思政教育融入工科专业课程教学的改革研究

刘洋　席剑辉

［摘 要］文章以自动控制理论课程为载体，提出以增强文化自信、民族自豪感和民族自信心以及社会担当精神与社会责任感为导向的多视角思政教育新框架，探索专业课程教学与思政教育的巧妙融合，并提出在课程教学中融入价值导向的思路与具体措施。

［关键词］思政教育；教学改革；工科专业课；内化提升

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 2095-3437（2023）04-0101-03

引言

习近平总书记指出：“人才培养一定是育人和育才相统一的过程，而育人是本，人无德不立，育人的根本在于立德。这是人才培养的辩证法。”[1]“要坚持把立德树人作为中心环节，把思想政治工作贯穿教育教学全过程，实现全程育人、全方位育人，努力开创我国高等教育事业发展新局面”[2]。德行、品德是才华的统帅， 而才华和才能是德行的辅助因素。大学肩负着培养富有创新精神和实践能力的德才兼备的高素质人才的重要使命，而人才是推动国家发展与人类进步的重要力量。因此，应及时、准确地把握当代大学生的思想动态及心理建设，并有针对性地对大学生进行潜移默化的思想政治教育，使他们懂得家国情怀和使命担当，始终坚持正确的人生观和价值观，学有所成，成有所为。

专业课程教学不只是要传授原理和技术，更是要传承使命担当精神，使新时代大学生自觉坚定为实现中华民族伟大复兴的中国梦而努力奋斗的信仰。本文以自动控制理论课程为载体，论述将思政教育融入工科专业课程教学的改革。国内高校教师目前针对该门课程已挖掘了丰富的思政元素，并且通过课堂教学实施取得了一些成果。王宇嘉等从教学模式角度出发，探讨现代控制理论的课程思政教学设计[3]；曹敏等从思政融入目标、融入策略等角度概述自动控制理论课程思政教学的方向[4]；王宪磊等研究如何用好课堂主渠道，认为应坚持知识传授与价值引领并重，挖掘课程的思政教育功能[5]。本文在现有研究的基础上，就思政教育融入工科专业课程教学的改革展开研究，从多个视角探索专业课程教学与思政教育的巧妙融合，研究课程内容与价值导向的自然结合，以期为工科专业课程的隐性思政教育提供参考。

一、从多个维度开展课程思政教育

（一）结合我国科学文化发展历史增强学生的文化自信

科学文化自近代以来就一直属于中国文化发展的增量，正是科学文化不断内化为中国文化的有机成分，才使得中国文化从自大走向自谦、自省，从自觉走向自信、自强[6]。教师在自动控制理论课程的绪论部分阐释我国劳动人民和科学家凭借聪明才智和非凡的创造力在控制论及其应用领域做出的贡献巨大，增强学生的科学文化自信以及对中国历史和文化的认同感。

虽然近代中国的自动控制技术源自国外，但中国古代就有相关技术的应用案例，比如指南车。指南车的最早记录出自5000年前的黄帝传说，不过其后又有历史典籍显示三国时马钧研制出能自动指示方向的指南车，它利用差速齿轮原理、地磁效应和齿轮传动系统，根据车轮的转动，由车上木人指示方向。不论车子转向何方，木人的手始终指向南方——“车虽回运而手常指南”。如图1所示。

指南车是中国古代的一项伟大发明，其对指向功能的运用至今仍有指导意义，如3D打印小车、大型公共场所及旅游场所的自动指向装置、月球车及火星车的天线定向、坦克行进间的辅助定向瞄准、挖掘机转动时机械臂的自动定向，以及战场转移紧急时雷达、火炮的自动定向等[7]。

1954年，我国科学家钱学森发表了《工程控制论》这部著作，首次系统地揭示了控制论对自动化、航空航天、电子通信等科学技术发展的意义和作用，对控制科学与控制工程产生了深远而又持久的影响。该书是钱先生在麦卡锡主义猖獗自己遭受政治迫害滞留美国并部分失去自由的情况下完成的。该书的出版迅速引起了美国乃至世界科学与工程界的关注，相继被翻译为俄文、德文、中文等多种版本，吸引了大批理论研究学者和工程技术专家投入控制论的研究。钱学森是工程控制论的创始人，是为控制论开辟新方向的重要人物。

（二）结合国家科研项目增强学生的民族自豪感

我国“两弹一星”是具有高度复杂性、高精度需求的国家尖端控制技术研发，为实现我国的国防现代化做出了不可磨灭的贡献。“两弹一星”精神是中国特色社会主义建设时期形成的伟大民族精神，是中华民族的宝贵精神财富。高校肩负着立德树人的责任，教师肩负着教书育人的职责。教育的意义不仅仅在于传授知识，更重要的是要引导青年学子树立正确的“三观”，授之以为人处世的道理。而在这一点上，“两弹一星”的育人价值与之相契合[8]。通过讲解，让学生感受、学习广大科研工作者所秉持的热爱祖国、无私奉献，自力更生、艰苦奋斗，大力协同、勇于登攀的“两弹一星”精神和坚定的理想信念，引导学生用所学科学技术为我国的国防事业贡献自己的力量。

此后，在几代学术带头人的努力下，我国系统控制领域迸发出经久不衰的创新活力，呈上一份又一份具有原创性、突破性和关键性的成绩单，尤其在国家航空航天重大项目中发挥了重要的作用。比如中国航天2019年全年航天发射次数达到34次，约占全球当年发射总次数的1/3。2020年11月24日，“嫦娥五号”探测器由“长征五号”运载火箭精准送入奔月轨道，并在采集了1731克月球样品后，于2020年12月17日安全返回内蒙古四子王旗着陆场，此次科研任务取得了圆满成功。“嫦娥五号”包含轨道器、着陆器、上升器和返回器4大部分，重达8.2吨，并且要首次验证月球表面起飞和月球轨道交会对接等关键技术。2021年3月12日，“长征七号”改遥二运载火箭点火升空，将“试验九号”卫星送入预定轨道。通过介绍“嫦娥五号”月球探测器发射成功和“长征七号”改遥二运载火箭发射成功的图片和视频， 增强学生对控制论应用的感性认识， 同时增强学生的民族自豪感。

（三）結合疫情防控增强学生的社会担当精神与社会责任感

自动化工程系统全面进入了智能化阶段，自动控制理论的内涵与应用遂得以更充分的展现。从此，工程控制论的概念、理论和方法在纯技术领域出现了许多非技术部门，派生出社会控制论、经济控制论、生物控制论、军事控制论、人口控制论等新的专门学科，在社会发展、科技进步、人民生活的方方面面中发挥作用。2002年底暴发的非典型性肺炎（SARS），给社会和人民带来了巨大的财产和生命损失，而基于现代控制理论中的状态预测、状态滤波理论的最优预测方法有坚实的理论基础，大大提高了疫情预测的准确度和可靠性[9]。甲型H1N1流感是2009年在全世界暴发的一种新型传染病[10]，最优控制理论可为在其暴发初期接种疫苗及暴发后进行隔离等措施提供理论参考。越庞杂的社会实践活动其综合性和系统性就越强，因而也就越需要系统科学和系统工程作为支撑[11]。钱学森系统工程理论指导我们在解决复杂巨系统问题时，要通过顶层设计解决方向性问题，通过系统布局解决系统性问题，通过综合集成资源解决基础性问题，最终形成解决疫情问题的思路和方法[12]。通过上述内容的讲授，激发、增强学生的社会责任感和社会担当精神，使其明白专业知识的获取不单单在于掌握知识本身，更重要的是要懂得掌握知识以后用知识来为谁做什么。同时指出新时代青年学子应以实现民族复兴和国家富强为己任，树立正确的人生观和价值观，在实现自身价值的同时为祖国的发展、人民的幸福贡献力量。

二、将价值导向融入知识点教学

（一）在数学模型建立中融入思政元素

为了构建一个优良的控制系统，必须充分了解受控对象、执行机构及系统内一切元件的运动规律。这些运动规律大部分可以用数学形式表示出来，即建立数学模型，这也是研究和解决问题的第一步，是控制理论的基础。我们在解决一个问题时，整个过程就如控制系统，要明确现有的条件是什么（输入），要达到的目标是什么（输出），而中间的过程包括技术、手段、方法（数学模型），这个系统可以是单输入单输出的，也可以是多输入多输出的。学生的学习过程即是一个多输入多输出系统案例，输入是知识、思政和技能三个变量，中间框图内体现的是方法、手段，系统的输出是理论功底深、政治思想好、专业素质高的人才，如图2所示。

对大学生个人发展而言，每个阶段都是一个多输入多输出子系统，那么基于控制原理，可以從输出目标进行反推，不断优化减小误差。优化过程中离不开正确的人生观、价值观引导，引领学生向着目标稳步前进，乘风破浪，实现人生价值。

（二）在闭环负反馈思想中融入思政元素

自动控制理论的闭环负反馈思想影响了许多相关学科，派生出社会控制论、经济控制论、生物控制论、军事控制论、人口控制论等新的学科。这种闭环负反馈思想是一种思维模式，其方向是通过系统的输出，不断减小偏差，最终达到目标。在这一过程中会出现波动，但由于系统是稳定的，因而可以通过自身调节回到稳定的状态。控制论中的很多原理，对我们的生产和生活都有启发作用。我们国家是一个复杂的大系统，这个系统是稳定向前发展的，其稳定性不可撼动，虽然在发展过程中会出现各种影响社会发展的干扰因素，但都是能够通过调节消减干扰、回到稳定发展的状态中来的。从学生个人来说，人生何尝不是一个不断缩小与目标之间差距的过程，在学习生涯中，目标是脚踏实地地学习进步，然而，过程中的干扰因素颇多，包括外界的诱惑、情绪的波动、学习的困难、他人的干扰等等，但这些干扰都可以通过自身调节重新回到正确的轨道上来。所以，教师在授课时应引导学生，如果遇到困难要理性分析眼前的问题及其产生原因，找到正确的努力方向，改变状态，改进方法，形成负反馈式的思维方式，这样可以终身受益。

（三）在系统分析中融入思政元素

人的一生分为很多阶段，每个阶段均有自己的局部最优解。例如高考，如果考取了理想的大学，这个阶段则获得了最优解，而对一个人的一生来说，还要看以后的发展；如果没有考取理想的大学，人生则暂时陷入低谷，而后又可以有下一个阶段的最优解。人生的曲线是凹凸不平的，有高峰有低谷，有缓流也有险滩：在高峰时，不要沾沾自喜、忘乎所以；在低谷时，莫要灰心丧气、自怨自艾。人生在振荡中前进，会逐渐趋于平稳。

三、结语

党的二十大报告指出，高质量发展是全面建设社会主义现代化国家的首要任务。国家高质量发展对传统工科专业人才培养提出了新的要求。高校的使命是培养具有良好专业素质和政治思想的人才，教师要当好传播知识、传播思想、传播信仰的播种人，在课程教学中融入家国情怀教育，引导学生关注国计民生，担当社会责任，“为天地立心，为生民立命， 为往圣继绝学，为万世开太平”，成长为新一代有信仰、有情怀、有梦想的国家栋梁。本文以自动控制理论课程为例，研究思政教育融入工科专业课程教学的改革，以期为培养高素质的工科专业人才添砖加瓦，为服务国家发展战略、实现中国梦而不断开拓创新。

［ 参 考 文 献 ］

[1] 习近平.在北京大学师生座谈会上的讲话（2018年5月2日）[M].北京：人民出版社，2018.

[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] 王宇嘉，麻超，吴健珍.基于“现代控制理论”的课程思政教学设计探讨[J].教育教学论坛，2021（5）：137-140.

[4] 曹敏，徐凌桦.《自动控制理论》课程思政融入教学探讨[J].中国电力教育，2020（11）：56-57.

[5] 王宪磊，裴玖玲，张洪洲，等.“自动控制原理”课程融合思政元素教学探讨[J].教育教学论坛，2020（23）：55-56.

[6] 伍光良.“科学文化自信”的出场学研究[J].湖南科技大学学报（社会科学版），2021，24（1）：111-118.

[7] 刘钊，杨牧寒，马凯悦，等.中国古代指南车的复原与改善[J].机械传动，2018，42（10）：175-179.

[8] 张夏蕊.以“两弹一星”精神为当代青年“精神补钙”[J].青海党的生活，2021（1）：34-36.

[9] 唐娜. 基于现代控制理论的SARS疫情预测[D].大连：大连理工大学，2006.

[10] 李艳红. 甲型H1N1传染病的最优控制理论研究[D].长沙：中南大学，2012.

[11] 于景元.钱学森系统科学思想和系统科学体系[J].科学决策，2014（12）：2-22.

[12] 干琳，史斌.钱学森系统科学思想与新冠肺炎疫情综合治理研究[J].未来与发展，2021，45（1）：1-5.

［责任编辑：庞丹丹］