工程教育认证背景下自动控制原理课课程思政教学探索与实践

摘  要：新时代背景下，通过工程教育专业认证，能够完善工程教育质量监控体系，提高工程教育质量，获得国际工程教育认证。同时，目前面临的国际国内复杂形势，要求我们贯彻“课程思政”新理念，构建全方位教书育人体系，结合专业课程本身的知识结构和内容，融入生动活泼和个性化的思政元素，则是高校专业课教师新的教书育人理念和任务。针对高校的课程思政建设要求，以通过工程教育专业认证的自动控制原理课程为例，在工程教育认证三大核心理念指导下，考虑思政要求，将思政元素映射并融入进课程教学中，分别从教学目标设计、教学内容整合、教学形式多样化等几个方面，进行课程思政教学改革，从而激发学生学习该课程的积极性和主动性，培养爱国情怀，提高专业前景和学科优势认同感，同时提升其工程素养和社会责任感。

关键词：课程思政；工程教育专业认证；自动控制原理；教学改革；教学目标

中图分类号：G641         文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2023）14-0189-04

Abstract： Under the background of the new era， passing the professional certification of engineering education can improve the quality monitoring system of engineering education， improve the quality of engineering education and obtain the international engineering education certification. At the same time， the current complex international and domestic situation requires us to implement the new concept of "curriculum ideological and political education"， construct an all-round teaching and education system， integrate lively and personalized ideological and political elements into the knowledge structure and content of professional courses， which is the new teaching and education concept and task of professional course teachers in colleges and universities. In view of the requirements of curriculum ideological and political construction in colleges and universities， taking the automatic control principle course that has passed the professional certification of engineering education as an example， under the guidance of the three core concepts of engineering education certification， the paper considers the ideological and political requirements， mapping and integrating the ideological and political elements into the curriculum teaching， and carrying out the curriculum ideological and political teaching reform from the aspects of teaching goal design， teaching content integration， teaching form diversification and so on， so as to stimulate students' enthusiasm and initiative in learning the course， cultivate patriotism， improve professional prospects and discipline advantage identity， and improve their engineering literacy and sense of social responsibility.

Keywords： curriculum-based ideological and political education; engineering education accreditation; automatic control principle; teaching reformation; teaching objectives

培养获得国际工程教育认证的新工科人才既是对专业素质和能力的要求，也是对中华优秀传统文化传承的需求，培养学生的爱国主义情怀，社会主义核心价值观，社会主义建设的创新意识和工匠精神，坚定新时代共产主义理想信念和工程职业道德，树立法律法规和学术道德意识，为实现我国第二个百年奋斗目标贡献聪明才智[1]。因此，将课程思政融于工程认证的教学中，在目前我们面临的百年未有之大变局和国际国内复杂形势下有着特殊重要的意义。自动控制原理是工科电类的一门专业必修课，既有较强的理论性，又有较广的工程背景，非常适合于作为课程思政的坚实阵地，在专业知识和技能的传播中融入爱国情怀、工匠精神和工程职业道德教育[2]。在工程教育认证背景下对自动控制原理课课程思政教学进行改革，是具有时代意义的积极探索与实践。

一  工程教育专业认证内涵分析及其与课程思政的融合

工程教育专业认证要求完善工程教育质量监控体系，提高工程教育质量，课程思政的建设任务在于正确塑造工科人才积极向上的世界观、人生观和价值观，两者缺一不可，并且相辅相成，互为支撑。最终都会归结为高校专业课教师新的教书育人理念和任务中去，将思政元素映射并融入进课堂教学中，同时发挥积极向上的引领作用[3]。不断完善我国工程教育质量监控体系，并提高新工科人才的工程教育质量，是进行工程教育专业认证的目标。体现社会主义核心价值观的课程思政则必须体现并落实在工科教与学的各个培养环节，贯穿整个教学过程，将精心设计的思政元素和情境融入教学中，完成高校专业课教师新的教书育人理念和任务[4]。

处于工程教育专业认证下的自动控制原理的课程思政教学改革，就是要以工程教育专业认证标准为指导，以学生为中心，构建课程思政教育机制和体系，设计合理的适应于专业课程的教学目标，通过充分挖掘思政元素和情境，找到与自动控制原理知识的契合点，而不能牵强附会和敷衍对付[5]。达到“润物细无声”的化境，使我们的教与学的实践获得应有的良好效果[6]。自动控制原理课程是自动化专业的专业必修课，既有较强的理论性，又有较广阔的工程背景。其主要内容是介绍经典控制理论及其应用和基本分析方法。要求通过本课程的学习，学生能够掌握自动控制系统的原理和分析求解方法等专业基础知识，合理应用数学、自然科学和工程科学的基本原理描述、分析和表达自动控制系统复杂工程问题，具备初步设计自动化控制系统解决方案和解决自动控制系统复杂工程问题的能力；培养学生能够针对自控控制系统实际问题设计实验方案，具备构建自动控制实验系统并安全开展实验和运用各种现代工程工具和信息技术工具对系统进行模拟和仿真的能力。在每一个理论知识的学习和实践应用中，都能够按照理论方法的特点和实践应用的要求，通过挖掘思政元素和设置情境，将思政元素映射并融入进课堂教学中，发挥课程思政的积极作用。

二  工程教育认证机制驱动下课程教学目标能力达成情况分析

以自动化1171班的自动控制原理课程为例，通过课程达成度结果来分析课程教学目标能力达成情况。根据自动化1171班40名同学的课程目标考核成绩，按照课程目标能力达成度的计算公式，计算得到班级总体的各课程目标能力达成度分别为0.73、0.69、0.76和0.69；课程目标能力达成度均在0.65以上，课程目标1和课程目标3的实际能力达成度评价值与课程目标期望值有较好的吻合度，而课程目标2和课程目标4的实际能力达成度评价值稍稍偏低，课程目标总体达成情况如图1所示。

学生对课程目标1，即通过学习掌握自动控制系统相关概念与性质、分类与组成，系统稳定的充要条件，系统性能指标，控制系统基本控制方式和校正方式，系统型别，根轨迹的绘制法则，离线系统和非线性系统类型的目标达成度平均值为0.73，有6名学生的能力达成度低于0.65。

学生对课程目标2的能力达成度平均值为0.69，有12名同学能力达成度低于0.65。有些同学掌握较好，也有相当一部分学生对于自动控制系统相关问题的分析、计算和解决能力明显不足，不能对系统给出有效的解决方法，呈现一定的两极分化趋势；部分同学数学基础相对薄弱，对于将数学相关知识和方法用于自动控制系统相关分析和表达方面存在一定的学习困难，在今后的教学过程中仍需重视典型例题的过程推导，并采用灵活的方式让同学们反复练习，促进同学们对于自动控制系统相关问题的分析、表达及解决能力的提高。

学生对课程目标3的能力达成度平均值为0.76，全部同学的能力达成度均高于0.65，说明同学们对于相关自动控制系统实验方案设计并进行相关实验波形测试与分析方面的能力达成度与目标期望值有较好的吻合度。

学生对课程目标4的能力达成度平均值为0.69，有12名同学能力达成度略低于0.65，学生个体之间的差异较大，呈现一定的两极分化趋势，有些同学掌握较好，也有相当一部分学生对于运用相关现代工程工具和信息技术工具对现代自动控制系统相关问题的预测与模拟的能力不强，特别是灵活运用仿真工具进行绘图和分析方面缺乏活学活用的能力，需要加强这方面的学习和反复练习，并将其运用到自动控制系统复杂工程问题实际解决过程中，不断提高自己运用现代工程工具和信息技术工具的能力。

综上所述，本课程考核结果说明课程目标总体达成，但是还存在一些有待提高的地方，在以后的教学过程中进行持续改进，其中十分必要的措施就是融入课程思政元素和情境，在每一个知识模块中，通过加入潜移默化的思想引导和思政教育，促进教师的教与学生的学，从而取得期望的教学效果。

三  融入课程思政的教学目标设计改革

自动控制原理课程的内容既有理论知识体系，又有实践环节相辅，教学目标则在总体上划定了培养创新应用型工科人才的任务要求。在确保自动控制原理课程的理论教学内容完整的基础上，适应于课程思政的需求、教学目标、教学内容和形式，还应该具备培养新一代工科人才的爱国情怀、创新意识、工匠精神和学术职业道德素养等思政元素[7]。

针对工程认证背景下的自动控制原理课程教学目标要求，进行具体设计。教学目标与课程思政要点及情境对应关系见表1。

不同的课程目标对应于不同的知识能力要求，应该融入相应的思政元素和情境达到教学目标要求。具体设计举例如下：

通过分析、表达及解决自动控制系统相关复杂工程问题的课程目标，能够反映出从本课程的学习和运用需要出发，需要加强学生认真学习掌握和运用巩固相关数学知识，如高等数学课程中的微分方程求解、复变函数与积分变换课程中的拉普拉斯变换等，同时联合电路理论、模拟电子技术、数字电子技术等课程，协同培养学生对自动化相关问题的分析、表达和解决的能力，需要举例说明前续课程理论知识的重要性，以及对于创新意识培养的基础作用，需要培养工匠精神和体现学术职业道德素养的实例。