高校“自動控制原理”的課程思政教學(xué)改革研究
——以前饋—反饋復(fù)合調(diào)節(jié)思想為基礎(chǔ)

于文波，張 永，張春慧

（內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 機電工程學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010018）

習(xí)近平總書記在2018年全國教育大會上指出，“教育是民族振興、社會進步的重要基石”“教育是國之大計、黨之大計”“要把立德樹人融入思想道德教育、文化知識教育、社會實踐教育各環(huán)節(jié)”“教師要圍繞這個目標(biāo)來教，學(xué)生要圍繞這個目標(biāo)來學(xué)”［1］。2020年4月，教育部等八部門聯(lián)合印發(fā)的《關(guān)于加快構(gòu)建高校思想政治工作體系的意見》指出，健全立德樹人體制機制，把立德樹人融入思想道德、文化知識、社會實踐教育各環(huán)節(jié)，貫通學(xué)科體系、教學(xué)體系、教材體系、管理體系，加快構(gòu)建目標(biāo)明確、內(nèi)容完善、標(biāo)準(zhǔn)健全、運行科學(xué)、保障有力、成效顯著的高校思想政治工作體系［2］。黨和國家的高度重視、祖國人民的殷切期許，無不昭示著課程思政理念的貫徹執(zhí)行已是當(dāng)今教育的大勢所趨，其對高等教育的影響至關(guān)重要。

一、“自動控制原理”課程教學(xué)現(xiàn)狀

“自動控制原理”課程是高等學(xué)校控制類、自動化類、電氣類、電子類、機械類等專業(yè)核心課程，主要內(nèi)容是以系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)，對系統(tǒng)進行時域、復(fù)域、頻域等分析，進而采用校正方法改善系統(tǒng)性能的課程。以內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)機電工程學(xué)院為例，“自動控制原理”課程是電氣工程及其自動化專業(yè)、農(nóng)業(yè)電氣化專業(yè)的核心課程，總學(xué)時為56學(xué)時，其中理論講授48學(xué)時，實驗學(xué)時8學(xué)時。

長期以來，“自動控制原理”課程教學(xué)中存在重知識傳授、輕德育育人的問題?！皫熣?，傳道授業(yè)解惑也”，是對教師育人工作的極致概括。然而，由于該門課程理論性強、內(nèi)容抽象，因此歷來任課教師更多關(guān)注知識本身的講解，極少兼顧專業(yè)知識之外的內(nèi)容；即使偶有部分情況下，教師在講解專業(yè)知識時靈光閃現(xiàn)，對德育育人內(nèi)容略有涉及，也往往是一帶而過，難以形成有效的育人整體。綜上所述，為落實立德樹人根本任務(wù)，亟待進行“自動控制原理”課程的教育教學(xué)改革研究，這一點正逐漸獲得廣大一線教師的關(guān)注與研究［3-5］。

二、“自動控制原理”課程思政教學(xué)改革方案設(shè)計

為了實現(xiàn)“自動控制原理”課程思政預(yù)期效果，達到立德樹人的根本目的，應(yīng)當(dāng)對本門課程的教學(xué)方案進行全面系統(tǒng)的改革研究與探索。筆者經(jīng)過系統(tǒng)分析與深入研究，在自身一線教學(xué)經(jīng)驗基礎(chǔ)上，深挖課程內(nèi)含的立德樹人元素，提出基于前饋—反饋復(fù)合調(diào)節(jié)思想的課程思政教學(xué)改革方案，其系統(tǒng)框圖如圖1所示。

圖1 課程思政教學(xué)改革方案系統(tǒng)框圖

圖1中，整個教學(xué)改革方案以課程學(xué)習(xí)中的大學(xué)生群體作為核心被控對象，期望培養(yǎng)德育、智育雙重達標(biāo)的優(yōu)秀人才。然而，當(dāng)代大學(xué)生在成長成才道路上，總是存在來自內(nèi)部、外部的各種負面干擾。為了克服上述干擾，本方案首先采用前饋調(diào)節(jié)器方式，對學(xué)生學(xué)習(xí)成長過程中的若干典型外部干擾進行預(yù)先調(diào)節(jié)，以起到防患于未然的目的。同時，為了實時動態(tài)掌握學(xué)生的德育實際情況，采用感知器結(jié)合反饋調(diào)節(jié)器的方式，對學(xué)生的實際情況做出及時正確調(diào)節(jié)與糾正。

（一）前饋調(diào)節(jié)器

客觀來說，與過去在校大學(xué)生相比，當(dāng)代大學(xué)生在生活水平、知識水平、能力水平乃至智力水平方面，均有不同程度的提升，然而，上述水平的提升也為學(xué)生的培育成才帶來了更大的難度與挑戰(zhàn)。比如，大學(xué)生的興趣愛好越來越廣泛，專業(yè)課程越來越難以捕獲學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；又如，當(dāng)今學(xué)生成長環(huán)境優(yōu)越，造就了部分學(xué)生以自我為中心、漠視他人，甚至對國家民族的前途命運漠不關(guān)心?？傊绾螌?dāng)代大學(xué)生正面引導(dǎo)直至培育成祖國的棟梁之材、社會主義的合格接班人，值得每一位教育工作者深思。

要達成上述培養(yǎng)目標(biāo)，應(yīng)當(dāng)各類課程聯(lián)動起來，真正對習(xí)近平總書記關(guān)于“使各類課程與思想政治理論課同向同行”重要論述進行深入有力的踐行。當(dāng)然，課程思政并不能簡單照搬思政理論，而應(yīng)當(dāng)深入挖掘課程內(nèi)涵，以“自動控制原理”課程為例，應(yīng)當(dāng)將課程中的特色思政元素有機融入專業(yè)知識教學(xué)中。為此，筆者在多年一線教學(xué)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，進行了深入思考與剖析，最終從“自動控制原理”課程知識體系中尋找支撐點，形成包含國家民族層面、社會層面和個人層面共三方面內(nèi)容的全方位系統(tǒng)化前饋調(diào)節(jié)器解決方案，真正做到學(xué)生培養(yǎng)中的防患于未然。有關(guān)專業(yè)知識教學(xué)中的部分關(guān)鍵思政支撐點簡述如下。

1.控制原理緒論。通過控制理論的發(fā)展歷程和科技的動態(tài)發(fā)展，激勵學(xué)生砥礪前行；通過偉大科學(xué)家錢學(xué)森以一生踐行愛國志向的故事，激發(fā)學(xué)生的愛國熱情，引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀；反饋概念，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會并運用反饋思想，做到“三省吾身”，不斷改正缺點，最終成為有用的人。

2.控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型。系統(tǒng)模型框圖中各個模塊各司其職、有機結(jié)合，才能形成一個完整控制系統(tǒng)，引導(dǎo)學(xué)生明悟個體恪盡職守與團隊協(xié)作的道理，強調(diào)遵守職業(yè)道德和遵紀(jì)守法的重要性；傳遞函數(shù)是系統(tǒng)的固有屬性，與外在的輸入、輸出信號無關(guān)，引導(dǎo)學(xué)生不受外在條件的干擾，而是著重加強個人能力與修養(yǎng)的提升。

3.系統(tǒng)分析方法。穩(wěn)定性分析，穩(wěn)定性是控制系統(tǒng)的首要指標(biāo)，是系統(tǒng)正常工作的先決條件，以此教導(dǎo)學(xué)生堅決與一切破壞國家長治久安的行為作斗爭，自覺維護國家穩(wěn)定，深刻理解“天下興亡，匹夫有責(zé)”的道理；快速性與準(zhǔn)確性，二者往往存在制約關(guān)系，難以做到同時提高，教導(dǎo)學(xué)生今后工作中要用辯證的眼光看待問題，具體問題具體分析，不能片面追求某一方面而忽視其他方面的重要性。

4.系統(tǒng)校正方法。必要性，實際中任何系統(tǒng)都有缺點和不足，因而需要進行校正，以此引導(dǎo)學(xué)生正視自身，發(fā)現(xiàn)缺點、改正缺點，不斷校正、不斷進步，最終實現(xiàn)自己的人生理想。

5.實驗環(huán)節(jié)。理論聯(lián)系實際，只有實踐才能得出真知，不能做紙上談兵的趙括，要做理論聯(lián)系實際的有用人才，教導(dǎo)學(xué)生既要有遠大理想，更應(yīng)腳踏實地并努力為之奮斗。

概括來講，從個人層面，著力引導(dǎo)學(xué)生塑造健康、樂觀的心態(tài)，樹立遠大的理想，形成正面積極的世界觀、人生觀和價值觀；從社會層面，著力引導(dǎo)學(xué)生樹立良好的職業(yè)道德與過硬的職業(yè)素質(zhì)，建立尊重他人與團隊協(xié)作的理念，自覺遵守法律道德規(guī)范等基本素養(yǎng)；從國家民族層面，著力教導(dǎo)學(xué)生深刻認(rèn)識到“天下興亡，匹夫有責(zé)”的道理，要以國家富強、人民幸福為己任，胸懷理想、志存高遠，積極投身中國特色社會主義偉大實踐，并為之終生奮斗。總之，前饋調(diào)節(jié)器的核心思想，在于對當(dāng)代大學(xué)生的學(xué)習(xí)成長進行預(yù)先干預(yù)和超前控制，真正做到防患于未然。

（二）反饋調(diào)節(jié)器

反饋調(diào)節(jié)器著重感知學(xué)生的實際學(xué)習(xí)成長狀態(tài)與心理狀態(tài)，并進行及時引導(dǎo)和糾正，其關(guān)鍵在于要以“學(xué)生”為中心。下面以“自動控制原理”課程的第一堂課——緒論課為例，運用內(nèi)含課程思政點的反饋調(diào)節(jié)器對第一堂課進行教學(xué)設(shè)計，主要包括課前、課中和課后三個環(huán)節(jié)。第一，課前準(zhǔn)備：（1）教師在線上學(xué)習(xí)平臺提前發(fā)布與課程內(nèi)容相關(guān)的小視頻（自動控制前沿技術(shù)、《大國制造之破冰前行》、《錢學(xué)森》電影片段等）與學(xué)習(xí)資料（課程講解PPT、中國大學(xué)MOOC在線學(xué)習(xí)課程鏈接等），要求學(xué)生在課前完成觀看與學(xué)習(xí)，以線上學(xué)習(xí)時長為考核依據(jù)；（2）學(xué)生隨機分成若干學(xué)習(xí)小組，每組3～5人不等，小組成員對前述學(xué)習(xí)內(nèi)容進行討論后，從中選擇一點內(nèi)容或自行選取其他內(nèi)容（只需與課程內(nèi)涵相關(guān)即可，題目不限，以便充分調(diào)動學(xué)生的想象力與創(chuàng)造力）進行拓展延伸，要求所選擇的內(nèi)容必須符合健康、積極、樂觀的主題，形成3～5頁的匯報PPT，上傳至線上學(xué)習(xí)平臺；（3）教師記錄各小組PPT中反映的學(xué)生學(xué)習(xí)情況與思想情況，并進行逐一點評，從中選擇一個最佳PPT，提前告知學(xué)生進行五分鐘課上展示的準(zhǔn)備。第二，課中講授：（1）被選中的學(xué)習(xí)小組中推選一名學(xué)生將小組制作的PPT向全班進行展示，時長約五分鐘；展示后，其他學(xué)生可就展示內(nèi)容進行提問或展開討論；（2）教師在學(xué)生展示與討論環(huán)節(jié)，完全以學(xué)生為核心，教師僅做正面引導(dǎo)，以便充分調(diào)動學(xué)生參與積極性。第三，課后總結(jié)：（1）教師向?qū)W生布置課后鞏固學(xué)習(xí)作業(yè)，制作并發(fā)布學(xué)生情況調(diào)查問卷，內(nèi)容涵蓋本門課程知識掌握情況、學(xué)生日常學(xué)習(xí)生活情況、思想政治認(rèn)識情況等內(nèi)容；（2）學(xué)生完成教師布置的課后鞏固學(xué)習(xí)作業(yè)，完成調(diào)查問卷，并對學(xué)到的專業(yè)知識與思政知識的個人感受上傳至線上學(xué)習(xí)平臺；（3）教師總結(jié)本堂課的得失情況，對學(xué)生學(xué)習(xí)的有利方面進行總結(jié)，對反映出的問題更應(yīng)進行及時梳理與記錄，后續(xù)視情況進行引導(dǎo)和糾正，并為下一堂課做好充分準(zhǔn)備工作。

總之，反饋調(diào)節(jié)器的運用，本質(zhì)在于及時獲取學(xué)生實際情況，從而及時進行引導(dǎo)和糾正。因此，教師授課不能是一成不變地進行，而應(yīng)根據(jù)學(xué)生情況實時做出調(diào)整，只有不斷創(chuàng)新的教育理念才能跟上不斷變化的學(xué)生情況，才能真正為國家培養(yǎng)出優(yōu)秀人才。

（三）方案實施效果

基于前饋—反饋復(fù)合調(diào)節(jié)思想的課程思政教學(xué)改革方案，在實際教學(xué)中進行了有力嘗試。以內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)2018級電氣工程及其自動化專業(yè)某班（該班級共有學(xué)生37名）為例，采用該教學(xué)改革方案后，與往屆學(xué)生相比，學(xué)生線上學(xué)習(xí)情況、課堂參與情況、課后完成作業(yè)情況等均有較大幅度的提升。同時，加入課程思政元素并沒有影響專業(yè)知識教學(xué)，相反，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣明顯提升，從而更有利于開展專業(yè)知識教學(xué)。經(jīng)統(tǒng)計，該班級學(xué)生的最終成績平均值為81.5分，標(biāo)準(zhǔn)差為10分，而未實施該方案的某班級學(xué)生的最終成績平均值為74.8分，標(biāo)準(zhǔn)差為11.9分，可以看出，實施方案班級學(xué)生的成績有較大幅度的提升，表明基于前饋—反饋復(fù)合調(diào)節(jié)思想的課程思政教學(xué)改革方案在實踐中是切實可行的。

結(jié)語

“師者，所以傳道受業(yè)解惑也?！苯處煵粌H應(yīng)當(dāng)完成專業(yè)知識教學(xué)的授業(yè)、解惑工作，更應(yīng)當(dāng)在教學(xué)中注重對當(dāng)代大學(xué)生的正面引導(dǎo)直至培育成祖國和人民的棟梁之材、社會主義的合格接班人，相當(dāng)于完成對大學(xué)生的“傳道”工作。高校教師只有全方位完成師者育人的傳道、授業(yè)、解惑等各項任務(wù)，才能最終達成立德樹人的根本目的。