“机械工程测试技术”课程思政教学改革探索

方从富，李远

摘    要：文章根据新时代背景下课程思政教育理念，结合“机械工程测试技术”课程特点，从学生、课程和教师的角度，分析了课程思政面临的问题与挑战。系统挖掘了课程知识背后蕴含的家国情怀、责任担当、实践创新、逻辑思维、工程素养和文化熏陶等思政元素，提出从教学理念、教学内容、教学方法和考核方式等方面进行课程思政教学改革的思路。

关键词：课程思政;思政元素;机械工程测试技术;教学改革

中图分类号：G641          文献标识码：A          文章编号：1002-4107（2022）04-0078-03

一、引言

课程思政是新时代背景下的一种新型教育理念，其基本内涵是：大学课程需要承载德育与智育深度融合育人，具有培养高校大学生人生观、世界观、價值观的重要作用[1]。习近平总书记在2016年的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，……，各类课程都要与思想政治理论课同向同行，形成协同效应。”在价值塑造、知识传授、能力培养“三位一体”的人才培养目标中，明确指出课程作为人才培养的核心元素，价值塑造是第一要务[2]。传统人才培养模式侧重专业知识和专业能力的培养，对学生理想信念和专业素养的重视不足，难以适应新时代人才培养需求。在信息网络发达的今天，大学生的学习、生活和思维都受到了深远的影响，如何满足大学生成长与发展是高等教育教学改革的重点，也是课程思政的目标。

“机械工程测试技术”课程（以下简称“测试”课程）是一门以工程需求为背景、以测试技术为手段、以获取有用信息为根本任务的机械类专业课程。课程内容具有多学科交叉融合性、宽厚基础理论性和工程实践创新性的特点。随着我国制造业的快速发展，尤其是信息、通信、网络和计算机等技术的高速发展，测试技术新知识、新内容和新方法也在不断涌现，在制造业信息化和人才培养中起着越来越重要的作用。为适应新时代高等教育要求和行业人才需求，课程需要立足思想政治教育和专业知识教育相融合的教学重点，亟待深化课程教学改革[3]。本文根据教育部印发的《高等学校课程思政建设指导纲要》，谨遵“汇通中外、并育德才”的校训和“博学、笃志、切问、近思”的院训，结合华侨大学机械工程专业课程思政教育的建设要求，开展“测试”课程思政教学改革探索。

二、课程思政面临的问题与挑战

课程思政是以课程为载体，教师通过专业知识所蕴含的思想、文化、经济、社会等价值属性的教学，在知识传授和能力培养的同时，开展价值塑造的思想政治教育活动。学生、课程、教师是课程教学的三个要素，创新人才培养需要深入分析课程教学三个要素，认清课程思政面临的问题与挑战。

（一）学生层面

为满足国家战略需求和新工科人才培养需要，将立德树人作为高等教育的根本任务。当代大学生身处以微信息、微媒体等为特征的微时代，具有接受能力强、思维反应快和独立愿望强的优势，是网络时代的“数字原住民”[4]。但是也存在以下问题：（1）价值观和个人信仰缺失。学生处于思想意识发展塑造阶段，面对负能量信息，易迷失自我，受不良思潮的影响。（2）文化自信不足。据“大学生与文化自信”问卷调查结果，55.45%的学生表示对传统文化缺乏学习兴趣和动力，缺乏文化自信[5]。部分学生主张个性自由和实用主义，文化精神不足。（3）思维能力退化。学生易在长期的碎片化信息中形成碎片化思维习惯，系统性逻辑思考能力退化。

（二）课程层面

“测试”课程包括理论和实验两大内容，理论涉及绪论、信号基础、测试系统特性、传感器测量原理、信号调理技术、信号处理技术、信号记录与处理、位移测量、力测量、温度测量、振动测量等内容;实验涉及现代测试系统、LabVIEW编程和虚拟实验等内容。在实施课程思政时，存在以下问题：（1）课程思政不够体系全面。虽然课程思政案例丰富，但目前课程只选取爱国精神、创新精神、工匠精神等思政元素，思政内容不成体系。（2）课程思政时代性和文化性不强。选取的思政元素陈旧，思政案例不够典型。课程教学在文化弘扬传承方面欠缺，造成课程文化性不足，文化自信感不强。（3）课程思政形式单一。部分课程的思政教育止步于课堂教学，没有贯穿整个课程教学过程。

（三）教师层面

教师是课程教学的主体，应该在课程思政教育背景下，树立价值塑造、知识传授、能力培养“三位一体”的人才培养理念[6]。然而，由于教师年龄、专业背景和教学岗位的差异，存在以下问题：（1）传统教学观念固化。在教学中，教师往往重专业知识，轻思想素质，部分专业课程教师认为有点思政内容就好，课程思政观念薄弱。（2）角色转变困难。在信息网络较不发达的昨天，课堂讲授是学生获取知识的主要途径，但在信息网络高度发达的今天，学生可以接受大量信息知识，他们更愿意与教师探讨知识，这就需要教师以学生发展为中心，从知识传授者转变为知识参与者。（3）多元文化底蕴不足。理工科教师更注重工程技术理论，在文化底蕴上与文科教师差距较大。在新工科背景下，教师需要吸取多元文化，将优秀文化融入到专业知识中，教好专业知识，讲好专业故事。

三、课程思政的元素挖掘

针对课程思政面临的问题与挑战，在课程思政教育理念下，要帮助学生树立正确的世界观、人生观和价值观，从中国特色社会主义出发，坚定理想信念，践行社会主义核心价值观，激发民族精神和时代精神，养成法治素养[7]。从“测试”课程出发，挖掘信号、传感器、测试系统、信号分析处理、现代测试系统、虚拟仪器等知识背后蕴含的思政元素，将两者比较、归纳、整理成契合课程教学要求的课程思政元素体系，将思想、知识、文化融入到专业知识传授中，实现全方位协同育人。

“测试”课程主要涉及什么是信号、如何利用测试系统和传感器获得信号、如何利用虚实实验处理分析信号等内容，课程学习需要树立信号意识，以信号贯穿课程学习。通过全面挖掘、梳理和归纳，“测试”课程思政元素包括：（1）家国情怀。测试技术在工业生产、设备运行监控、产品质量检测、科技产品创新、航空航天探索、百姓日常生活等领域得到广泛应用，针对我国在测试技术方面取得的成就，让学生心生自豪感和成就感，培养家国情怀。（2）责任担当。针对测试技术劣势与不足，让学生在感受与国外技术差距的同时心生使命感和紧迫感。知识无国界，但人有国界，要让学生从国家发展和改善民生的角度，学好“测试”课程，服务国家和百姓，培养其责任与担当精神。（3）实践创新。工科学习需要有大量实践，并从实践中创新突破。“测试”课程要根据学科专业特点，合理设计实验环节，培养创新精神。（4）逻辑思维。根据“测试”课程具有的理论性、系统性和工程性特点，合理设计逻辑思维训练环节，培养学生的系统思维和工程思维。（5）工程素养。面对复杂的工程问题，需要严谨、细致、踏实的工作作风，在课程学习时要重点强调工程伦理和工程素养，培养爱岗敬业、一丝不苟的工作态度。（6）文化熏陶。专业知识往往较为枯燥烦闷，需要将专业知识与经典文化知识融合，让学生在学习专业知识的同时，也获得中华优秀传统文化的熏陶，增强其文化自信。

四、课程思政的改革思路

（一）教学理念

教师是课程教学第一责任人，对学生培养起到至关重要的作用。教师需要转变教学观念，以学生发展为中心，注重理论联系实际，以教师的能动性带动和提高学生的学习能动性。教师要把立德树人作为育人根本，既要在专业知识方面努力钻研，又要吸收多元化的知识，集专业知识与文化素养于一身，为学生传道授业解惑[8]。

（二）教学内容

以信号为主线，将课程内容重构为六个章节，分别为测试技术概述、测试信号基础、信号测试系统与传感器、信號调理与处理技术、典型机械量测量、虚拟仪器与应用。课程理论教学30学时，实验教学6学时，共36学时。

将课程知识点与思政点梳理、归纳和融合，选取教学案例，形成具有内在逻辑体系的课程教学内容，具体为：第一章测试技术概述，知识点涉及测试概念、地位作用、应用发展，思政点涉及家国情怀、责任担当和文化熏陶，教学案例采用抗疫温度测量、智能产品传感检测、航空航天探测、易经文化等，理论2学时;第二章测试信号基础，知识点涉及信号描述和信号分析，思政点涉及信号意识和钻研精神，教学案例采用波形识别、主轴转速测量、机床振动监测等，理论6学时;第三章信号测试系统与传感器，知识点涉及测试系统静态动态特性、不失真测量、传感器原理和应用，思政点涉及系统思维和工程意识，教学案例采用麦克风声音失真、桥梁固有频率测量、测力仪零漂等，理论6学时;第四章信号调理与处理技术，知识点涉及信号调制解调、信号放大滤波和信号处理方法，思政点涉及逻辑思维和系统意识，教学案例采用电视图像扭曲、信号传输等，理论6学时;第五章典型机械量测量，知识点涉及振动、力、温度、流体等参量测量，思政点涉及技术操守、工程素养和实践创新，教学案例采用悬臂梁振动、磨削温度和流量测量等，理论6学时，实践4学时;第六章虚拟仪器与应用，知识点涉及现代测试系统、LabVIEW编程和应用，思政点涉及系统思维和实践创新，教学案例采用轮毂磨损和磨削力检测等，理论4学时，实践2学时。

（三）教学方法

以往教学以讲授为主，教学形式包括板书、PPT、课堂问答、实物展示等，课程成绩由出勤、作业和卷面考核组成。为了提高学生的学习兴趣和能动性，课程教学融入了小组报告、师生互动、生生互动和生生协作等形式，将知识输入转变为知识输出，突出思维锻炼、能力培养和价值塑造。

在教学中，采用问题引导法、案例法、演示法、抽象纯法、理论实际联系法、情感共鸣法等教学方法。在测试技术概述部分，通过百姓智慧生活到国家航空航天中面临的问题，利用问题引导法和情感共鸣法引发学生思考，然后采用空气质量检测、人体温度测量、智能电子产品、生产过程检测、航天军事监测、学生科创作品等具体案例进行案例法教学，让学生从具体测试需求场景中体会测试技术的重要性，激发学习激情，明确学习目标，树立工程思维和情感抱负。同时，将易经的象数理与测试技术融合，弘扬中华文化自强不息与厚德载物的精神内核。在测试信号基础部分，通过Matlab软件制作的动画演示不同信号描述特征及其规律，激发学生感性认知，树立信号意识和钻研精神。在测试系统与传感器部分，一方面通过实物演示教学方法提高学生对测试系统和传感器原理的感性认知，另一方面通过抽象提纯法对测试系统特性和传感器数学原理进行问题讨论、聚焦、抽象和提纯，理性理解理论公式与实际的关系，培养学生严谨治学的习惯，锻炼其系统思维和工程思维。在信号调理与处理技术部分，利用理论联系实际法和抽象提纯法提高学生对信号调制、放大、滤波和处理等现象和本质间内在规律的认识，培养逻辑思维能力，巩固系统意识。在典型机械量测量部分，采用情感共鸣法引导学生注重理论联系实际，注重工程问题的经济性、安全性和伦理性，提高学生工程素养和技术操守，培养实践创新能力。在虚拟仪器与应用部分，利用理论实际联系法强调动手实践能力和实践创新能力，进一步培养学生系统思维、创新精神和团队协作精神。

（四）考核方式

采用过程性考核与期末考试相结合的考核方式，避免了以往“期末考试为主、作业实验考核为辅”的不足。课程成绩由期末考试成绩和过程考核成绩组成，其中期末考试占60%，过程考核占40%。期末考试题目以农业扶贫的温室测试、新能源汽车的诊断测试、工程桥梁涡振、军用步话机原理等实际工程问题命题，将思政点融入课程考核。过程考核由课程作业、课堂表现、小组报告、综合实验四部分组成，占比为1∶2∶2∶5，并采用小组自评、互评、教师终评相结合的方式进行，综合反映学生对知识的理解、掌握和运用情况。

五、课程思政的反馈评价

通过课程思政的初步教学改革，学生对课程知识的理解有了较明显地提升，学习兴趣和能动性也有较大提高，课程平均成绩也较以往有一定的提高。从学生的交流反馈情况来看，有学生表示有不少奇思妙想可用于后续的科创竞赛，认为这门课程具有很强的实用性;也有学生表示测试技术与易经卦象的“象数理”思想内涵具有相通之处;还有学生表示后续准备读研方向为传感信号检测与处理。这些反馈评价都反映了实施课程思政教学改革的有效性。课程思政教学不仅有利于改变以往课程教学的不足，打破沉默课堂，提升学生的思维能力和工程素养;还有利于培养学生的理想信念，形成社会主义核心价值观，实现知识、能力和素质“三位一体”的人才培养。

六、结语

专业知识传授和思想政治教育是新时期高等教育的要求和挑戰，是应对新一轮科技革命和第四次工业革命的创新人才培养需求。本文通过分析“测试”课程思政教学面临的问题与挑战，开展了课程思政元素挖掘、课程思政改革及其成效评价，将专业知识和思政教育有机融合，实现知识、能力和素质的一体化培养。随着科学技术的不断发展，课程内容将不断更新，对应的课程思政元素和思政案例也将随之发生变化。因此，课程思政教学改革将一直在路上，永不停息。

参考文献：

[1]高德毅，宗爱东.课程思政：有效发挥课堂育人主渠道作用的必然选择[J].思想理论教育导刊，2017（1）.

[2]习近平.把思想政治工作贯穿教育教学全过程 开创我国高等教育事业发展新局面[N].人民日报，2016-12-09（1）.

[3]王欣威，慕丽，付晓云.《机械工程测试技术基础》课程思政教学设计[J].装备制造技术，2020（12）.

[4]王哲芳.微时代大学生思想行为特点与引导策略[J].泉州师范学院学报，2020（4）.

[5]沈红芳，印松，钱炳锋.专业课程思政建设初探——《周易》与《机械工程测试技术》[J].教育现代化，2019（42）.

[6]陆道坤.课程思政推行中若干核心问题及解决思路——基于专业课程思政的探讨[J].思想理论教育，2018（3）.

[7]杨婵.“管理学”课程思政教学改革初探[J].科教文汇，2020（5）.

[8]贾启君.新工科课程思政建设的实践逻辑[J].中国大学教学，2021（5）.

[责任编辑  巴登其其克]