“智能仪器设计基础”课程思政教育的探索与实践

2022-03-24贾莉娜

辽宁科技学院学报 2022年5期

贾莉娜

(辽宁科技学院中美双百学院，辽宁本溪 117004)

立德树人是我国高等教育的根本任务，课程思政是落实立德树人根本任务的关键[1]，高等教育必须将思想政治与专业课有机融合，将价值塑造、知识传授和能力培养三者融为一体，不可割裂。实现思想政治工作贯穿教育教学全过程，全员育人、全程育人、全方位育人是每一位高校专业教师的责任。文章从测控技术与仪器专业的专业核心课程“智能仪器设计基础”课程思政的研究与探索的视角出发，深度挖掘课程思政元素，寻找课程内容与思政教育的切入点，系统规划课程思政案例，积极探索将课程思政教育融入课程目标的教学过程和教学组织策略。通过在智能仪器设计基础课程理论、实验教学中的教学实践，实现了专业课价值引领的作用，具有重要的实践意义。

1 “智能仪器设计基础”课程思政育人目标

“智能仪器设计基础”课程是测控技术与仪器专业的一门重要的专业必修课。课程主要内容包括：智能仪器的结构和特点、智能仪器中常用的微处理器、信号调理及数据采集技术、控制信号输出技术、智能仪器人机交互技术、智能仪器中的通信技术、智能仪器的典型数据处理技术。通过本课程的学习，使学生能了解智能仪表的构成及开发设计方法，并具有初步设计智能测控仪表的能力。结合课程的内容，确定了课程的思政育人目标：培养学生对仪器类工程师职业的专业自信；培养学生爱国主义与为国担当的责任感、使命感；培养学生树立社会主义职业道德观；培养学生团结合作与团队意识；培养学生精益求精的大国工匠精神。

2 “智能仪器设计基础”课程思政的教学案例

课程思政教学案例作为课程思政实施的载体，系统规划、深度挖掘丰富的课程思政教学案例资源是课程思政的教学设计的关键[2]。

2.1 以智能仪器的广泛应用为切入点，引导学生树立仪器类工程师的职业理想

在课程的绪论里，以智能仪器的重要性及智能仪器在国防、工业、民用、科研等领域广泛应用为切入点，讲述智能仪器的研发体现了中国人科技强国的决心，智能仪器应用体现了国家不断为人民创造美好生活的目标。结合习近平总书记“七一”讲话中对青年的期望，作为新时代大学生，肩负着我们民族复兴和国家富强的历史重担。引导学生热爱仪器仪表和热爱测控技术与仪器专业，明确仪器类工程师的工作岗位和工作内容的社会价值，培养专业自信，引导学生树立仪器类工程师的职业理想，让学生了解我国智能仪器的发展现状与未来发展的机遇与挑战，引导学生将自己的职业规划、职业发展脉络与民族复兴、国家发展的历史进程融合起来。

2.2 以高端AD芯片为切入点，培养学生爱国主义以及为国担当的使命感

在智能仪器数据采集这个知识点中，以智能仪器实现数据采集的A/D芯片为切入点，通过AD转换芯片速度和精度这两个基本指标让学生理解什么是高端AD器件。该知识点的课程思政素材为《瓦森纳协定》和华为芯片事件。早在1996年以西方为主的33个国家在奥地利维也纳签署了《瓦森纳协定》，规定了高科技产品和技术的出口范围和国家，其中高端ADC属于出口管制的产品，中国也属于受限制的国家之一，禁运范围主要是精度超过8位1.3GSPS以及16位以上速度超过65MSPS的ADC 。

近年来发生的“华为芯片事件”和《瓦森纳协定》性质是一样的。2019年5月16日，美国将华为列入实体清单，在未获得美国商务部许可的情况下，美国企业将无法向华为供应产品。通过这些课程思政素材的讲解，让学生明白美国等西方国家打压中国高科技企业，遏制中国发展的阴谋，使学生明白大国竞争中，科学技术是第一生产力，核心技术是国之重器，强化“科技强国，创新兴邦”的理念。激发学生立志掌握知识，树立为国家、民族担当的使命感，使得青年学生能够肩负起我们民族复兴和国家富强的历史重担。

2.3 以智能仪器短距离无线通信为切入点，培养学生树立社会主义职业道德观

在智能仪器的通信这个知识点中，通过智能仪器的短距离无线通信讲解汽车遥控器的通信原理，引入案例《盗车贼“玩起”高科技汽车锁“完败”干扰器》，案例内容是犯罪嫌疑人物色作案对象并驾车尾随，车主人下车后，摁动遥控器，明明听到锁门提示音，但车门并未锁住，等再回来时，车内财物已被盗窃一空。这是近年来发现的利用信号干扰器盗窃轿车内财物的高科技犯罪手段，这种干扰器可以发出与轿车遥控器相同的频率信号。通过这个案例让学生明白，作为新时代大学生，有知识、有技能，制作这样一款信号干扰器并非难事，但大家应该清楚地意识到设计、制作这样反人类、反社会的产品属于违法行为，是不符合社会主义职业道德和社会主义核心价值观的。引导学生树立正确的技能观，绝不能利用自己的技能去做违法犯罪之事。要让学生知道，没有好的道德修养，再高的学识水平也最终会走向穷途末路。引导学生在努力提高自己的职业技能的同时，时刻以社会主义核心价值观作为自己的价值取向，要为社会和人民造福。

2.4 以智能仪器的设计过程为切入点，培养学生团结合作与团队意识

智能仪器的设计过程一般遵循“自顶向下”的设计原则，从整体到局部。首先要根据要求提出总体方案，接着把一个复杂的、综合的系统分解为若干子系统构成，分别对子系统进行设计。智能仪器的这种设计方法由繁入简，可以节省时间、提高效率。智能仪器的整个设计很难凭借一己之力完成，团结合作是智能仪器设计开发过程中所遵循的基本规范。通过这个课程思政素材，应使同学们明白，需要完成一项大工程时，必须采用分而化之的手段，而团队协作是走向成功的关键，个人的能力是有限的，众人拾柴火焰高。定下目标后，理清达到目标的思路，和合作伙伴良好沟通，分工协作，做好每一阶段的部署，并且逐一完成。

2.5 以智能仪器课程的实验过程为切入点，培养学生的工匠精神

实验教学作为“智能仪器设计基础”课程的重要组成部分，通过实验课实施思政教育是非常必要的。智能仪器的A/D转换实验，智能仪器通信实验，均为设计性实验，教师给出实验要求，同学们自行设计实验方案，完成相关的硬件及软件设计，并且在Proteus仿真平台上将实验内容进行调试，最终达到实验要求。整个实验过程，从实验方案确定、芯片的选择到程序的编写，要求同学们反复修改、精益求精、完美地实现实验内容，培养同学们大国工匠精神。从古至今，这种追求精益求精的精神早已经成为中华民族的一种品质。习近平总书记也曾经用16字概括工匠精神的深刻内涵，“执着专注、精益求精、一丝不苟、追求卓越。”工匠精神的核心就是干一行，爱一行，专一行，精一行[3]。这是我们每位同学应该有的信仰。

3 “智能仪器设计基础”课程思政的实施

高校专业教师在专业课程讲授过程中，如何将思想政治教育以“春风化雨、润物无声”的方式融入教学环节，既不能影响专业知识的讲解，又不能让学生觉得课程思政内容唐突多余，自然而然地发挥思政教育功能，实现价值引领，使学生在潜移默化中树立正确价值观，形成健康的专业伦理和科学信仰。这是课程思政实施过程的关键问题。

3.1 采用融合法

通过“智能仪器设计基础”课程思政的实践探索，笔者认为采用融合法较好。所谓融合法是指在教学内容中找出与思政教育之间的契合点，实现两者的有机融合与无缝对接。实现课程思政内容与专业理论知识有机融合，相辅相成，消除了专业教育与思政教育“两张皮”的现象。这种教育方式是潜移默化的，是融合在专业知识的学习中的，不是硬性说教式的，同学们在专业知识学习的过程中，自然而然地接受价值引领和世界观的塑造。如在讲解智能仪器通信这个知识点时，引入课程思政内容汽车遥控器干扰器的制作是否合法合理，干扰器所使用的的基本原理就是短距离无线通信，既包含了专业知识，又包含职业伦理，通过思政教育让学生明白任何反人类、反社会的产品设计都是违法的。通过融合法寓价值引领于知识传授和能力培养之中，实现了专业知识与思政协同育人的效果[4]。

3.2 创新和改革教学方法和教学手段

要将以往教师是课堂主体的教学模式，改为以学生为主体，课堂在教师的指导下，采用翻转课堂、课堂讨论等多种教学方法引导学生，让学生去主动思考和解决问题，让学生“唱主角”，充分发挥朋辈引领和榜样示范作用。在教学手段上，可采用线上线下相结合的方式，利用超星学习通上的“智能仪器设计基础”课程资源，学生可以在课前做好预习，提出问题，教师根据学生的问题有针对性地设计课程思政案例以及实施方法。

3.3 融入思政教育的课程考核机制

专业课程融入课程思政后，为了让学生真正消化吸收融入专业课程中的思政内容，考核体系必须包含思想政治教学内容，否则有些学生可能对这些思政内容不会非常重视，这严重制约了课程思政的教学效果，影响了专业课价值引领的预期目标。本研究采用综合评价方法来进行课程思政考核，除了课堂讲授的知识点外，对于行业内的新闻和热点问题、深受学生关注的热点话题等，都是考核内容，目的让学生运用所掌握的理论知识融会贯通地解决实际问题。通过考核，可以深入了解和掌握学生的思想动态，切实提高学生的综合素养。这样课程思政的考核评价更具有效性与针对性。

4 “智能仪器设计基础”课程思政实践案例

文章以数据采集部分的思政案例说明课程思政的教学设计和教学实践过程。

教学目标：掌握数据采集系统的结构及各部分电路的设计方法，理解ADC芯片的作用及技术指标。

育人目标：培养爱国主义以及为国担当的使命感。

教学设计与实施：

(1)课前预习

首先课前超星学习通布置预习任务：ADC芯片在数据采集系统中的作用；ADC芯片速度和精度指标；梳理华为芯片事件。

(2)课堂授课

教师讲解智能仪器数据采集系统的结构，前置放大器，采样保持器、AD转换电路的作用及电路结构，ADC芯片的工作原理，采样、保持、转化、量化四个基本步骤，香农采样定理，从而引出ADC的技术指标。由于同学们课前在学习通上完成了ADC芯片速度和精度指标的预习，这部分内容采用课堂翻转的教学形式，由学生汇报ADC速度和精度指标，教师进行补充和更正。

教师进行总结，讲述什么是高端ADC，以此为切入点，融入课程思政内容，通过视频、图片等素材形式讲述瓦森纳协定、华为芯片事件的过程。

采用课堂讨论的方法，让学生对以下两个问题展开讨论：西方国家在瓦森纳协定中为什么要对高端ADC芯片进行出口管制？瓦森纳协定和华为芯片事件本质是什么？

教师总结瓦森纳协定和华为芯片事件的本质是西方国家打压中国高科技企业，遏制中国发展的阴谋。讲述目前我国芯片行业发展的现状，让学生进一步理解“科技强国，创新兴邦”的理念。让同学们感受到 “中华振兴，吾辈当自强”的责任与担当。鼓励专业学生充分利用好学校的各类资源和平台，努力学习，立志报效祖国，服务人民，培养学生的爱国主义情怀。

(3)课后反馈

课后，在学习通上布置作业，本节思政课带给大家的思考。同学们的课后反馈表示相信中国力量，外国人能做到的我们一定能做到，目前某些高端芯片受制于人的局面在不远的将来一定能够得到破解，学生纷纷表示要努力学习科技知识，为祖国的发展添砖加瓦。

本节思政实践案例，将思政内容完美地融合到教学内容，采用教师讲授、线上线下相结合、课堂翻转、课堂讨论等多种教学手段，从学生的课后反馈可以得知，育人目标达成。