工科專業(yè)課教學(xué)中課程思政有機(jī)融合方法淺析

［摘 要］ 工科專業(yè)課往往具有工程背景強(qiáng)、人文背景弱、數(shù)理深度大、政治理論少等課程特點(diǎn)，這些特點(diǎn)導(dǎo)致該類課程難以有機(jī)融入課程思政。為解決這一問題，通過以塑造學(xué)生正確的人生觀、價(jià)值觀為核心，探索工科專業(yè)課教學(xué)過程中課程思政有機(jī)融入方法，給出了“一中心、二保障、三原則”的工科課程思政建設(shè)基本理念，以及“三層次、兩反饋、一格局”的具體建設(shè)方案，并以“有限元分析及應(yīng)用”“機(jī)械控制工程”兩門課程為例開展了實(shí)踐探索，旨在促使學(xué)生專業(yè)知識(shí)和思想政治水平在潛移默化中同步提高。

［關(guān)鍵詞］ 課程思政；思政案例；有限元；控制工程；工科專業(yè)課

［基金項(xiàng)目］ 2021年度黑龍江省高等教育教學(xué)改革一般項(xiàng)目“‘思—學(xué)—踐—?jiǎng)?chuàng)’一體化系統(tǒng)觀人才培養(yǎng)模式探索——以‘系統(tǒng)設(shè)計(jì)與計(jì)算’為例”（SJGY20210230）

［作者簡介］ 宋得寧（1991—），男，黑龍江綏化人，博士，哈爾濱工程大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院副教授，主要從事數(shù)控技術(shù)與智能制造領(lǐng)域研究。

［中圖分類號(hào)］ G642.0 ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］ A ［文章編號(hào)］ 1674-9324（2024）42-0013-04 ［收稿日期］ 2023-05-12

思想政治工作是學(xué)校各項(xiàng)工作的生命線。習(xí)近平總書記在全國高校思想政治工作會(huì)議上強(qiáng)調(diào)，要堅(jiān)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(xué)全過程，實(shí)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［1］。我們要高度重視對(duì)青年一代的思想政治工作，完善思想政治工作體系，不斷創(chuàng)新思想政治工作內(nèi)容和形式［2］。

為了滿足上述要求，高等教育過程中進(jìn)行課程思政改革至關(guān)重要，其核心在于如何潛移默化地將“課程”和“思政”有機(jī)融合起來，在于如何能夠自然而然地通過課程思政承載思想政治教育功能，在于如何于每一節(jié)課中提升學(xué)生的思想政治修養(yǎng)［3-5］。

對(duì)于工科專業(yè)課而言，常規(guī)教學(xué)方法重點(diǎn)在于如何提升專業(yè)技術(shù)知識(shí)的教學(xué)效果，而忽略了學(xué)生思想政治水平的提升，因此亟須探索此類課程的課程思政建設(shè)策略。然而，工科專業(yè)課往往具有工程背景強(qiáng)、人文背景弱、數(shù)理深度大、政治理論少等課程特點(diǎn)，這些特點(diǎn)使工科專業(yè)課程融入課程思政難，有機(jī)融入課程思政更難［6-7］。

針對(duì)上述問題，本文以塑造學(xué)生正確的人生觀、價(jià)值觀為核心，以鍛煉解決問題的方法論和科學(xué)認(rèn)識(shí)改造世界的思想方法為目標(biāo)，提出了基于“一中心、二保障、三原則”的工科課程思政建設(shè)基本理念，給出了“三層次、兩反饋、一格局”的具體實(shí)施方案，并以“有限元分析及應(yīng)用”“機(jī)械控制工程”兩門工科核心專業(yè)課為例，開展了實(shí)踐探索，旨在促使學(xué)生專業(yè)知識(shí)和思想政治水平在潛移默化中同步提高。這些方法和策略可供同類型工科專業(yè)課程有機(jī)融入課程思政參考和借鑒。

一、“一中心、二保障、三原則”的工科專業(yè)課程思政建設(shè)理念

為貫徹“把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程”的課程思政建設(shè)理念，在課程思政改革的過程中始終把握舉重若輕地傳授課程知識(shí)和潛移默化地融入思政教育兩個(gè)基本點(diǎn)，最終形成知識(shí)傳授與價(jià)值塑造相協(xié)同的教學(xué)創(chuàng)新，總結(jié)為“一中心、二保障、三原則”的總體課程思政建設(shè)理念。其中，“一中心”指的是以課程即思政為中心；“二保障”指的是以持續(xù)的課程思政建設(shè)方法學(xué)習(xí)、科研反哺教學(xué)為持續(xù)改進(jìn)保障；“三原則”指的是有機(jī)原則——糅合思政知識(shí)、杜絕填鴨教學(xué)，有用原則——塑造科學(xué)思維、防止墨守成規(guī)，有情原則——明確初心使命、注重言傳身教。在總體課程思政建設(shè)理念的落實(shí)下，不僅能夠解決思政知識(shí)與課程專業(yè)知識(shí)糅合的難點(diǎn)，還能持續(xù)改進(jìn)，使得總體的課程思政的改革方案向好發(fā)展。

二、“三層次、二反饋、一格局”的實(shí)施方案

在緊緊遵循課程思政改革的頂層設(shè)計(jì)下，課堂教學(xué)的實(shí)際實(shí)施過程同樣應(yīng)從“全程育人、全方位育人”的理念出發(fā)，立足各學(xué)校辦學(xué)方略和人才培養(yǎng)戰(zhàn)略，培養(yǎng)國家建設(shè)急需適應(yīng)工業(yè)化與信息化發(fā)展的創(chuàng)新型精英人才。結(jié)合工科專業(yè)課邏輯性強(qiáng)、理論深度大、層次分明和數(shù)學(xué)推導(dǎo)嚴(yán)密的特點(diǎn)，通過實(shí)際課堂教學(xué)的不斷迭代優(yōu)化，建立了“三層次、二反饋、一格局”的思政教學(xué)實(shí)踐方案，從課程講授的知識(shí)點(diǎn)入手，尋找其與思政點(diǎn)的內(nèi)在聯(lián)系，通過二者有機(jī)結(jié)合達(dá)到相輔相成的目標(biāo)。在教授的過程中，打破固有思維，將學(xué)生能力與方法論的培養(yǎng)貫穿始終，通過言傳身教情景帶入，在潛移默化下完成課程知識(shí)與思政知識(shí)的教授。

（一）“三層次”

思政教學(xué)實(shí)踐方案的三層次指的是，第一層次——以史為鑒，第二層次——寓思于學(xué)，第三層次——育人無痕。通過這“三層次”，打破工科課程人文背景弱、政治理論少等特點(diǎn)為課程思政融入所帶來的瓶頸問題。

1.第一層次——以史為鑒。對(duì)于大部分工科課程，雖然人文背景弱，但一定會(huì)有一些做出重要貢獻(xiàn)的歷史人物、歷史事件以及歷史遺跡等。例如，“有限元分析及應(yīng)用”課程中與拓?fù)鋬?yōu)化相關(guān)的歷史建筑——趙州橋；“機(jī)械控制工程”課程中，控制領(lǐng)域的重要人物——錢學(xué)森；等等。抓住這些歷史所蘊(yùn)含的思政元素，即可將課程知識(shí)點(diǎn)講解與思政建設(shè)有機(jī)融合起來。

2.第二層次——寓思于學(xué)。對(duì)于工科專業(yè)課程，往往具有一系列公式推導(dǎo)、邏輯推理等，這些表面上與思政教育毫無關(guān)系，但仍然可以通過挖掘這些公式、推理過程背后的物理含義、客觀事實(shí)等，建立數(shù)理理論與萬物客觀規(guī)律之間的辯證統(tǒng)一關(guān)系，寓思于學(xué)，實(shí)現(xiàn)講解數(shù)理公式、邏輯推理的過程中蘊(yùn)含有助于人生啟迪的道理，實(shí)現(xiàn)知識(shí)點(diǎn)與思政點(diǎn)之間的相互促進(jìn)。

3.第三層次——育人無痕。對(duì)于工科專業(yè)課，涉及的政治理論少，看似難以融入思政教育。為了打破這一難點(diǎn)，本文以“課程即思政”為指導(dǎo)思想，通過總結(jié)工科技術(shù)知識(shí)的創(chuàng)造過程，凝練面對(duì)工程問題如何分析問題并解決問題的方法論，改革傳統(tǒng)的“先講知識(shí)點(diǎn)，再舉例應(yīng)用”的典型教學(xué)模式，以解決問題方法論的思想滲透為主要教學(xué)目標(biāo)，經(jīng)過分析知識(shí)點(diǎn)的創(chuàng)造過程，以育人無痕的方式，在講解知識(shí)點(diǎn)的過程中完成科學(xué)方法論的塑造。

綜上，“以史為鑒”旨在挖掘工科專業(yè)課相關(guān)歷史中蘊(yùn)含的思政點(diǎn)，“寓思于學(xué)”旨在建立工科專業(yè)課數(shù)理理論與客觀規(guī)律之間的辯證統(tǒng)一關(guān)系，“育人無痕”旨在以工科知識(shí)點(diǎn)的創(chuàng)造過程為載體實(shí)現(xiàn)科學(xué)方法論塑造。以上“三層次”實(shí)施方案之間相互耦合，達(dá)到課程思政有機(jī)融入的教學(xué)效果。其中，“以史為鑒”是指借助歷史案例向?qū)W生灌輸正確的人生觀、價(jià)值觀，“寓思于學(xué)”是指在理工科公式推導(dǎo)過程中引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立思考以杜絕“填鴨式”教學(xué)，“育人無痕”是指在課程知識(shí)教授過程中育人無痕地融入思政知識(shí)點(diǎn)的傳達(dá)。通過此思政教學(xué)方案的三個(gè)層次之間相互耦合作用，最終達(dá)到理想的教學(xué)效果。

（二）“二反饋、一格局”

在基本的思政教學(xué)實(shí)踐方案的“三層次”的方法指導(dǎo)下，為了保證教學(xué)改革質(zhì)量與不斷推陳出新地促進(jìn)課程思政向好發(fā)展，還需引入反饋評(píng)價(jià)方案，即思政教學(xué)實(shí)踐方案的“二反饋”。此部分含義包含兩方面內(nèi)容：一方面，通過線上課程開啟彈幕、線下課程自由發(fā)言的氛圍營造，對(duì)學(xué)生思政切入點(diǎn)受教情況實(shí)時(shí)把握；另一方面，通過在作業(yè)和考核中增加思政開放擴(kuò)展題目，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生思政學(xué)習(xí)效果的評(píng)價(jià)。二者相輔相成，不斷完善調(diào)整思政教學(xué)方式和內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)預(yù)期思政教學(xué)目標(biāo)。

綜合“三層次”的課程思政設(shè)計(jì)方案以及“二反饋”的持續(xù)改進(jìn)策略，教師在課程思政建設(shè)過程中注重言傳身教和換位思考，通過創(chuàng)新教學(xué)方法，達(dá)到糅合德智塑造、強(qiáng)化過程思辨的效果，在潛移默化過程中，培養(yǎng)志存高遠(yuǎn)、德才并重、情理兼修、勇于開拓的新時(shí)代接班人，達(dá)到“育人無痕”的工科專業(yè)課課程思政建設(shè)“大格局”。

三、課程思政實(shí)踐案例

基于本文提出的“一中心、二保障、三原則”工科專業(yè)課程思政建設(shè)理念和“三層次、二反饋、一格局”實(shí)施策略，以“有限元分析及應(yīng)用”“機(jī)械控制工程”兩門工科專業(yè)課為例，給出了“以史為鑒”“寓思于學(xué)”“育人無痕”三層次實(shí)施策略指導(dǎo)下所形成的課程思政具體案例。

（一）“以史為鑒”指導(dǎo)的課程思政案例

在“有限元分析及應(yīng)用”課程第一節(jié)“有限元法的意義”知識(shí)點(diǎn)講授中，通過講述塔科馬大橋坍塌的案例，引出我國優(yōu)秀物質(zhì)文化遺產(chǎn)——趙州橋，通過塔科馬大橋建成4個(gè)月后發(fā)生坍塌事故與我國趙州橋歷經(jīng)滄桑仍巍然而立的案例形成強(qiáng)烈對(duì)比。一方面，提升學(xué)生對(duì)于我國優(yōu)秀物質(zhì)文化遺產(chǎn)的認(rèn)識(shí)，了解中華民族特有的精神價(jià)值、思維方式與智慧結(jié)晶，從而增強(qiáng)民族自豪感、文化自信和民族歸屬感；另一方面，引出學(xué)生對(duì)于兩種結(jié)構(gòu)帶來兩種結(jié)果的原因的思考，深化學(xué)生對(duì)有限元法作用的理解。在為什么不同結(jié)構(gòu)帶來不同結(jié)果的問題引導(dǎo)下，繼續(xù)講解趙州橋背后蘊(yùn)含的有限元方法拓?fù)鋬?yōu)化的作用，通過講授使學(xué)生建立以科學(xué)的思維看待事物，尋找事物背后的科學(xué)原理，培養(yǎng)學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)的能力。

在“機(jī)械控制工程”課程第一節(jié)“控制理論發(fā)展歷史”知識(shí)點(diǎn)講授中，講授中國科學(xué)家錢學(xué)森對(duì)于控制論發(fā)展的極大貢獻(xiàn)，著重強(qiáng)調(diào)在科學(xué)技術(shù)極度落后的情況下，我國學(xué)者對(duì)于學(xué)科發(fā)展的貢獻(xiàn)仍毫不遜色于外國學(xué)者。引起學(xué)生的共鳴與自豪感，增強(qiáng)國家歸屬感與自我認(rèn)同感，增強(qiáng)文化自信。講授錢學(xué)森在控制論發(fā)展中的貢獻(xiàn)時(shí)，引出錢學(xué)森“五年歸國路，十年兩彈成”的主要事跡。詳盡介紹錢學(xué)森在祖國需要之時(shí)毅然放棄美國優(yōu)厚待遇，在美國不惜代價(jià)、萬般阻撓的情況下，歷盡五年艱險(xiǎn)終于回到祖國投身國防建設(shè)的艱辛歷程。通過榜樣的力量塑造學(xué)生迎難而上、艱苦奮斗和純潔高尚的科學(xué)家精神，增強(qiáng)學(xué)生的家國情懷。最后，回顧當(dāng)時(shí)中國所處的極端艱難的“世情、國情、社情”，引出目前我國社會(huì)主義建設(shè)雖已取得階段性成就與積累，但處于當(dāng)今“百年未有之大變局”的世界格局之內(nèi)，中華民族的偉大復(fù)興仍任重而道遠(yuǎn)，需要我們繼承先輩意志，培養(yǎng)遠(yuǎn)大志向，繼往開來地投身于中華民族偉大復(fù)興的社會(huì)主義建設(shè)。

（二）“寓思于學(xué)”指導(dǎo)的課程思政案例

在“有限元分析及應(yīng)用”課程里最小勢能原理內(nèi)容中應(yīng)變能計(jì)算公式推導(dǎo)過程中，如圖1所示，將材料與生俱來的固有屬性“彈性模量”類比為人的“天賦”，將反映受外力加載而產(chǎn)生的“應(yīng)變”類比為人的“后天努力”，將“應(yīng)變勢能”類比為“能力”，最終得出“后天努力對(duì)能力起著決定性作用”的結(jié)論。由此教授“勤能補(bǔ)拙”的思想，樹立正確的人生觀和價(jià)值觀，同時(shí)從反面入手，告誡學(xué)生切莫“恃才傲物”，由天資聰慧到才能漸退最終泯然眾人。

進(jìn)一步，在物體總勢能的計(jì)算中，除應(yīng)力產(chǎn)生的勢能外，還有外力作用在虛位移上所產(chǎn)生的勢能，這個(gè)勢能一方面比較抽象，另一方面關(guān)于計(jì)算公式與往常能量公式計(jì)算相比缺少“1/2”系數(shù)，學(xué)生理解起來存在一定困難。針對(duì)該問題，講解學(xué)術(shù)界關(guān)于外力勢能的內(nèi)涵，不同學(xué)者之間存在不同看法的事實(shí)，讓學(xué)生去體會(huì)、理解和思考不同闡釋方法的優(yōu)劣，培養(yǎng)學(xué)生辯證看待科學(xué)知識(shí)的能力，從不盲從書本知識(shí)提升到人生不要隨波逐流，只有善于思考、善于發(fā)現(xiàn)并擁有自己獨(dú)到的見解才能產(chǎn)生科學(xué)創(chuàng)新，培養(yǎng)批判性思維，將否定之否定原理靈活運(yùn)用在問題解決過程當(dāng)中，人生才能越過“驚濤駭浪”。

（三）“育人無痕”指導(dǎo)的課程思政案例

在“機(jī)械控制工程”課程中的“Bode圖”知識(shí)點(diǎn)講解過程中，不是直接給出Bode圖畫法，而是通過回顧實(shí)際控制系統(tǒng)開環(huán)傳函大多由簡單環(huán)節(jié)串聯(lián)而成來引導(dǎo)學(xué)生思考“如何根據(jù)簡單環(huán)節(jié)的頻率特性圖形直接求出實(shí)際復(fù)雜串聯(lián)系統(tǒng)的頻率特性圖形？”的問題，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生從猜測當(dāng)時(shí)Bode如何解決此問題開始，逐步復(fù)現(xiàn)Bode圖的推導(dǎo)發(fā)明過程，針對(duì)推導(dǎo)過程中的種種問題采取問題牽引的模式來激發(fā)學(xué)生思考解決問題的策略。通過復(fù)現(xiàn)過程，一方面加深學(xué)生對(duì)于知識(shí)的理解深度和記憶；另一方面培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題并解決問題的科學(xué)思維方式，感受在解決問題過程中導(dǎo)致新問題出現(xiàn)而反復(fù)研究思考的做學(xué)問的基本思路，實(shí)現(xiàn)科學(xué)方法論的培養(yǎng)。

在“有限元分析及應(yīng)用”課程的“彈性力學(xué)三大基本方程”知識(shí)點(diǎn)講解過程中，改變常規(guī)直接給出三大方程計(jì)算公式，進(jìn)而聯(lián)系其應(yīng)用的教學(xué)方法，而是從大家都熟知的“一維問題”入手，總結(jié)歸納出其中的一般規(guī)律，再將所總結(jié)出的一般規(guī)律推廣到“二維問題”和“三維問題”當(dāng)中，解決新問題。該過程即為典型的“透過現(xiàn)象看本質(zhì)”原理的實(shí)際應(yīng)用，通過該案例不僅了解了政治理論，還有助于學(xué)生對(duì)“三大方程”專業(yè)知識(shí)的理解，具有很好的思政點(diǎn)和知識(shí)點(diǎn)相互促進(jìn)的作用。

結(jié)語

本文以兩門工科專業(yè)課“有限元分析及應(yīng)用”“機(jī)械控制工程”的課程思政建設(shè)為例，淺談了工科專業(yè)課中課程思政的有機(jī)融合方法。闡述了基于“一中心、二保障、三原則”的工科專業(yè)課程思政總體設(shè)計(jì)理念，提出了基于“三層次、二反饋、一格局”的具體實(shí)施方案，并給出了具體實(shí)踐案例。本文所給出的總體策略和具體案例，可為同類工科專業(yè)課程思政建設(shè)工作的開展提供經(jīng)驗(yàn)借鑒。然而，課程思政是一種新的育人理念，如何進(jìn)一步開展思政知識(shí)與工科專業(yè)課的有機(jī)融合，還值得每一位參與其中的教師深入研究。

參考文獻(xiàn)

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Analysis of the Organic Integration of Curriculum Ideology and Politics Methods in the Teaching of Engineering Professional Courses

SONG De-ning， SHI Dong-yan， YING Li-xia， ZHONG Yu-guang

（School of Mechanical and Electrical Engineering， Harbin Engineering University， Harbin，

Heilongjiang 150001， China）

Abstract： Engineering professional courses often have the characteristics of strong engineering background， weak humanistic background， large depth of mathematics and science， and few political theory， which makes it difficult for such courses to be organically integrated with curriculum ideology and politics. In order to solve this problem， this paper explores the organic integration approach of curriculum ideology and politics contexts in the teaching process of engineering professional courses， based on shaping correct outlook on life， values and scientific methodology for students. First， the basic idea of “one center， two guarantees， and three principles” is given. Then， the specific construction scheme of “three levels， two feedback and one pattern” is introduced. Two courses in terms of “Finite Element Analysis and Application” and “Mechanical Control Engineering” are taken as examples to carry out the practical exploration by using the presented approach. The purpose of the proposed approach aims at promoting the professional and political knowledge and the ideological knowledge of the students simultaneously in a subtle manner.

Key words： curriculum ideology and politics; ideological and political cases; finite elements; control engineering; Engineering professional courses