“现代控制工程基础”课程蕴含思政元素分析与教学实践

［摘 要］ “现代控制工程基础”是自动化专业的必修课，主要内容包括经典控制和现代控制两部分基础理论。课程理论性较强，在各个知识点中蕴含着丰富的思政元素，能够在潜移默化中实现对学生的思想政治教育，促进学生知识与能力、过程与方法、科学素养与价值引领的统一，从而充分发挥专业课教学的育人功能，做到了使专业课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应，使课程思政实现了全课程育人，达到润物无声的效果，实现对学生世界观、人生观、价值观的引领。

［关键词］ 现代控制工程基础；课程思政；立德树人；教学设计；课堂教学

［基金项目］ 2022年度北方工业大学现代控制工程基础项目“本科课程思政示范课程”（108051360022XN560）；2022年度北方工业大学校内课程建设项目“智能控制”（108051360022XN752）

［作者简介］ 刘 蕾（1984—），女，河北石家庄人，博士，北方工业大学电气与控制工程学院副教授（通信作者），主要从事奇异系统鲁棒控制和故障诊断与容错控制研究；王 晶（1972—），女，河北玉田人，博士，北方工业大学电气与控制工程学院教授，主要从事复杂工业过程建模和控制与故障诊断研究。

［中图分类号］ G641 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2024）04-0116-04 ［收稿日期］ 2022-11-28

引言

世界著名科学家、教育家钱伟长曾经说过：“我们培养的学生首先应该是一个全面的人，是一个爱国者，一个辩证唯物主义者，一个有文化艺术修养、道德品质高尚、心灵美好的人；其次，才是一个拥有学科、专业知识的人，一个未来的工程师、专门家”。可见在教学中，知识的传授固然重要，但传授知识的同时更要注重思想上的教育与引导，发挥好课堂教学主渠道，开辟教育教学新境界，促进学生知识与能力、过程与方法、科学素养与价值引领的统一。

课程思政是贯彻落实党的二十大精神，推进党的二十大精神入脑、入心、入行的有效渠道。文献［1］论述了党的二十大精神融入课程思政的价值意蕴、主要内容、实践进路。对于工科学生，怀工业报国之志、厚植爱国主义情怀是至关重要的。工科的课程思政要达到润物无声的育人效果，需要进行顶层设计，文献［2］阐述了工科课程思政的全程式教学设计理念，提出根据课程特色设定明确的课程思政总目标，将国家科技战略和中华优秀传统文化通过寓道于教、寓德于教、寓教于乐的教学设计有机融入课程教学的全过程，并且在实际教学中有所实践，效果显著。

“现代控制工程基础”课程在很多高校拆分为“自动控制原理”和“现代控制理论”两门课程，主要是阐述控制理论相关知识。文献［3］强调了“自动控制原理”课程开展课程思政建设的必要性，详细列举了各章知识点的思政元素融入，根据该课程的性质和特点，通过观视频、悟道理等多种方法挖掘课程中蕴含的思政元素，进一步将道德规范、工匠精神、家国情怀等融入专业课教学过程。文献［4］以课程中“负反馈控制原理”为例，进行了实施路径探索与实践研究。一直以来，教师更关注思政元素的挖掘、融入、输出，然而检验学生的学习效果也是至关重要的。文献［5］通过对课程思政建设实施现状多维度的分析，在阐明课程思政建设成效评价体系的必要性的基础上，提出课程思政建设成效评价体系的构建路径与遵循原则，确保达到提升人才培养质量的核心目标。

开展课程思政建设以来，本着教育者先受教育的原则，笔者从慢慢摸索到不断实践—总结—提升，有意识地挖掘思政元素，并润物无声地融入课堂，沿着“学—思—悟—践”逐步找到思政知识和专业知识结合的契合点，找到合适的切入点，课程思政使专业课更具“生命力”。以下为笔者在教授“现代控制工程基础”课程中，利用课堂主渠道深入挖掘思政元素，并融入思政的教学设计，以及形成考核反馈等方面的总结和思考。

一、挖掘思政元素，做好教学设计

教师是推进课程思政的主体，自动化专业课程思政建设的目标是以自动化专业为载体，结合本专业特色和优势，通过专业科学素养与核心价值引领，形成特色鲜明的专业人才培养模式。主要的困难在于教学设计如何做到润物无声。首先要明确的是课程思政不是每堂课都要进行德育教育，也不是每个知识点都要机械地安排思政内容，而是结合课程特点挖掘思政元素，选择合适的切入点，做到有机融入，即“把盐洒进汤里”。教学设计中采用“五步设计法”：连接—呈现—体验—反思—应用。其中连接即为通常说的“课程导入”，主要目的是要激发学生的学习兴趣，具体实施方法有造氛围、举例子、谈节日、讲故事等；呈现的形式主要是直观展示，讲授新知识，可借助视频材料、历史文献、名人逸事等进行讲解；体验的过程实际是深入学习的过程，增加学生的参与度，以学生为中心，翻转课堂；反思的主要目的是寻找差距，检查是否达成课程思政目标，不断发现问题，并进行修正；通过应用实现自我升华，例如，在总结章节时让学生分组讨论后形成意见，派组长进行汇报分享，要求理论联系实际，体现工匠精神。

融入思政元素的教学设计，关键是要让学生能够自然接受，即认为思政元素是课程的一部分，引起学生的情感共鸣，有效激励学生产生学习的内生动力，促进学生对课程知识的理解、掌握、拓展与深化。需要注意的是，同一门课程，由于教师风格迥异，学生性格不同，而且随着社会的变迁、经济的发展和科技的进步，教学设计需要不断调整，教师也要不断加强学习，将思政元素、德育元素渗透课程教育的环节，达到潜移默化的境界。

二、激发使命担当，厚植爱国主义情怀

通过融入科学家的事迹，进行爱国主义和科学精神教育。以榜样的力量，激励学生热爱祖国、报效祖国。运用案例研究方法，强调要善于挖掘控制科学领域的成功案例，分析其时代背景、人物事迹（科学家的成长故事）、事件（科学发展的历程）的逻辑过程，特别要挖掘相关研究领域的科学家的先进事迹，将其爱国、敬业、奉献、求真、创新的精神展现出来，让生动的故事感染学生。

控制科学有悠久的历史，许多控制界的专家都有非常励志的人生经历。课堂中通过一些名人的辉煌成就，鼓励学生不断努力，向更高的目标迈进。例如，绪论部分讲述控制理论发展史时可以详细介绍中国控制界第一人——钱学森，通过观看视频，让学生深刻了解到钱学森不仅是科学的旗帜，更是中华民族知识分子的典范，是伟大的人民科学家，号召学生向老一辈科学家学习，学习他们坚定的理想信念和爱国主义情怀，以及锻造严谨、朴实，实事求是的学风和品格。也可以根据新闻时事，结合其他领域的科学家，如呼吸病学专家钟南山院士，有院士的专业、战士的勇猛，更有国士的担当；国际著名的地球物理学家黄大年，带领400多位科学家创造了多项“中国第一”，为我国“巡天探地潜海”填补了多项技术空白，将自己毫无保留地交给了祖国；等等。

“一个有希望的民族不能没有英雄，一个有前途的国家不能没有先锋”［6］，一方面可以用鲜活的事例讲好科学家的故事，讲好新时代中国故事，弘扬爱国主义精神，激发学生的爱国情、强国志、报国行；另一方面，要引导学生聚焦国家重大战略需求，聚焦世界科技前沿，将创新作为学术研究的不懈追求，潜心探索、精益求精，培养学生精益求精的大国工匠精神，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。

三、锤炼品德修为，强化价值引领

要注重强化学生工程伦理教育，21世纪的工程伦理教育导向是培育多学科视角和高责任感的现代工程师，既要具有扎实的工程专业能力，又要具备精深的社会能力。因此，要锤炼品德修为，践行社会主义核心价值观，学会责任与担当。

一是要立足本科教育，强化价值引领。例如，讲到控制论的奠基人——维纳时进行价值观教育，都知道维纳是神童，但“神童”不是天生的，是他强烈的求知欲望和刻苦钻研的结果。二是要让教育者先受教育，教师要以身作则，率先垂范。教师作为人类灵魂的工程师，不仅要教好书，还要育好人，各方面都要以身作则，为人师表。学生模仿性很强，他们尊重教师，信任教师，将教师作为模仿的对象。因此，教师要以自己崇高的职业责任言传身教，潜移默化。学生对教师的一言一行耳濡目染，无形地塑造着学生的心灵。比如在讲根轨迹绘制、频域响应曲线绘制的时候，教师都会自己带着尺子，规范自己的行为，授课时尺规作图，以作示范。三是科研育人，传承严谨的治学态度。要将在科研工作中孜孜以求、钻研敬业的优良工作作风潜移默化影响每一位学生，培养学生内在的拼搏品格，引导学生不断发现问题，培养分析问题和解决问题的能力，将课本中的理论与亟待解决的科学问题充分结合，正确面对实验过程中出现的不符合规律的数据，让思政教育真正全方位立体“着陆”，使学生专业成才的同时，严谨认真对待每一件事。

四、课程评价与成效

（一）课程考核评价的方法

采取有效的考核方法可以更好地培养学生的学习主动性，促进师生间的互动。自2020年开展课程思政以来，思政元素的融入逐年递增，在考核上，主要体现在课堂表现和思维导图绘制，2022年还增加了思政话题研讨（占总成绩的4%）。课堂表现中通过交流研讨、师生互动等方式，展现学生的表达能力和团结协作能力，绘制思维导图可训练学生的工程思维能力和总结能力。这样做不但能够促进学生更加认真学习思政内容，而且能够帮助教师更好地进一步开展课程思政的教学。

（二）学生评价

控制理论的内容专业性很强，涉及的定理常使学生陷入被动，这种情况下，教师可以选择通过“思政知识调节器”调整，提高学生的学习热情。关于本课程的课程思政授课效果，对2019级实验班学生做了问卷调查，调查结果如图1所示。调查显示大多数学生比较关心课堂学习中融入时政类话题（占76.67%），在上课过程中提到的六类典型思政话题和四类科学研究方法印象都比较深刻，其中对钱学森故事感兴趣的占73.33%，理论与实际相统一的研究方法占66.67%。

（三）教学改革成效、示范辐射情况

本课程坚持专业与思想同步育人，学生的精神面貌得到了改善，学习成绩大幅提高，学习效果改善明显，取得了一定的成效。教师在讲授思政内容的同时，学生能够积极参与讨论，提出一些正能量的独到见解，学生学习的积极性和学习效果得到很大的提高。学生上完课之后，能够积极参与“挑战杯”“互联网+”等各级各类的创新创业项目大赛，并取得了较好成绩，充分说明了思想政治教育对学生学习并运用专业知识起到了促进作用。

结语

要充分发挥专业课教学的育人功能，深入挖掘课程的思政资源和元素，有机融入专业课程内容讲授中，从课程教学知识点设置，教学方法等进行改革与实践，潜移默化地实现对学生的思想政治教育，促进学生知识与能力、过程与方法、情感与价值三维教学目标的统一，切实提高“三全育人”质量。

参考文献

［1］蒲清平，黄媛媛.党的二十大精神融入课程思政的价值意蕴与实践路径［J］.重庆大学学报（社会科学版），2022，28（6）：286-298.

［2］石章智，赵志军，张柯.工科课程思政的全程式教学设计理念与实践［J］.中国现代教育装备，2022（9）：89-92.

［3］侯明哲，周彬，马明达.“自动控制原理”课程思政元素的挖掘与融合［J］.黑龙江教育（高教研究与评估），2022（11）：43-45.

［4］毛海杰，刘微容，李炜，等.“自动控制原理”课程思政研究与实践［J］.电气电子教学学报，2022，44（5）：67-71.

［5］寇龙，陈江燕.课程思政成效评价体系的构建路径［J/OL］.中国教育技术装备：1-3［2022-10-28］.http：//kns.cnki.net/kcms/detail/11.4754.T.20221018.1624.004.html.

［6］习近平在颁发“中国人民抗日战争胜利70周年”纪念章仪式上的讲话［EB/OL］.（2015-09-02）［2022-10-28］.https：//www.gov.cn/xinwen/2015-09/02/content_2924258.htm.