“三全育人”理念下“現(xiàn)代控制理論”課程思政建設(shè)探究

摘要：“三全育人”體現(xiàn)了以學(xué)生為中心，以能力培養(yǎng)為重點的人才培養(yǎng)理念。課程思政是新時代背景下中國高等教育的理論創(chuàng)新和實踐創(chuàng)新，是踐行“三全育人”的重要舉措。如何挖掘?qū)I(yè)知識中蘊含的思政元素，進(jìn)而實施課程思政是亟待探究和解決的問題。近年來，安徽工程大學(xué)電氣工程學(xué)院積極進(jìn)行“現(xiàn)代控制理論”課程思政建設(shè)，將專業(yè)知識點和知識點中蘊含的思政元素相融合，達(dá)到課程的知識性和思想性相統(tǒng)一。“三全育人”理念下的“現(xiàn)代控制理論”課程思政建設(shè)已取得了一定成效。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代控制理論；三全育人；課程思政；立德樹人

中圖分類號：G424""" 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A"" 文章編號：1009-3583（2024）-0116-03

Exploration on the Ideological and Political Education of the“Modern Control Theory”under the Concept of“San Quan education”

ZHENG Qun-xian1 ， ZHAO Ai-liang2

（1.School of Electrical Engineering， Anhui Polytechnic University， Wuhu 241000， China;2. School of Mathematics， Zunyi Normal Uni-versity， Zunyi 563006， China）

Abstract： The“San Quan education”embodies the student-centered， ability-focused concept of talent training. Curriculum ideology and politics is the theoretical and practical innovation of China ’s higher education in the new era， and it is an important measure to carry out “San Quan education”.How to excavate the ideological and political elements contained in professional knowledge， and then implement the curriculum ideological and political is an urgent problem to be explored and solved. In recent years， school of electrical engineering in Anhui Polytechnic University has been actively engaged in the ideological and political construction of the“Modern control theory” course， integrating the specialized knowledge points with the ideological and political elements contained in the knowledge points， achieve the knowledge of the curriculum and ideological unity. The ideological and political construction of the course“Modern control theory”under the concept of“San Quan education”has achieved certain results.

keywords： modern control theory; San Quan education; ideological and political education of curriculum; moral education

2020年教育部印發(fā)的《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》指出：全面推進(jìn)高校課程思政建設(shè)是深入貫徹習(xí)近平總書記關(guān)于教育的重要論述的戰(zhàn)略舉措[1]。因此，高校專業(yè)課程教學(xué)需要根據(jù)不同學(xué)科、不同專業(yè)的特色優(yōu)勢充分深挖和提煉專業(yè)知識中蘊含的思政元素，發(fā)揮課程育人作用，落實立德樹人根本任務(wù)，進(jìn)而全面提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。下面，論文擬在“三全育人”理念下對“現(xiàn)代控制理論”課程思政建設(shè)加以探究。

一“現(xiàn)代控制理論”課程育人目標(biāo)和教學(xué)現(xiàn)狀

“現(xiàn)代控制理論”課程是自動化專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，是“自動控制原理”課程和“智能控制技術(shù)”課程的重要銜接，在自動化專業(yè)人才培養(yǎng)體系中有著重要的作用[2，3]?！艾F(xiàn)代控制理論”課程內(nèi)容以理論分析為主，又不乏工程應(yīng)用?！艾F(xiàn)代控制理論”課程內(nèi)容間的邏輯關(guān)系如圖1所示。

“現(xiàn)代控制理論”課程應(yīng)至少包含兩層育人目標(biāo)，一是通過課程學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握該課程知識點的內(nèi)涵和外延，即掌握該課程的基礎(chǔ)知識、基本原理和方法，能夠建立起系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達(dá)式，具備分析系統(tǒng)性能（如穩(wěn)定性、能控性和能觀性）和設(shè)計控制系統(tǒng)的能力，以及解決復(fù)雜工程問題的能力，為自動化專業(yè)的進(jìn)一步學(xué)習(xí)和研究奠定基礎(chǔ)；二是通過課程思政建設(shè)深挖課程知識點蘊含的思政元素，進(jìn)而對學(xué)生進(jìn)行三觀教育，培養(yǎng)學(xué)生民族自豪感和投身社會主義現(xiàn)代化建設(shè)使命感。通過兩層育人目標(biāo)的協(xié)同發(fā)展以達(dá)到知識傳授、能力培養(yǎng)和價值塑造相融合的育人目的。

高校專業(yè)課程思政建設(shè)可以同思政課程在立德樹人方面形成協(xié)同互補作用，是踐行“三全育人”的重要舉措[4，5]。目前，省屬本科高校的“現(xiàn)代控制理論”課程大部分還是以傳授專業(yè)知識和培養(yǎng)專業(yè)能力為主，只有為數(shù)不多的省屬本科高校對“現(xiàn)代控制理論”課程思政建設(shè)進(jìn)行了探究[6，7]，課程中蘊含的思政教育資源未能充分利用，思政教育的連續(xù)性在一定程度上受到影響。課程思政作為一種綜合的教育理念，以立德樹人為目標(biāo)，以構(gòu)建全員、全程、全方位育人格局實現(xiàn)各類課程與思政課程同向同行，推動教學(xué)工作與德育工作協(xié)同育人。因此，如何進(jìn)一步挖掘知識點中蘊含的思政資源是“現(xiàn)代控制理論”課程思政建設(shè)亟待解決的問題。

二、“現(xiàn)代控制理論”課程思政建設(shè)基礎(chǔ)和探究

要對“現(xiàn)代控制理論”課程進(jìn)行思政建設(shè)，需對圖1所示的課程體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行重構(gòu)和哲學(xué)再思考。充分利用自然辯證法觀點和方法來剖析“現(xiàn)代控制理論”課程的原理和包含的思想，可以將該課程的體系結(jié)構(gòu)與人類創(chuàng)造歷史的兩類基本活動“認(rèn)識世界和改造世界”建立起對應(yīng)關(guān)系，其中控制系統(tǒng)狀態(tài)空間建模和控制系統(tǒng)分析對應(yīng)于人類認(rèn)識世界的活動，控制系統(tǒng)綜合及控制策略優(yōu)化屬于人類改造世界的活動，基于此把“現(xiàn)代控制理論”課程體系結(jié)構(gòu)重構(gòu)為圖2。圖2表明“現(xiàn)代控制理論”課程不僅蘊含著運用科學(xué)思維方法正確地分析和設(shè)計控制系統(tǒng)的理念，還蘊含著豐富的課程思政元素。

安徽工程大學(xué)電氣工程學(xué)院積極貫徹“三全育 人”政策和開拓“三全育人”新舉措，將課程思政理念 融入“現(xiàn)代控制理論”教學(xué)中，建立起知識傳授、能力 培養(yǎng)和價值塑造相結(jié)合的課程思政體系，以“潤物無 聲”的形式將思政教育融入課程教學(xué)的各個環(huán)節(jié)，引 導(dǎo)學(xué)生樹立社會主義核心價值觀、堅定“四個自信”和擔(dān)起民族復(fù)興責(zé)任，最終實現(xiàn)立德樹人的育人目標(biāo)。表1以安徽工程大學(xué)選用的教材《現(xiàn)代控制理 論基礎(chǔ)》[8]為例，闡述“現(xiàn)代控制理論”課程部分章節(jié)可以融入的部分思政元素。

三、“現(xiàn)代控制理論”課程思政實施

課程思政不是簡單的“課程+思政”，而是一種與課程專業(yè)內(nèi)容蘊含的思政元素相適應(yīng)的教育方法，這種教育方法不僅能使被教育對象從另一個角度理解教學(xué)內(nèi)容，更能恰到好處地與被教育對象思想產(chǎn)生共鳴。明確“現(xiàn)代控制理論”課程思政元素后，教師要結(jié)合傳統(tǒng)板書和現(xiàn)代化教學(xué)方法，全面設(shè)計每次課的思政教學(xué)場景，將“現(xiàn)代控制理論”課程專業(yè)內(nèi)容與該內(nèi)容蘊含的思政元素自然地融合在一起，在授課過程中做到知識傳授和三觀塑造相協(xié)同，達(dá)到“水到渠成、潤物無聲”的育人效果。以下探討“現(xiàn)代控制理論”課程思政教學(xué)中實施的方法。

（1）任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)

“現(xiàn)代控制理論”的發(fā)展凝結(jié)了一大批杰出科學(xué)家的心血。教師在講授“現(xiàn)代控制理論”的緒論前，先利用信息化教學(xué)工具給學(xué)生推送一些介紹控制領(lǐng)域我國杰出科學(xué)家生平的相關(guān)資料，讓學(xué)生學(xué)習(xí)這些科學(xué)家探索科學(xué)和追求真理的奮斗歷程以及奉獻(xiàn)精神，并要求學(xué)生總結(jié)這些科學(xué)家的奮斗精神和奉獻(xiàn)情懷與當(dāng)今中國科學(xué)技術(shù)發(fā)展和社會進(jìn)步的關(guān)系。在講解“現(xiàn)代控制理論”發(fā)展歷程時選擇一個恰當(dāng)?shù)臅r機抽出五分鐘時間讓部分學(xué)生分享自己的總結(jié)，這樣既活躍了課堂氣氛又能激發(fā)大學(xué)生愛國主義情懷和科技強國的使命感。

（2）開放探討式教學(xué)

穩(wěn)定性是控制系統(tǒng)能夠運行的前提，也是研究控制系統(tǒng)綜合問題的一個重要設(shè)計目標(biāo)。李雅普諾夫第二法不僅是分析系統(tǒng)穩(wěn)定性的重要理論，而且還蘊含著豐富的思政資源，值得教師在教學(xué)過程中深入挖掘。在教學(xué)過程中，當(dāng)學(xué)生掌握了李雅普諾夫第二法時，教師可以抽出五分鐘時間趁熱打鐵激發(fā)學(xué)生探討穩(wěn)定性更廣意義下的重要性。通過探討使學(xué)生明白穩(wěn)定不僅是控制系統(tǒng)需首要滿足的條件，更是國家和個人發(fā)展的前提和保障，進(jìn)而引導(dǎo)大學(xué)生擔(dān)起國家穩(wěn)定發(fā)展的責(zé)任。教師還可以進(jìn)一步結(jié)合俄烏局勢、以巴戰(zhàn)爭等事件突出中國特色社會主義制度的優(yōu)越性和堅持中國共產(chǎn)黨的領(lǐng)導(dǎo)的正確性，引導(dǎo)學(xué)生堅定“四個自信”。

（3）仿真演示式教學(xué)

李雅普諾夫穩(wěn)定性定理都是抽象的數(shù)學(xué)公式，以定理4-1[8]為例，該定理如下：設(shè)系統(tǒng)的狀態(tài)方程為 x（t）=f （x（t）），其中 x（t）為系統(tǒng)的狀態(tài)向量，在平衡狀態(tài) x （t）=0的某領(lǐng)域內(nèi)，標(biāo)量函數(shù) V（x （t））具有連續(xù)一階偏導(dǎo)數(shù)，且滿足

（1） V（x（t））為正定標(biāo)量函數(shù)，即 V（x（t））gt;0（x（t）≠0）；V（x（t））=0（x（t）=0）；

（2） V（x（t））為負(fù)定標(biāo)量函數(shù)，即 V（x（t））lt;0（x（t）≠0）；V（x（t））=0（x（t）=0）；

則系統(tǒng)狀態(tài) xe（t）=0是一致漸近穩(wěn)定的。教師在講解該定理時發(fā)現(xiàn)學(xué)生難以很快地理解這些公式的含義。此時可以借助 Matlab 對學(xué)生熟悉的系統(tǒng)進(jìn)行仿真，以形象地展示上述公式內(nèi)涵，易于學(xué)生理解。Matlab 仿真時再為系統(tǒng)設(shè)定若干個不同的初值，然后演示系統(tǒng)狀態(tài)在不同的初值條件下隨時間的變化趨勢，仿真結(jié)果表明只要滿足定理4-1，無論系統(tǒng)的初始狀態(tài)如何，系統(tǒng)最終都會趨于穩(wěn)定狀態(tài)。當(dāng)學(xué)生理解了定理4-1，此時可引入一個思政話題，即系統(tǒng)的演化曲線可以看做人生的奮斗過程，不同的“初值”可看做是不同的“出身”，“穩(wěn)態(tài)”可看做是“正確的人生目標(biāo)”，這樣仿真結(jié)果還寓意著無論一個人的出身如何，只要沿著正確的方向努力奮斗執(zhí)著前進(jìn)終能實現(xiàn)夢想，引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的三觀。

教師還可以采用其他不同的教學(xué)方法設(shè)計課程思政環(huán)節(jié)，但是一定要提前設(shè)計好課程思政環(huán)節(jié)，把握好課程思政節(jié)奏，時間以不超過五分鐘為宜，這樣達(dá)到了即教書又育人的協(xié)同教育目的。

四、結(jié)語

課程思政對于高校踐行以學(xué)生為中心，以能力培養(yǎng)為重點的人才培養(yǎng)理念，落實立德樹人的培養(yǎng)目標(biāo)具有重要的意義。廣大省屬本科院校的“現(xiàn)代控制理論”課程思政建設(shè)還處于起步階段，還需廣大教師繼續(xù)深挖課程知識點蘊含的思政元素和進(jìn)一步研究課程思政實施方法，進(jìn)而實現(xiàn)知識傳授、能力培養(yǎng)和價值塑造相協(xié)同的育人目標(biāo)。

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（責(zé)任編輯：羅東升）