课程思政在国防特色专业实验教学中的探索与实践
——以电子电路课程设计实践课程为例
2024-05-17张淑娟朱建军杨友福
张淑娟, 朱建军, 田 野, 杨友福, 李 磊
(哈尔滨工程大学水声工程学院,水声工程国家级实验教学示范中心(哈尔滨工程大学),哈尔滨 150001)
0 引 言
习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上指出:“思想政治理论课要坚持在改进中加强,提升思想政治教育亲和力和针对性,其他各门课都要守好一段渠、种好责任田,使各类课程与思想政治理论课同向同行,形成协同效应。”“各高校要积极承担起思想政治教育工作,打破长期以来思政教育与专业教育相互隔绝的“孤岛效应”,将立德树人落到实处,将思政教育与各门课程有机结合,构建全面覆盖、类型丰富、相互支撑的课程体系,切实推动“思政课程”与“课程思政”的协同前行”[1-3]。
全课程思政育人已经成为新时代中国高等教育的主旋律[4-6]。专业课融入思政理念是培养卓越人才、落实立德树人的重要环节[7-10]。我校前身“哈军工”凝聚着新中国的领导者们建设现代化国防的厚望,坚持培养以船舶工业、海军装备、海洋开发、核能应用为特色的国家急需人才,在谋海济国的发展历程中,对课程思政的高度重视一脉相承[11-12]。水声技术被誉为水下“千里眼”和“顺风耳”,是对抗强敌、守护“水下国门”的核心战斗力,是认识海洋、开发海洋的核心竞争力,水声人才的培养质量直接关系着国家海防领域的战略布局[13-15]。新工科建设背景下,探索可复制、可推广的国防特色专业实验教学课程思政开展新模式势在必行,下面以电子电路课程设计为例,探讨实践教学环节与思政教育有机融合的实践途径。
1 课程培养目标定位
电子电路课程设计是水声工程专业的综合型实践课程,课程教学内容以声纳电子系统为主线,将水声前沿科研成果凝缩成实验教学项目,重塑系统级和模块级的设计内容,使学生学会用系统思维和工程思想设计和验证声呐电子电路。
(1)知识目标。系统地掌握声呐技术、现代电子电路、微处理器、信号处理等理论、技术、方法,跟踪水声前沿研究,形成水声电子信息工程知识体系。
(2)能力目标。综合运用所学知识提出声呐信号发射、接收、处理等电路设计方案,掌握高级电子电路的仿真验证、制作和测试技能,掌握声呐系统水池试验的研究过程,科学地分析实验数据和结论、撰写规范的设计报告能力。
(3)素质目标。立德树人,形成高效自主学习和团队协作能力,具有独立思考和追求卓越的创新精神,解决复杂问题综合能力,成为具有家国情怀的新时期科技人才。
2 课程思政融入实践教学途径探索
课程以声呐电子系统设计为主线,结合最新科研成果,重塑课程内容,引导学生学会用系统思维和工程思想设计来设计和验证声呐电子电路,课程设计的实质是“微缩版”的科研项目研究,设计作品使学生提早受到了全面的科研训练,激活了学生强烈参与和挑战体验,这为思政教育的开展提供了广阔空间。在教学中,引入老一辈水声科技工作者的工作事迹、水声科技前沿动态、自主核心技术艰辛攻关历程,以及国内外当前水声技术发展形势等思政元素,增强水声学子自豪感、荣誉感、紧迫感、使命感,激发学生树立科技报国的理想信念。价值引领融入电子电路课程设计的教学体系如图1 所示。
图1 价值引领融入电子电路课程设计教学体系框图
2.1 优化实验教学项目,厚植爱国主义情怀
重新梳理课程实验项目,把思政理念整体融入实验项目设计制作调试全过程,完善全面覆盖、内容丰富、相互支撑的课程思政内容,构建课程思政和知识传授相辅相成的实验项目。在实验项目设计上,以声呐系统为主线,将水声前沿成果水下超短基线定位、水声通信导航、水下多基地目标探测、多波束测深等声呐系统归纳为由水声换能器、发射机电路、接收机电路、信号采集电路、同步电路、信号处理模块及显控模块等组成的典型水声电子电路系统和模块,重塑系统级和模块级的设计内容。例如系统级设计项目有水声遥控通信装置、简易水声应答器、超声波测距仪、多波束探测系统;模块级设计项目有水声数据采集器、程控增益放大器、低功耗值班电路、水声同步器、水声信号模拟器、可控功率水声发射机等。
以水声遥控通信装置实验项目[16]为例,其课程思政设计思路如图2 所示。
图2 实验项目具体课程思政设计思路框图
在所有实验项目简介中对学生的思政教育和知识能力培养并重,讲解各类型声纳在国民生产中的应用实例以及发展方向。讲授实验项目设计方案过程中对学生进行爱国奉献教育,促使学生在专业学习中更有使命感、荣誉感。
2.2 更新实验教学方法,激发科技报国精神
课程教学完全以学生为中心,以团队为单元,以项目作品为导向。整个实验过程包括学生选题指导、开题答辩、案例讲解、专题讲座、作品验收及总结报告撰写指导等几个主要环节,引导所有学生能够综合应用水声专业理论知识、电子电路理论、信号处理技术等专业基础知识,抓住项目的设计指标和关键技术,以宏观的系统思维提出项目设计方案,以工程思想测试分电路的性能参数。
师生互动,开放式教学组织实施,为学生创造了大胆质疑、勇于创新、个性化释放的学习氛围,给予团队发挥创造的空间,高质量地完成设计目标,提升学生团队合作和创新能力。采用研讨式的教学方式,通过师生间、学生间意见交流和思想碰撞,启发学生深入理解声纳电子系统的本质,锻炼学生的系统思维能力和解决问题的能力,坚定学生学习水声知识的信心,提升作为水声人的自豪感和荣誉感。例如引入“悟空号”全海深AUV,“奋斗者”号万米载人潜水器等科技前沿案例,组织学生结合当前所学知识点进行讨论,各抒己见,同时鼓励学生以声呐系统为背景,自行设计水下通信方案、低功耗值班电路、可控功率水声发射机等声呐设备,提倡学生创新技术手段,激发学生服务海防的使命意识,认识海防建设的迫切需求,在实际案例指导过程中,融入老一辈科技工作者为船为海为国防的感人事迹,将“哈军工”精神潜移默化地传递给学生。引导学生树立爱国报国的远大志向,勇于肩负建设社会主义现代化强国的历史使命,脚踏实地学好这门课程。
在水声工程国家级实验教学示范中心和水声技术全国重点实验室的教学科研资源支撑下,教学团队凝练储备典型设计案例,以专题讲座的形式详细讲解涉及的理论问题和技术问题,对于基础知识推荐优质线上课程、文献资源和国内外专业信息资源,提供各种自制硬件开发平台,如自制声呐系统实验平台,实验水箱和水池等必备资源。理论联系实践,开阔学生的专业视野,拓展学生设计思路,洞悉科研国际前沿发展和国内外技术差距,弘扬爱国精神,提升学生的紧迫感和责任感,从而坚定学生矢志报国的信念。
2.3 创新多元考核模式,增强自主创新能力
创新采用全过程、多元化课程考核评价机制。课程以学生自主设计实验方案为主,指导教师全程参与,启发教育为主,融入各类课程思政元素及案例,尊重学生个体自主性和思维独特性的发挥,为不同类型的学生量身定做“分类培养”的实践教学方案。将显性教育和隐性教育相统一,边做边评,考核评价贯穿设计全过程,全过程引导学生思考讨论,激发学生学习热情,教育引导学生立下鸿鹄志,甘做水声事业的奋斗者。
3 结 语
电子电路课程设计已多年被列入本科生专业核心课程,2019 版扩大到电子信息工程(水声)、海洋信息工程等专业的专业选修课。2019 年评为首批省级线下一流本科课程,2022 年评为校级课程思政示范课程。课程始终围绕政治认同、家国情怀等重点,将“谋海济国”这些最闪亮的价值观贯穿课程建设始终。将学院最新的科研成果及时转化为教学内容,瞄准前沿、拓宽视野,使学生切身感受水声技术在国防领域的重要应用,在潜移默化中引导学生世界观、价值观、人生观的形成。今后,将进一步结合本校办学定位、专业特色和人才培养要求,准确把握本课程的课程思政建设方向和重点,科学设计本课程的课程思政建设目标,优化课程思政内容供给,将价值塑造、知识传授和能力培养紧密融合,以点带面,形成国防特色专业实践课程思政教学新模式。