在專業(yè)發(fā)展歷程和技術(shù)現(xiàn)狀中發(fā)掘了思政教學點，促使學生的職業(yè)素養(yǎng)、工匠精神得到增強，愛國情懷、社會責任感得到提升。除了針對單一課程進行思政教學設(shè)計的情況外，也有從課程群的角度出發(fā)進行思政教學架構(gòu)的設(shè)計，如胥桂萍[7]等對化工原理課程群的思政教學探索，黃凱寧[8]對計算機專業(yè)應(yīng)用型課程的思政教學研究，都是將相關(guān)性非常高的幾門課程或一類課程進行統(tǒng)一的思政教學規(guī)劃，解決教學中的問題。但落實到教學實踐中，也需要對思政內(nèi)容與專業(yè)內(nèi)容的結(jié)合、教學模式的改進等進行探索。

從以上教學實踐中可以看到，在專業(yè)課程中融入思政教學內(nèi)容有著一些行之有效的通用方法。首先要明確專業(yè)課程中思政教學的目標，將其與專業(yè)知識教學目標有機地結(jié)合起來。有了明確的教學目標，思政教學才能有的放矢，易于把握好方向和內(nèi)容，也便于評估教學效果，完善教學設(shè)計，從而進一步提升思政教學的效果。其次是深挖專業(yè)課程中的思政點。在專業(yè)課程中，或多或少地包含一些諸如發(fā)展歷程、技術(shù)現(xiàn)狀等的知識點，會介紹到專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的典型人物和事件，體現(xiàn)著愛國情懷、價值觀、專業(yè)精神等思政點。這表明專業(yè)課程自身是蘊含豐富思政元素的，這也是發(fā)掘?qū)I(yè)課程思政教學內(nèi)容的一個主要途徑。在教學過程中，教師要緊抓這一點，使這些自然融合的知識思政點充分起到傳遞價值觀的目的。另外，提高學生的參與度，也是強化思政教學效果的有效手段。在專業(yè)課程教學實踐中，增加互動環(huán)節(jié)，引導學生更多地主動思考，做到用心去體會課程中的思政點，能夠自己去總結(jié)其中蘊含的道理，這將會加強課程教學效果。

二、課程特點

機電一體化系統(tǒng)設(shè)計與實踐課程是北京航空航天大學機械工程及自動化學院本科學生的必修專業(yè)核心課程，面向機械工程類的所有學生，這就為該課程的思政教學提供了一個良好的平臺，受眾較多使得課程思政教育元素能夠發(fā)揮更為廣泛的作用。

本課程采用“項目研究式”教學模式，教學內(nèi)容由“技術(shù)專題式”的理論課程和“項目開發(fā)式”的實踐課程組成，包括16學時的課堂授課和32學時的項目實踐。課堂教學中應(yīng)采用啟發(fā)式、互動式和探究式教學方法，注重以工程項目研發(fā)為背景的案例教學方式的運用，機電一體化基礎(chǔ)理論和工程實踐的有機結(jié)合；項目實踐是綜合運用基礎(chǔ)知識來設(shè)計面向?qū)嶋H需求的機電一體化系統(tǒng)，從而鍛煉學生的獨立思考和分析問題能力、動手實踐能力、團隊協(xié)作能力和創(chuàng)新能力。

在“項目研究式”教學模式下，學生是課程的核心主體，需要發(fā)揮很強的自主性，教師在課程中的作用更多地體現(xiàn)在對學生的引導上。因此，在課程實踐過程中，師生之間、學生之間有著大量的互動和協(xié)作環(huán)節(jié)。在這種教學模式下，課程思政元素的設(shè)計和實踐，有著充分發(fā)揮的空間[9-10]。

三、思政教學與專業(yè)教學目標的融合

思政教學目標與專業(yè)知識教學目標，需要有機地融合在一起。專業(yè)知識教學是載體，在教授專業(yè)內(nèi)容的同時，將思政教學內(nèi)容融入其中，貫穿于全部的教學過程中，使學生獲得專業(yè)知識的同時，又能隨時接受思政教學的內(nèi)容，充分達到思政教學的目的，做到“隨風潛入夜，潤物細無聲”。機電一體化系統(tǒng)設(shè)計與實踐課程的專業(yè)知識教學內(nèi)容包括基礎(chǔ)知識的講授、專業(yè)技能的訓練和能力素養(yǎng)的培養(yǎng)，涵蓋了較為廣泛的專業(yè)教學內(nèi)容。而內(nèi)容的廣泛，就為思政教學提供了豐富的切入點，諸如愛國情懷、“三觀”塑造和團隊精神培養(yǎng)等。

機電一體化系統(tǒng)設(shè)計與實踐課程的專業(yè)知識教學目標包括：（1）基礎(chǔ)知識講解，機電一體化系統(tǒng)的組成、工作原理、系統(tǒng)設(shè)計方法和各功能單元設(shè)計技術(shù)等。（2）基本開發(fā)技能培養(yǎng)，利用專業(yè)軟件進行機械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計和運動仿真分析、控制系統(tǒng)的軟件開發(fā)和集成驗證等。（3）動手能力和協(xié)作能力訓練，以一項機電作品為對象，進行產(chǎn)品的設(shè)計、組裝和調(diào)試，以小組為單位進行項目的管理和實施。從專業(yè)知識的教學目標來看，涵蓋的專業(yè)知識內(nèi)容比較廣泛，這就為思政教學元素的設(shè)計和融入提供了多方位的切入點，可以多角度地融入結(jié)合，諸如愛國情懷的培養(yǎng)、世界觀的塑造、團隊精神的培養(yǎng)等。

在培養(yǎng)愛國情懷這一點上，對應(yīng)的專業(yè)知識點包括機電領(lǐng)域涉及的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀，國家在行業(yè)內(nèi)的優(yōu)勢和劣勢，同時這也是很好的思政教學點，結(jié)合當前的時政事件，尤其是中美之間的技術(shù)競爭、封鎖與反封鎖，能夠培養(yǎng)學生的愛國主義情懷，引導學生思考國家在專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域如何贏得競爭、突破封鎖。進而得出這需要我們每個人，作為國家的建設(shè)者，在各個專業(yè)領(lǐng)域作出貢獻，取得進步。從而使學生意識到，國家的建設(shè)和發(fā)展，與個人的職業(yè)規(guī)劃是可以緊密結(jié)合在一起的，國家的發(fā)展為個人的發(fā)展提供了巨大的舞臺，而個人在行業(yè)中取得的成績又會為國家的行業(yè)進步作出貢獻。在世界觀塑造方面，可以落實在課程中有關(guān)技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用方式的專業(yè)知識點上。引導學生思考人和技術(shù)的關(guān)系，技術(shù)是由人掌控的，經(jīng)過人的應(yīng)用，才會作用到人類社會。人應(yīng)該去主宰技術(shù)，使技術(shù)在人類社會的發(fā)展進程中發(fā)揮積極作用，為人類的進步作出貢獻。團隊協(xié)作是本課程實踐環(huán)節(jié)的主要執(zhí)行方式，學生自愿組合，組成4～5人的合作團隊，根據(jù)教師提出的實踐項目約束條件，共同確定項目選題、設(shè)計項目實現(xiàn)方案并完成實物制作。在實踐過程中分工協(xié)作，相互協(xié)調(diào)，密切配合。在這種實踐教學方式下，培養(yǎng)學生的團隊精神，是本課程的一項重要教學目標。這種課程項目的組織形式，為學生提供了一個訓練團隊協(xié)作的平臺，在合作中訓練溝通、協(xié)調(diào)、分工合作等技巧，體會和培養(yǎng)團隊精神。

四、思政教學案例的設(shè)計

以上述三個思政點之一的“世界觀的塑造”為例進行思政教學案例的設(shè)計，展現(xiàn)本課程思政教學的切入點，將思政教學落實在課程教學中。

（一）思政切入點的選取

對于世界觀的塑造，這里選擇“技術(shù)”與“人”的關(guān)系作為思政切入點，引導學生思考主觀世界與客觀世界的關(guān)系?！皺C電一體化技術(shù)的發(fā)展概況”是本課程第一章“機電系統(tǒng)概述”中的一個教學知識點，講授了機電一體化技術(shù)在人類社會中的發(fā)展歷程以及所發(fā)揮的作用。這個知識點涉及“人”是如何發(fā)展和使用“技術(shù)”的，以及“技術(shù)”又是如何推動人類社會發(fā)展的。該知識點本身就是很好的思政教學點，可以通過互動教學，使學生認識到“技術(shù)”與“人”相互作用，促進技術(shù)的進步，并帶來人類社會的發(fā)展，而人的價值體系和世界觀決定著技術(shù)進步和社會發(fā)展的方向。

“人”與“技術(shù)”相互關(guān)系的思政融入點，落實在“人對技術(shù)的使用方式”這個具體的知識點上。通過人類使用技術(shù)的具體方法和應(yīng)用場景，討論技術(shù)如何使用是“正確”的，如何使用是“錯誤”的，讓學生體會到技術(shù)的“好”與“壞”是與使用技術(shù)的“人”息息相關(guān)的。技術(shù)的進步與應(yīng)用，在人類社會中所起到的作用，有“好”的作用，也有“壞”的作用，但這往往不是技術(shù)本身的問題，而是技術(shù)使用者的問題，只有“正確”的人與技術(shù)的結(jié)合，才能促進社會的“正確”發(fā)展。通過這一案例，引導學生思考人的主觀世界在技術(shù)進步中如何發(fā)揮作用，進而如何推動人類社會的發(fā)展，從而使學生樹立正確的價值觀。

（二）案例內(nèi)容設(shè)計

該部分內(nèi)容采用啟發(fā)、討論式的教學方法，由現(xiàn)實生活中熱門的新興技術(shù)引入人如何“正確”地使用技術(shù)的問題，從而讓學生思考技術(shù)與個人、人類的關(guān)系，探討技術(shù)的發(fā)展如何造福人類社會。

無人機技術(shù)是當前的熱門技術(shù)，近年來發(fā)展迅速，在人們?nèi)粘Ｉ钪袘?yīng)用廣泛。熱點技術(shù)的選取，可以引起學生更多的共鳴，更好地激發(fā)學生的參與熱情[11-12]。引導學生討論無人機技術(shù)在人類社會中的應(yīng)用情況，有哪些是“好”的，哪些是“壞”的，或者是“好”“壞”兼有的。以四種無人機應(yīng)用場景為例，作為學生討論的鋪墊。場景一，無人機的物流運輸功能。利用無人機進行配送，很多物流公司有所采用，如亞馬遜、谷歌、DHL，順豐、淘寶等，尤其是疫情在全球爆發(fā)后，無人機在物流配送方面的應(yīng)用，有效地減少了配送環(huán)節(jié)的感染風險。場景二，無人機航拍功能。由于無人機是在空中飛行，基本不受地形地貌的影響，將攝像設(shè)備安裝在無人機上可以大大提高拍攝效率，在測繪、救災、消防等方面有著諸多應(yīng)用。但該功能也會被用來進行偷拍等不法行為。場景三，軍事用途。近來由于軍用無人機的使用成本降低，以及民用無人機的軍用化，無人機在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用也呈現(xiàn)出爆發(fā)式增長，偵察、轟炸、定點清除等功能已普遍應(yīng)用于實戰(zhàn)中，如在2020年納卡沖突、2022年俄烏沖突中，無人機都發(fā)揮了重要作用。場景四，暗殺和襲擊。由于用于該用途的無人機有體積小、速度快等特點，被用于破壞民用基礎(chǔ)設(shè)施等襲擊活動。

無人機技術(shù)在這四種場景中的種種使用方式和用途，從使用者個人的角度出發(fā)，都有他自己的利益訴求，但從人類社會的角度出發(fā)，卻有著“好”“壞”之分。從這四種場景出發(fā)，拋磚引玉，組織學生討論各種無人機應(yīng)用實例，從自己思考的角度出發(fā)，歸類哪些是“好”的應(yīng)用，哪些是“壞”的應(yīng)用。在討論中引導學生體會什么是對人類社會有益的，而哪些又是有害的，同時讓學生意識到個人的利益、小團體的利益與人類共同體的利益，經(jīng)常會不一致，甚至是矛盾的。啟發(fā)學生思考如何將個人利益與人類社會相結(jié)合，如何使用技術(shù)才能使兩者的利益保持一致，如何用技術(shù)的進步來促進人類社會的發(fā)展，又怎樣去避免帶來災難。最終達到幫助學生樹立正確世界觀的目的。

（三）課堂實施

1.拋出問題

“技術(shù)與人的關(guān)系”這一思政切入點，是機電一體化系統(tǒng)設(shè)計與實踐課程第一章“機電系統(tǒng)概述”中“機電一體化技術(shù)的發(fā)展概況”這一知識點的內(nèi)容。這一知識點首先按照時間線介紹了機電技術(shù)從最早的機械技術(shù)，到后來的機械技術(shù)與電子技術(shù)結(jié)合的機電技術(shù)，再到信息化技術(shù)以及當前的智能化技術(shù)，以“技術(shù)”為敘事主體，描述了機電一體化技術(shù)的發(fā)展歷史以及其對人類社會的積極貢獻。緊隨其后，接入“技術(shù)與人的關(guān)系”的思政點，拋出問題“技術(shù)是在‘人’的推動下發(fā)揮作用的，而‘人’在技術(shù)的發(fā)展中會起到什么樣的作用”。

2.課堂討論

向?qū)W生提出上文中設(shè)計的“無人機技術(shù)”案例。從“人”是如何使用無人機技術(shù)的角度，列舉上文中的四種應(yīng)用場景，并鼓勵學生進行補充，提出各個角度的實例，有益于人類社會的，利弊共存的，弊大于利的，并將實例按此分類。組織學生討論，怎樣的應(yīng)用方法才是“好”的，而哪些應(yīng)用方法又是“壞”的。在社會實踐中，人們應(yīng)該如何發(fā)揮技術(shù)“好”的作用，而盡量避免其“壞”的作用。進而引導學生意識到，個人的利益和社會的利益是否一致，是問題的根本決定因素，使學生樹立個人發(fā)展與社會發(fā)展相結(jié)合的信念。

3.教師總結(jié)

經(jīng)過學生的討論，使學生意識到技術(shù)的“好”與“壞”是與使用者以及承受者的利益訴求有關(guān)的，“人”對“技術(shù)”的運用和掌控是其中的關(guān)鍵。技術(shù)本身是沒有“好”“壞”之分的，只有將技術(shù)應(yīng)用到社會實踐中，才能體現(xiàn)出它的“好”與“壞”，而這又與什么人去用、怎樣去用密不可分。這就要求我們在發(fā)展技術(shù)、應(yīng)用技術(shù)的過程中，始終將為人類社會謀福利放在第一位，而不是通過技術(shù)手段來損人利己。

技術(shù)的發(fā)展是推動人類社會發(fā)展的外在因素，而主導人類社會發(fā)展的還是人類自身，是社會中所有人推動技術(shù)發(fā)展的動機、方法和結(jié)果。要讓學生意識到要將個人的發(fā)展、團體的利益、與人類社會的進步，這三者緊密地結(jié)合起來，才能使技術(shù)發(fā)展在自己的手中發(fā)揮最大的有益作用，推動人類社會的進步，讓所有人都受益。相反，如果將個人利益凌駕于社會利益之上，站到大多數(shù)人的對立面，為滿足一己之私，而損害社會的利益，那將是對人類犯罪，必將遭到大多數(shù)人的反對。樹立正確的世界觀、人生觀、價值觀，是保持個人與社會協(xié)調(diào)發(fā)展的重要條件，也是讓技術(shù)發(fā)展起到它應(yīng)有作用的必要因素。

（四）案例教學效果

本案例中所采用的“無人機技術(shù)”，是當前人類社會活動中的熱門技術(shù)，正值蓬勃發(fā)展之時，是學生能夠充分接觸和了解的技術(shù)，都有條件去深刻地體會。將這一技術(shù)作為典型技術(shù)案例，進行充分剖析和展開，在學生面前展現(xiàn)出其中所蘊含的思政元素，能夠引起學生的關(guān)注和共鳴。

在實際教學過程中，當向?qū)W生拋出“無人機技術(shù)在人類社會中的應(yīng)用”這個問題時，學生普遍對這項技術(shù)有一定程度的認知。發(fā)生在我們身邊的常規(guī)民用場景是學生普遍熟知的，而發(fā)生在戰(zhàn)場上的軍用場景，以及特殊環(huán)境的恐怖主義用途等，也有一部分學生有所了解。這表明用無人機技術(shù)作為典型思政教學案例是有良好基礎(chǔ)的。但很多學生對無人機技術(shù)的認識只是停留在“它可以做什么”的階段，并沒有深入地思考諸多不同應(yīng)用場景下的人為因素，即“為什么是這樣”。通過教學中與學生一起解析“人”與“技術(shù)”的內(nèi)在聯(lián)系，點明人的主觀因素在技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用中的作用，讓學生思考發(fā)揮人類主觀能動性的意義，可以幫助學生樹立正確的世界觀和價值觀。

從本案例的選取和教學效果來看，思政教學的切入點選取學生身邊的事物，且該事物本身又蘊含多層次的思考點，更能引起學生的興趣和共鳴，起到事半功倍的教學效果。

五、結(jié)語

1.專業(yè)課程有著學時多、受眾廣等豐富的教學資源，將其打造為思政教學的隱性平臺，有著非常明顯的優(yōu)勢。

2.將專業(yè)課程的教學目標和思政教學目標相結(jié)合，可以在專業(yè)課程中挖掘出很多思政教學融入點，而且貼近專業(yè)知識內(nèi)容，使學生更易接受。

3.在教學過程中，與思政教學相結(jié)合的專業(yè)知識點，選用熱點案例，同時采用更多互動交流的教學模式，可以更好地激發(fā)學生參與思政教學的熱情，更好地達到思政教學的目的。

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◎編輯 馬花萍