计算机仿真技术课程思政教学探索

摘  要：计算机仿真技术是理工科专业技术和研究人员所必须掌握的一门技术。该文以该课程在自动化专业线上、线下教学为契机，结合课程特点、MATLAB发展历史和相关新闻事件等内容，提炼该课程所蕴含的思政要素，采用内容讲解、资料展示和课堂讨论等形式，将其融入教学过程中。

关键词：计算机仿真技术；课程建设；思政要素；思政教学；育人

中图分类号：G641        文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2023）07-0177-04

Abstract： Computer Simulation Technology is a technology that science and engineering professionals and researchers must master. In the paper， using the online and offline teaching of the course in automation specialty and combining with the course characteristics， MATLAB history， relevant news events and other contents， the authors refine the ideological and political elements contained in the course. The elements are integrated into the teaching process by means of content explanation， data display， classroom discussion and so on.

Keywords： Computer Simulation Technology; curriculum construction; ideological and political elements; ideological and political teaching; cultivation

习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上强调，要用好课堂教学这个主渠道……使各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应[1]。笔者认为，“课程思政”不是因思政而“思政”，而是教学过程体现正能量，教学内容体现向上内容，教学执行体现积极心态。中共中央国务院发出的《关于进一步加强和改进大学生思想政治教育的意见》也强调：“高等学校各门课程都具有育人功能，所有教师都负有育人职责。[2]”针对大学教育的各个环节，需要构建全员、全程、全方位的育人体系，挖掘思政要素，将专业课程和思想政治理论课有机结合，把“立德树人”作为教育根本任务，各方协同，形成一个全员立体综合教育环境[3-5]。当前，如何实现全方位育人，是每一位教育工作者面临的课题，尤其是面对已经有一定的人生观、价值观的大学生，如何利用专业人才培养的大舞台，将思想政治教育融入专业课程中，是每个大学教师面临的问题。

随着中国制造在国际上的崛起，“一带一路”倡议的推进，作为中国制造2025主要技术支撑的自动化专业，需要大量的具有解决复杂工程问题能力的工程技术人员[6-8]。计算机仿真技术是控制科学与技术及相关专业必不可少的一门重要学科基础课程，用于培养学生获得专业工程能力及非工程能力。该课程的授课对象是新一代工程技术人才，其不仅要有扎实的专业知识，工程素养，还要有正确的人生观和价值观，具有探索未知、创新实干的使命感，更要有使命担当的家国情怀。

自动化技术及其相关的计算机仿真技术始终贯穿于我国的工业生产发展历程，从“三线建设”到“智能制造”，从“两弹一星”到“火星探测”都需要计算机仿真技术作为有效支撑。结合相关历史事件及新闻热点，本文挖掘了相关思政要素，设计了计算机仿真技术课程思政教育的内容。

一  计算机仿真技术课程思政目标

在2018年召开的全国教育大会上，习近平总书记对学校教育也提出了6个方面的要求：“要在坚定理想信念上下功夫……要在厚植爱国主义情怀上下功夫……要在加强品德修养上下功夫……要在增长知识见识上下功夫……要在培养奋斗精神上下功夫……要在增强综合素质上下功夫”[9]。山东科技大学（以下简称“我校”）自动专业是国家级一流课程，依托多个国家级省级教学科研平台，全面瞄准国际工程技术前沿，对接国家发展战略，面向行业企业需求，立足高端人才培养，不断向社会输送具有国际视野、理论扎实和技术过硬的高层次工程技术与工程管理人才[10-11]。结合计算机仿真技术课程特点，未来工程师需要在掌握工程技术的基础上，要充分考虑社会、法律等非工程要素。

正是因为如此，计算机仿真技术课程思政教育的目标为引导学生坚持中国道路、弘扬中国精神，培养学生爱国情怀；树立法治意识，坚守法律法规底线；有甘为人梯的牺牲奉献精神，树立正确的人生价值观[12]。同时，教师课程思政意识和能力也需要与时俱进，进一步提升，积极精炼思政要素，组织思政教学内容，为专业课程思政教学打下良好基础。

二  课程思政建设内容

教学过程中，需要根据专业实际内容，结合社会需求，国家需要来进行。只有合理安排教学内容，将思政内容融入教学内容，才能使教学充满“动力”，让学生理解专业知识在社会生产、国家建设中的作用，合理利用专业知识为社会服务[10，13-14]。结合计算机仿真技术课程内容，计算机仿真技术课程的思政要素见表1。

上述思政要素的挖掘，使得计算机仿真技术课程教学在完成教学内容的基础上，主要从以下几个方面体现思政教学内容。

（一）  虚实结合教学内容引导正确的职业道德规范

计算机仿真技术是分析、研究和设计控制系统的强有力工具，是对复杂工程问题的预测与模拟。其本身就是一个基于真实客观世界的“仿真”技术，其来源于客观物理世界，模拟了客观物理世界。在教学中，要始终既要很好地“仿”，更要立足于“真”。结合专业知识，让学生能够掌握虚实结合的仿真技术，理解 “虚”和“实”的定位，认识“虚”必须依靠“实”才能成立。例如各个专业课程的数学模型是通过大量的实验分析得到的，所谓的控制算法也需要在现实空间中实现才能有效。通过课程学习，学生可以意识到，无论是现在的专业理论学习，还是以后的科学研究或工程设计都需要立足于“实”，注重分析数据的真实性，工程设计的有效性。

通过教学引导，可以让学生摈弃只虚不实的学习理念，深刻理解作为专业技术人员或科研人员，需要实事求是，树立正确的“仿真”观，仿而不虚，树立严谨的职业道德规范。

（二）  影视题材引导家国情怀的树立

我国计算机仿真技术发展史，也是我国独立自主科研发展史，目前有很多影视剧都展现了该部分科技发展的艰辛及辉煌，其中《国家使命》电视连续剧就展现了计算机仿真技术中一个典型应用技术——风洞模拟实验（如图1所示）。在本课程课堂教学中，将播放该剧部分视频片段，展现仿真技术应用的实际场景，并引导学生课下观看该剧。于此同时，设置计算机仿真技术发展史课堂教学内容及专题课后讨论，让学生深切感受到计算机仿真技术在国家综合实力提升中所发挥的重要作用，从科技发展中了解专业前景和方向，产生学好专业报效祖国的使命感，坚定“四个自信”。

与此同时，在课程教学中，将利用影视人物先进事迹，结合知识内容，展现影视人物的专业工作，让学生了解当年艰苦环境中，我国优秀科技工作者的家国情怀和取得的成绩，进而可以理解并效仿剧中模范人物。例如剧中的主要人物——宋朝，为国家设计建造用于飞机、运载火箭等尖端装备进行空气动力学地面实验的风洞，甘于默默奉献、艰苦创业，矢志不渝地履行国家使命，为祖国航空航天事业作出巨大贡献，为学生们提供了学习榜样。

课程中穿插典型事件和人物的内容，学生可以结合课程自身的知识点，切身体会专业知识在国家建设、社会生产中的重要性，提高专业学习的积极性。通过影视剧中专业模范人物，可以引导学生合理“追星”，理解并学习先进模范人物的优良品质，树立专业报国的家国情怀。

（三）  新闻事件展现自主创新

MATLAB软件是本课程的重要内容，是计算机仿真技术的重要应用软件，但遗憾的是其不是我国自主产权的软件。2016年MathWorks公司宣布对哈工大等多所高校禁用，给我们敲响了警钟。某些国家对我国科技限制，让学生们深刻感受到自主创新的重要性。目前，国内许多专家学者、科技人员都在思考如何解决“MATLAB被禁”这类燃眉之急，课堂中，教师可以抓住这类新闻事件，引导学生树立正确的人生观，学好专业知识，师夷制夷，为我国发展添砖加瓦，为解决“卡脖子”问题贡献自己的力量。

新闻事件往往是社会热点，更能吸引年轻人的关注度，是思政教学最好的抓手。作为思想相对单纯，但激情四射的当代大学生，新闻事件也是一把双刃剑，任课老师需要广泛引证、深入挖潜新闻背后的故事，把握大局，适时引导学生，满足学生的好奇心，更要助推学生的上进心。

（四）  循序渐进，树立厚积薄发的思想

MATLAB的发展史，本身就是一个课堂走向社会的典型案例。Moler教授编写MATLAB软件的初衷就是为了教学，使学生能够为更好地掌握线性代数与数值分析。后经多年商业推广和演进，加之相关专家学者、企业的开发，逐渐成长为科学、工程仿真计算软件的翘楚。通过这一典型案例，学生可以亲身感受科技公司的发展历程，了解MATLAB由小及大、由简入繁和循序渐进的发展过程，激励学生积极投入到科学研究、创新创业的洪流中。

任何事物的发展都有其发展规律，不管是科学技术发展，还是创新创业的进程，都需要有量变到质变的发展过程。学生们渴望发展、渴望成功，是每个不愿“躺平”的大学生的基本特征。教师在教学过程中一定要强调正确的历史发展观，提醒学生踏实学习、努力工作，打好专业基础，做好心理准备，获得综合能力，厚积薄发，为国家、社会作出最大的贡献。

三  课程思政保障及实施

思政教育是高等教育的重要内容，贯穿大学生的培养过程。我校自动专业是国家级一流专业，具有多个国家级、省级教学科研平台。自动化专业始终以全方面育人为己任，思政教育、专业教育同步进行，形成了如图2所示的专业人才培养体系。

在自动化专业人才培养体系中，思政教育包含入学思政、课程思政和就业思政，保证了思政教育全覆盖，其中课程思政是大学教育的主要部分。

计算机仿真技术课程是专业基础课程，其教学团队老中青结合，全部具有博士学位，具有丰富的专业经验及国际化视野。课程内容已经完成多轮线下、线上教学（智慧树、超星和MOOC等），积累了大量的教学实践经验。这为课程思政教学实施提供了有力保障。

在具体实施过程中，教学团队梳理优化了课程内容，将思政内容嵌入到教学大纲中，细化教学教案，明确思政要素内容，保证思政教育内容的有效性。在线上线下教学中，安排专门的翻转课堂，让学生由被动变主动，进行讨论，提高学生的参与意识，更加有效地提升了学生的思想意识，做好其人生定位，打好专业基础。

四  结束语

在自动化专业培养中，计算机仿真技术是一个专业实践性很强的课程，与科学研究，与实际生产、生活有着广泛地联系，思政类内容比较广泛。计算机仿真技术作为专业基础课程，思政教育不可或缺，需要贯穿教学过程始终，是全方位育人的必然之路。任课老师身正为范地完成课堂教学过程及相关活动，是思政教育的一种体现，但这些思政教育都表现在日常学习生活中，润物无声，没有明确提出，思政要素展现不足。计算机仿真技术课程思政的设计，可以进一步明确课程思政教育的定位，思政环节嵌入清晰有效，有力地引导学生积极进行专业学习，树立专业自信及文化自信。