新工科背景下理工科專業(yè)課程思政教學(xué)模式探析

［摘 要］在當(dāng)前新工科背景下，將思政教育引入課程教學(xué)對培養(yǎng)新興應(yīng)用型人才至關(guān)重要。然而，部分理工科專業(yè)課程教學(xué)與思政教育融合得并不充分，難以達到理想效果。為了進一步提升課程思政的教學(xué)成效，跨越專業(yè)教學(xué)與思政教育融合的“最后一公里”，高校教師需要進行深入、系統(tǒng)的研究與思考，以探索更為科學(xué)、有效的課程思政育人機制。文章根據(jù)變頻控制技術(shù)課程的特點，在深度探索和精細分類相關(guān)思政教育資源的基礎(chǔ)上，融入問題導(dǎo)向法、研究性教學(xué)法、實踐教學(xué)法等現(xiàn)代教學(xué)策略，構(gòu)建一種將理工科專業(yè)課程與立德樹人目標有效結(jié)合的課程思政教學(xué)模式。這一模式不僅對新工科背景下高水平研究型大學(xué)的理工科專業(yè)課程思政有著深遠的影響，同時也為其他相關(guān)課程設(shè)計和實施提供了寶貴的經(jīng)驗與參考。

［關(guān)鍵詞］新工科；課程思政；專業(yè)教學(xué)；育人機制；變頻控制

［中圖分類號］G641 ［文獻標識碼］A ［文章編號］2095-3437（2024）21-0079-05

新時代，教育正經(jīng)歷著結(jié)構(gòu)和發(fā)展模式的轉(zhuǎn)型和變革，需要以立德樹人為中心，推進全員、全過程、全方位育人，構(gòu)建思政課程、綜合素養(yǎng)課程和專業(yè)教育課程“三位一體”的課程體系[1]。

課程思政以立德樹人為目標，通過各類課程與思想政治理論課的相互補充、相互促進，實現(xiàn)知識傳授、價值觀塑造和能力培養(yǎng)的有機結(jié)合。這種教育模式旨在為學(xué)生提供多元化的學(xué)習(xí)體驗，不僅注重知識的傳授，更著眼于培養(yǎng)學(xué)生的思想道德素養(yǎng)和綜合能力，為其成長成才提供堅實的理論和實踐基礎(chǔ)[2]。在當(dāng)前各種社會思潮激烈碰撞、大學(xué)生價值取向日益多元化的新形勢下，高校理工科專業(yè)課程在培養(yǎng)理工科人才方面具有至關(guān)重要的作用[3]。以構(gòu)建課程思政為切入點，打破專業(yè)課程教學(xué)和思想政治教育之間的“平行線”效應(yīng)，使二者相互融合、相互促進。這樣做有助于充分發(fā)揮理工科專業(yè)課程在大學(xué)生思想政治教育中的作用，從而全面提升理工科大學(xué)生的思想政治教育質(zhì)量，為其綜合素質(zhì)和學(xué)術(shù)水平的提升提供有力支持。

新工科教育以重視素質(zhì)教育、強化學(xué)科基礎(chǔ)、跨專業(yè)學(xué)習(xí)知識和創(chuàng)新教學(xué)方法為特點，旨在培養(yǎng)具有自然和人文基礎(chǔ)、扎實的專業(yè)知識以及創(chuàng)新思維、實踐能力和團隊精神的新工科學(xué)生[4]。為有效推動高校理工科專業(yè)課程思政建設(shè)取得實效性和長效性成效，確保其順利發(fā)展，高校及相關(guān)理工科專業(yè)和教師應(yīng)當(dāng)首先明確并認同理工科專業(yè)課程思政建設(shè)的具體原則和基本要求，同時遵循教育教學(xué)活動的內(nèi)在規(guī)律。在推進課程思政的過程中，解決理工科大學(xué)生在課程思政實踐中所面臨的問題尤為緊迫。因此，高校需要著重解決這一短板問題，為理工科大學(xué)生提供更加豐富和有效的課程思政實踐活動，以激發(fā)其對思想政治教育的興趣和提高參與度，進而促進其全面發(fā)展和成長。

基于此，本文以變頻控制技術(shù)課程思政教學(xué)為例，將課程思政融入新工科背景下的理工科專業(yè)課程教學(xué)之中。這一改革將在思想政治教育方面實現(xiàn)全面深化，涵蓋全課程體系和全方位教學(xué)內(nèi)容。其目標是培養(yǎng)符合新時代需求的創(chuàng)新型、應(yīng)用型、綜合型專業(yè)人才，使他們具備扎實的理論基礎(chǔ)和寬廣的知識視野。

一、新工科背景下理工科專業(yè)課程思政建設(shè)困境分析

思想政治教育的目標在于培養(yǎng)高素質(zhì)人才，在思想政治和倫理道德方面提高受教育者的素質(zhì)，并喚起受教育者自覺自主發(fā)展的主體精神[5]。

目前，課程思政實踐還處于探索階段，缺乏足夠的實踐經(jīng)驗。理工科專業(yè)課程中融入的思政內(nèi)容主要側(cè)重于理論方面，且在具體教學(xué)設(shè)計和實施過程中的案例相對較少，需要更多的研究和實踐，以探索更為有效的方法和策略。

盡管變頻控制技術(shù)教材匯集了變頻控制原理、應(yīng)用及調(diào)試技巧等內(nèi)容，但未深入分析其中的研究動機和價值所在。在專業(yè)課程中，思政觸點的表達顯得模糊不清，這使得專業(yè)教師和學(xué)生對課程中的思政內(nèi)涵缺乏足夠的敏感度。一方面，教師可能因受到教學(xué)任務(wù)的限制或者對潛在的思政點準備不足，而忽視了這些內(nèi)容。另一方面，學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)課程時往往更加注重知識的獲取，對思政元素的關(guān)注度相對較低，對潛在的思政觸點也缺乏足夠的敏感性。因此，在教學(xué)中有必要更加重視引導(dǎo)和表達思政觸點，以提升學(xué)生思想意識和促進學(xué)生全面發(fā)展。

在能力方面，課程思政對專業(yè)教師提出了更高的要求，教師的實踐能力有待提高。部分專業(yè)教師在進行課程思政教學(xué)時，難以把握專業(yè)課程的思政觸點，容易“為了思政而強行思政”，對課程思政案例的解讀能力有待提升[6]。在課程思政要求下，教師需要付出更多，除了要對應(yīng)用性知識有很深的研究，還要分出精力對知識點背后蘊含的思政內(nèi)涵進行深入挖掘和分析，更要避免將課程變成“模塊思政課”或?qū)I(yè)課程“思政化”。

二、理工科專業(yè)課程思政的建設(shè)邏輯及核心目標

在變頻控制技術(shù)課程中，思政元素的界定尚不明晰，傳統(tǒng)的教學(xué)方式對學(xué)生的積極性產(chǎn)生了一定的影響。在新工科背景下，有必要以理工科專業(yè)課程思政的實際需求為切入點，全面審視并深入分析有關(guān)變頻控制技術(shù)課程思政的研究現(xiàn)狀，深入挖掘變頻控制技術(shù)課程思政的內(nèi)涵，探討其與傳統(tǒng)思政課程的關(guān)聯(lián)，同時對變頻控制技術(shù)課程思政的模式進行探析，其內(nèi)容包括課程介紹、課程思政建設(shè)方向、課程思政建設(shè)目標和課程思政教學(xué)方法，如圖1所示。這一過程不僅有助于明確課程思政在工學(xué)類專業(yè)中的地位和作用，還能為新時代工科教育的改革與發(fā)展提供理論指導(dǎo)和實踐支持。

課程以變頻控制技術(shù)為對象，以“知識傳授、創(chuàng)新能力培養(yǎng)和價值觀塑造”三位一體培養(yǎng)模式為特點，旨在促進專業(yè)知識教學(xué)和思想政治教育的有機結(jié)合。變頻控制技術(shù)作為自動化專業(yè)課程，以變頻驅(qū)動及其在電機控制系統(tǒng)中的應(yīng)用為主線，系統(tǒng)地講授變頻控制技術(shù)的相關(guān)理論及最新成果，使學(xué)生掌握在不同負載和速度要求下電機速度控制的基本原理及其建模方法、變頻控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計、能效分析及故障診斷方法等，培養(yǎng)學(xué)生對電機控制系統(tǒng)在變頻環(huán)境下的建模、分析與設(shè)計能力，為培養(yǎng)相關(guān)領(lǐng)域的科研和技術(shù)人才打好理論基礎(chǔ)。

課程的任務(wù)是使學(xué)生基本掌握以下內(nèi)容：變頻調(diào)速系統(tǒng)的工作原理、基礎(chǔ)構(gòu)成、變頻器的種類劃分，變頻控制中廣泛使用的PWM技術(shù)、多種變頻控制理論以及變頻調(diào)速系統(tǒng)的核心組成，西門子兩個常用系列變頻器的詳細介紹和參數(shù)調(diào)試，變頻調(diào)速系統(tǒng)電氣設(shè)備的選擇與安裝，變頻調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計方法。

課程思政建設(shè)的核心方向和關(guān)鍵在于利用變頻控制技術(shù)理論及其應(yīng)用的教學(xué)，通過比較國內(nèi)外變頻控制技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，激發(fā)學(xué)生參與專業(yè)研究的使命感和榮譽感。通過深入學(xué)習(xí)和追蹤變頻控制技術(shù)的最新研究成果，學(xué)生能夠接觸到前沿科學(xué)問題，開闊學(xué)術(shù)視野，為未來的創(chuàng)新和發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。這一系列的教與學(xué)的過程將激發(fā)學(xué)生對國家和社會發(fā)展的責(zé)任感和使命感，促使他們成為具備高尚品質(zhì)和卓越能力的優(yōu)秀人才，為國家和社會的進步貢獻自己的力量。

課程思政建設(shè)的核心目標在于實現(xiàn)“課堂授課、小組學(xué)習(xí)、翻轉(zhuǎn)式教學(xué)評估、科研探索”相結(jié)合的“三全育人”模式。高校和教師要重視高質(zhì)量的課堂知識傳授，引導(dǎo)學(xué)生扎實打好基礎(chǔ)，將基礎(chǔ)理論與最新的研究成果有機融合，以解決課堂教學(xué)與實踐之間的斷層問題；采納將課堂教學(xué)實踐化的方法，引導(dǎo)學(xué)生轉(zhuǎn)變思考方式并將知識學(xué)習(xí)過程與問題探索過程緊密結(jié)合起來；強調(diào)應(yīng)用能力的提升，引導(dǎo)學(xué)生敢于實踐，將知識傳授與技能培養(yǎng)相結(jié)合。同時，要強化綜合素養(yǎng)的培養(yǎng)，使學(xué)生品德高尚、學(xué)識淵博、動手能力強，真正將專業(yè)教學(xué)與品德教育有機結(jié)合起來。

三、課程思政的教學(xué)過程設(shè)計

在探索構(gòu)建理工科專業(yè)課程——變頻控制技術(shù)思政教學(xué)模式時，教師應(yīng)著眼于對課程思政的核心目標和教學(xué)方法等方面的創(chuàng)新，使專業(yè)課程教學(xué)與思想政治教育有效融合。

（一）變頻控制技術(shù)課程思政元素挖掘

1.變頻調(diào)速原理與控制方法思政元素

從改變頻率出現(xiàn)的兩種情況可知，事物具有兩面性，即好的一面和壞的一面。人生短暫，像白駒過隙般在歷史長河中匆匆而過。一個人在走過歲月長路時，索取是不可或缺的，但也必須學(xué)會舍棄。

2.變頻器的基本構(gòu)成思政元素

通過對性能指標的深入評估，技術(shù)員不僅能選擇所需的變頻器，確保設(shè)備運行的高效性，更能展現(xiàn)對品質(zhì)、安全和環(huán)保的堅持。在當(dāng)今社會，技術(shù)已不再是單純的工具，而是一種社會責(zé)任。適當(dāng)?shù)倪x擇不僅能提高工作效率，還能促進資源的合理利用以及環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

3.交—交變頻器思政及變頻器的功能認知思政元素

交—交變頻器的切換速度不能太快，在加裝了6只環(huán)流電抗器的條件下輸出頻率有了顯著提升。正如學(xué)生必須持續(xù)不斷地積累新知識，這不僅僅是為了應(yīng)對當(dāng)下的挑戰(zhàn)，更是為了迎接未來的機遇。學(xué)生要通過不斷學(xué)習(xí)和探索來完善自我，提高綜合素質(zhì)，增強適應(yīng)能力和創(chuàng)新能力，從而更好地適應(yīng)社會的變化和發(fā)展。

首先，學(xué)習(xí)不僅是獲取知識和技能的途徑，更是不斷適應(yīng)和引領(lǐng)知識經(jīng)濟與技能經(jīng)濟時代的必要手段。在當(dāng)今社會，唯有不斷掌握先進知識和技能，才能保持競爭力和領(lǐng)先優(yōu)勢。學(xué)習(xí)的過程不僅是對知識領(lǐng)域的探索，更是對自我認知和發(fā)展的深度挖掘。其次，學(xué)習(xí)是提高自我認知和探索能力的有效手段。通過學(xué)習(xí)，學(xué)生不僅能夠認清自身優(yōu)缺點，更能夠找到人生方向和價值追求，不斷發(fā)現(xiàn)自我潛能和拓展內(nèi)外環(huán)境。最后，學(xué)習(xí)不僅是一種生活態(tài)度，更是一種積極的價值追求。通過學(xué)習(xí)和豐富生活的內(nèi)涵與意義，學(xué)生能夠不斷提升個人的精神境界，實現(xiàn)自我價值與人生理想的融合。

自動控制領(lǐng)域的方法與原理不僅在技術(shù)上有所應(yīng)用，對學(xué)生的學(xué)習(xí)、生活規(guī)劃以及人生發(fā)展也有著深遠的啟示。學(xué)生的主觀能動性就如同一個控制器，在面對自身的不足或缺陷時，首要之務(wù)是深入了解現(xiàn)狀與期望之間的差距，然后積極地思考并提出解決方案，不斷調(diào)整自我，最終達到期望狀態(tài)，這是自我調(diào)節(jié)與控制的重要體現(xiàn)。大腦則相當(dāng)于執(zhí)行器，提供解決問題的方法與策略；而在執(zhí)行的過程中，堅持不懈是成功的關(guān)鍵。生活中的各個階段與境遇可視為被控對象，而通過反饋機制、自主性能夠改善與調(diào)整生活狀態(tài)這一被控對象。測量傳感器的準確性直接關(guān)系到整個自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的性能，只有準確甄別身邊信息，才能為自我決策提供準確的數(shù)據(jù)。為了有效影響控制決策，并最終通過執(zhí)行塑造理想生活狀態(tài)，必須給予自身決策系統(tǒng)準確的信息反饋。信息反饋在控制決策過程中扮演關(guān)鍵角色，其直接影響到整個反饋系統(tǒng)的性能表現(xiàn)，進而引導(dǎo)學(xué)生進行學(xué)習(xí)、生活以及人生的規(guī)劃。

4.變頻器的多段速功能思政元素

在計算機科學(xué)中，二進制數(shù)據(jù)具有兩個重要的屬性：位數(shù)和每一位對應(yīng)的值。就如計算機二進制數(shù)的構(gòu)成一樣，人生中的每個機遇都有兩種選擇：行動或不行動。每一個選擇都是一次人生的分岔口，是對生活軌跡的主動定義和塑造。無論是積極迎接挑戰(zhàn)，還是選擇畏縮于舒適區(qū)，每個決定都在不斷地描繪著人生畫卷。

5.矢量控制的變頻器思政元素

矢量控制是一種高級電機控制技術(shù)，通過模擬或仿真實現(xiàn)電機內(nèi)部的磁場和電流矢量控制，從而精確控制電機的速度和扭矩，而不是簡單地控制電機的電壓或頻率。

矢量控制技術(shù)作為一種先進的電機控制方式，其應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，涉及工業(yè)生產(chǎn)、能源利用等眾多領(lǐng)域。學(xué)生應(yīng)認識其技術(shù)的發(fā)展對社會經(jīng)濟發(fā)展的重要性，明確技術(shù)創(chuàng)新對國家和民族的意義，從而在學(xué)習(xí)技術(shù)的過程中培養(yǎng)對科技進步的信心和熱情。

矢量控制技術(shù)需要精準的思維和高度的責(zé)任感。在學(xué)習(xí)和應(yīng)用技術(shù)的過程中，學(xué)生必須注重細節(jié)，嚴謹科學(xué)地對待每一個環(huán)節(jié)，做到勤學(xué)善思、嚴謹治學(xué)。要始終牢記社會責(zé)任，努力將技術(shù)創(chuàng)新和社會效益相結(jié)合，為可持續(xù)發(fā)展貢獻自己的力量。

（二）變頻控制技術(shù)思政教學(xué)

變頻控制理論涉及內(nèi)容廣泛，需構(gòu)建經(jīng)典知識模塊，同步引入具有前沿性、時代性特征的現(xiàn)代控制技術(shù)。需要錘煉本專業(yè)學(xué)生的科學(xué)思維[7]，通過實際操作，在實際訓(xùn)練中培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維和反思能力，培養(yǎng)具有卓越工程能力的理工科專業(yè)創(chuàng)新型現(xiàn)代工程技術(shù)人才[8]。在進行變頻控制技術(shù)課程思政教學(xué)時，教師可以引用一些質(zhì)量不達標的工程案例進行警示教育，但同時要注意引用一些優(yōu)秀的工程案例進行對比，以使學(xué)生明辨是非。過程中可以根據(jù)各個課程的特點融入虛擬仿真技術(shù)，利用虛擬仿真技術(shù)達到真實可現(xiàn)的效果，使理論內(nèi)容更加清晰直白。

通過將課程思政的明確教育與潛在教育相結(jié)合，促使學(xué)生樹立正確的價值觀、人生目標和政治理想。通過實際操作和項目實踐，學(xué)生可以運用所學(xué)知識解決實際問題，展現(xiàn)出自己的創(chuàng)新能力和應(yīng)變能力。組織學(xué)生進行相關(guān)領(lǐng)域的社會調(diào)研，撰寫調(diào)研報告并進行分享討論，促進學(xué)生對社會工程問題的認識和思考。

可以通過工程倫理方面的考核來評價學(xué)生的思政水平。在變頻控制技術(shù)課程中，學(xué)生將學(xué)習(xí)到各種技術(shù)原理和應(yīng)用方法，但他們也需要明白技術(shù)發(fā)展必須與社會責(zé)任相結(jié)合。通過考核學(xué)生對于工程倫理的理解和應(yīng)用能力，例如在設(shè)計變頻控制系統(tǒng)時是否考慮到安全性、節(jié)能環(huán)保等方面的因素，可以評價其道德素養(yǎng)水平。

四、課程思政效果

（一）道德素養(yǎng)顯著提升

在變頻控制技術(shù)課程中，強調(diào)工程倫理和可持續(xù)發(fā)展的重要性是提高學(xué)生道德素養(yǎng)的關(guān)鍵。通過案例分析，讓學(xué)生理解在設(shè)計和應(yīng)用變頻控制系統(tǒng)時必須考慮的環(huán)境影響與社會責(zé)任。教育學(xué)生在追求技術(shù)進步的同時，也要關(guān)注其對環(huán)境和社會的影響。這種教學(xué)方法不僅提升了學(xué)生的技術(shù)能力，也大幅度提高了他們的道德素養(yǎng)水平，使他們成為責(zé)任感強的工程師。

（二）知識吸收能力顯著提升

為了提高學(xué)生的知識吸收能力，變頻控制技術(shù)課程采用了多樣化的教學(xué)方法，包括實驗室實踐、模擬軟件使用和案例研究。通過實際操作變頻設(shè)備和模擬不同工作條件下的電機控制，學(xué)生可以直觀地理解理論知識，并通過親身體驗加深記憶。此外，定期的課堂討論和小組作業(yè)也促進了學(xué)生間的互動和知識共享，極大地增強了他們對變頻控制技術(shù)的掌握和應(yīng)用能力。

（三）學(xué)生對課程思政的接受度大幅度提高

在變頻控制技術(shù)課程中，通過將思政教育融入技術(shù)教學(xué)中，如討論變頻技術(shù)在節(jié)能減排方面的地位，加強學(xué)生對國家能源政策和技術(shù)發(fā)展方向的理解。通過這種方式，學(xué)生不僅學(xué)習(xí)了技術(shù)，還了解了這些技術(shù)如何服務(wù)于社會經(jīng)濟發(fā)展和國家長遠戰(zhàn)略。這種教學(xué)策略提高了學(xué)生對課程內(nèi)容的興趣和接受度，也培養(yǎng)了他們將技術(shù)知識與國家需求相結(jié)合的思考方式。

五、課程思政教學(xué)實踐反思

課程思政關(guān)鍵在于教師。在研究課程思政的實踐路徑時，教師需要綜合考慮教學(xué)體系的完善、教學(xué)方法的選擇、教學(xué)內(nèi)容的充實，以及育人理念的轉(zhuǎn)變。要不斷優(yōu)化專業(yè)課教師隊伍，積極引導(dǎo)專任教師轉(zhuǎn)變育人理念，通過系統(tǒng)培訓(xùn)提升教師的課程思政教學(xué)能力，使教師能夠巧妙地將思政元素、社會主義核心價值觀以及中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化等有機地融入教學(xué)實踐中。這一過程不僅有助于提升學(xué)生的綜合素質(zhì)，還有利于培養(yǎng)學(xué)生的思想道德水平和社會責(zé)任感，從而為他們的成長和發(fā)展提供堅實的思想基礎(chǔ)與道德支撐。

引入科技發(fā)展與社會影響的評價標準。變頻控制技術(shù)的應(yīng)用不僅僅是為了提高生產(chǎn)效率和節(jié)約能源，還應(yīng)當(dāng)考慮其對社會、環(huán)境的影響。通過要求學(xué)生分析變頻控制技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)、能源管理等方面的應(yīng)用對社會和環(huán)境的影響，以及提出改進建議，可以評價其社會責(zé)任感和綜合素質(zhì)。作為變頻控制技術(shù)專業(yè)學(xué)生，他們應(yīng)當(dāng)具備解決實際問題的能力，并且要考慮到長遠的可持續(xù)發(fā)展。通過要求學(xué)生參與項目實踐、創(chuàng)新設(shè)計，并結(jié)合社會、環(huán)境等因素進行評估，可以評價其創(chuàng)新精神和可持續(xù)發(fā)展意識。

六、結(jié)語

變頻控制技術(shù)是一門應(yīng)用性與技能性較為突出的課程，應(yīng)全面考慮到學(xué)生的成長體驗，將學(xué)生置于核心地位，以達到較好的實際效果為目標，培養(yǎng)符合新時代需求的技能型人才。應(yīng)有針對性地融入思政元素，使課程思政更具親和力。強調(diào)學(xué)生實踐的重要性，促進專業(yè)課程與企業(yè)實際崗位的深度融合，以此讓學(xué)生在實踐中對新時代工匠精神有更深入的認識，增強他們的時代責(zé)任感，從而培養(yǎng)出能擔(dān)當(dāng)民族復(fù)興大任的時代新人，成為國家工匠的代表。教學(xué)內(nèi)容不僅包括傳統(tǒng)知識講授，還應(yīng)及時滿足新工科建設(shè)對先進機械制造技術(shù)的需求，積極引入新知識、新理念和新技術(shù)，以確保與時俱進、持續(xù)積累。課程思政應(yīng)突出學(xué)科特色，及時更新思政元素，培養(yǎng)學(xué)生對專業(yè)的認同感，激勵他們積極參與工科實踐，主動擔(dān)負起歷史使命和時代責(zé)任，成為民族復(fù)興的中堅力量。

［ 參 考 文 獻 ］

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［責(zé)任編輯：劉鳳華］