工科現(xiàn)代控制理論課程的思政教學設(shè)計與實踐

摘"要：課程思政是以構(gòu)建全員、全程、全課程育人格局的形式將各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應，把\"立德樹人\"作為教育的根本任務的一種綜合教育理念。根據(jù)控制理論課程特點，響應將中國打造成“制造強國”的號召，改革單向教學模式，將思政元素融入教學案例，研究從工程實例出發(fā)的雙向教學模式。將專業(yè)知識和思想政治教育有機結(jié)合，充分發(fā)揮專業(yè)課程的育人功能，為培養(yǎng)學生的愛國情懷、養(yǎng)成良好的職業(yè)道德奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：課程思政；思政課程；現(xiàn)代控制理論

中圖分類號：G4""文獻標識碼：A"""doi：10.19311/j.cnki.16723198.2024.14.080

現(xiàn)代控制理論是高等學校工科自動化專業(yè)必修的基礎(chǔ)課，又是控制科學與工程及相關(guān)學科的碩士研究生入學考試專業(yè)課程，甚至成為研究生階段某些專業(yè)的基礎(chǔ)課程，是最優(yōu)濾波、最優(yōu)控制、智能控制和魯棒控制等先進控制方法的理論基礎(chǔ)，因此，現(xiàn)代控制理論課程教學對自動化專業(yè)本科生及相關(guān)專業(yè)研究生至關(guān)重要。如何在受眾面如此廣泛的基礎(chǔ)課程中融入思政元素，使學生在打牢基礎(chǔ)知識的同時，提高思想修養(yǎng)、樹立家國情懷是一個值得深入研究和探討的問題。

習近平總書記在全國高等學校思想政治工作會議的講話中，根據(jù)國際國內(nèi)形勢現(xiàn)狀和趨勢，根據(jù)我國獨特的歷史、文化、國情，指出需要制定相應的發(fā)展策略和政策，走屬于自己的高等教育發(fā)展道路，推進高等教育的改革與創(chuàng)新，扎實辦好中國特色社會主義高校。做好高校思想政治工作，學校要用好課堂教學這個主渠道，思想政治理論課要堅持在改進中加強，借鑒一些互動教學的方法，提升思想政治教育親和力和針對性，激發(fā)學生的學習興趣和參與度，滿足學生成長發(fā)展需求和期待，其他各門課都要守好一段渠、種好責任田，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應，推動‘思政課程’向‘課程思政’的立體化育人轉(zhuǎn)型，實現(xiàn)全程育人、全員育人、全方位育人。這是課程思政建設(shè)的科學指南，指明了我國高校所處的歷史方位和承擔的職責使命，指明了時代發(fā)展對高校思想政治工作的新要求，給高校和所有教師指明了前進的方向。在習近平總書記關(guān)于課程思政總的指導方針下，全國高校各門類課程的思政建設(shè)正有條不紊地進行。本文在借鑒兄弟院校已有經(jīng)驗的基礎(chǔ)之上，結(jié)合作者以及廣東工業(yè)大學現(xiàn)代控制理論教學團隊的教學實踐，根據(jù)課程內(nèi)容和特點，開發(fā)課程思政案例庫，探索教學改革具體實施方式，以提高學生對知識的學習興趣，培養(yǎng)學生的專業(yè)實踐和創(chuàng)新能力，激發(fā)學生的愛國主義情懷和科學文化精神。例如在教學案例的設(shè)計方面，仍存在思政教育與專業(yè)教育“兩張皮”的現(xiàn)象，思政內(nèi)容的加入給人以牽強附會，生搬硬套之感；另一方面，課程思政教學案例的數(shù)量和質(zhì)量均需要進一步充實和提高。

1"教學案例的設(shè)計及其實施方案

在實際教學中，專業(yè)課程思政建設(shè)要求教師在授課過程中將知識傳授、能力培養(yǎng)與價值引領(lǐng)三者有機統(tǒng)一，使專業(yè)課程教育與思政教育形成同向合力，在講授現(xiàn)代控制理論課程時，以春風化雨的方式將思政元素自然貫穿教學環(huán)節(jié)，通過潤物細無聲的方式實現(xiàn)專業(yè)知識傳授與思政教育有機結(jié)合，從而為國家培養(yǎng)大批有理想、有責任的新時代接班人，契合廣工的辦學理念“與廣東崛起共成長，為廣東發(fā)展作貢獻”。

好的案例，必將有力推動課程思政建設(shè)。針對“現(xiàn)代控制理論”課程內(nèi)容，從兩個大的方面進行思政案例的設(shè)計，并提出了相應的思政內(nèi)涵。具體如下。

1.1"改變教學方式，提高教學質(zhì)量

基于本課程特點，課程教師將實際工程應用貫穿整個課程學習，讓學生養(yǎng)成工程思維。從第一堂課開始，給學生傳授理論產(chǎn)生的最終目的是更好地指導實踐，真理和科學理論對實踐有巨大的推動作用。讓學生時刻保持與實際工程問題緊密結(jié)合的狀態(tài)。在先修自動控制原理以及綜合課程設(shè)計等課程的基礎(chǔ)上，讓學生內(nèi)心始終有一個控制系統(tǒng)以及控制方法的輪廓，課程伊始就給學生布置課程大作業(yè)，學生根據(jù)前期的知識積累，選擇一控制對象，從原理、建模、系統(tǒng)分析到系統(tǒng)設(shè)計，最后系統(tǒng)的仿真分析，以達到理論應用于實踐的目的。課堂上通過二級倒立擺系統(tǒng)，引出抽象的概念和理論，使學生更能夠理解和掌控，對所學的控制原理知識進行轉(zhuǎn)化和升華，轉(zhuǎn)化為解決實際問題的能力。學生要想完成一份合格的大作業(yè)，必須親力親為，必須對控制系統(tǒng)的每一個細節(jié)把握都要十分精準。在設(shè)計的過程中，學生也要綜合考慮工程的實用性、安全性、易操作性。這樣既鍛煉了學生邏輯思維能力，也實現(xiàn)了理論知識和實際工程緊密相連的目的，培養(yǎng)了學生的責任意識。最后教師應對學生的課程設(shè)計的各個方面給予綜合指導和評價，讓學生對自己的設(shè)計優(yōu)點、不足有清楚的認識。

1.2"把握課堂教學，設(shè)計思政案例

（1）講授課程緒論時，引導學生從宏觀上總體把握課程的知識架構(gòu)，了解控制理論的發(fā)展過程，從古代指南針到現(xiàn)在的神舟飛船，從維納的控制論到我國杰出科學家錢學森的《工程控制論》等。錢學森是兩彈一星的大功臣，為我國的國防事業(yè)奠定了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)，在擁有了兩彈一星之后，中國才真的擁有了在世界上的話語權(quán)和獨立性。錢老堅定的愛國主義精神和淵博精湛的技術(shù)知識儲備是當代大學生學習的榜樣。作為當代大學生不要計較個人得失，要不斷提高自己的品德修養(yǎng)，做一個忠實的愛國者和改革創(chuàng)新的實踐者，在全球化時代，既能充分利用良好的機遇，又要堅決維護國家的利益，以正確的人生態(tài)度對待可能遇到的困難，積極樂觀地面對現(xiàn)實生活。

（2）講授系統(tǒng)定性和定量分析時，首先講述穩(wěn)定性的基本概念以及穩(wěn)定性對于一個控制系統(tǒng)的重要性。李雅普諾夫穩(wěn)定性理論是現(xiàn)代控制理論極為重要的組成部分，普遍適用于線性系統(tǒng)、非線性系統(tǒng)以及時變系統(tǒng)，在自動控制系統(tǒng)的最優(yōu)估計、自適應控制、最優(yōu)系統(tǒng)設(shè)計以及最優(yōu)濾波等方面有著廣泛的應用，已然成為控制系統(tǒng)分析與綜合不可缺少的理論支撐和有效工具之一。接下來將穩(wěn)定性問題延伸到一個民族、一個國家的發(fā)展層面，讓學生深刻地意識到“穩(wěn)定”不但是系統(tǒng)的首要性能指標，廣義上講，穩(wěn)定更是一個國家，一個民族發(fā)展的根本保障。鄧小平同志提出“沒有安定的政治環(huán)境，什么事情都干不成。穩(wěn)定是條件，是保證”。當前國際局勢變幻莫測，作為祖國的建設(shè)者和接班人的當代大學生，有責任有義務擔負起國家這個大系統(tǒng)穩(wěn)定發(fā)展的重擔?；谏鐣€(wěn)定和系統(tǒng)穩(wěn)定角度安排實際工作，理應成為全體大學生的基本定位。

（3）講授系統(tǒng)綜合時，告訴學生控制系統(tǒng)的分析與綜合是控制系統(tǒng)研究的兩大課題。前者是在建立數(shù)學模型的基礎(chǔ)上分析系統(tǒng)的各種性能及其與系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、參數(shù)和外部作用間的關(guān)系。后者的任務在于設(shè)計控制器，由于各種因素的干擾，所設(shè)計的控制系統(tǒng)通常很難直接滿足使用要求，我們需要對原有的控制系統(tǒng)進行改進優(yōu)化，尋求改善系統(tǒng)性能的各種控制律，以保證系統(tǒng)的各項性能指標要求得到滿足。當代大學生，在成長道路上，也要具有系統(tǒng)綜合精神，對自己有清晰的定位，善于發(fā)現(xiàn)短板、分析短板、補好短板，取人之長，補己之短，發(fā)揮自己的最大優(yōu)勢，個人和社會才能有更好的發(fā)展。大學生要勤于學習、敏于求知，既專攻術(shù)業(yè)，又放眼時代，養(yǎng)胸中浩然正氣，立民族振興之志。堅定“四個自信”，增強獨立判斷和辨析能力，對于紛繁復雜的網(wǎng)絡信息能夠透過現(xiàn)象看本質(zhì)，提高甄別能力，形成正確的價值判斷，不人云亦云，不亦步亦趨，理性辯證地看待各種社會問題。在篤行務實中找準定位，合理做好人生規(guī)劃，善于將壓力轉(zhuǎn)化為動力，以自尊自信的良好心態(tài)面對世界和人生。

2"結(jié)語

按照“新工科”培養(yǎng)人才的理念，探尋構(gòu)建具有突出成效的現(xiàn)代控制理論課程教學模式。響應打造“人才強國和制造強國”的號召，讓實際工程的例子貫穿整個理論教學，使學生充分掌握如何用理論知識解決實際問題。通過課程思政，使知識累積突變升華成學生的綜合素質(zhì)和高尚情操，讓學生在準確理解專業(yè)知識的同時，自覺樹立起正確的世界觀、人生觀和價值觀，不斷加強個人道德修養(yǎng)的培養(yǎng)，進一步增強愛國主義情操，增強使命感和責任感。使之擔負起民族復興的使命與責任。

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