通识选修课程光电技术导论课程思政研究与实践马卫红，张维光，吴玲玲，蔡长龙

2024-07-11马卫红张维光吴玲玲蔡长龙

高教学刊 2024年20期

马卫红张维光吴玲玲蔡长龙

摘要：以面向非工专业开设的通识选修课程光电技术导论为例，围绕课程的知识目标、能力目标和素质目标，深入分析课程知识点，知识点所蕴含的思政元素，知识形成过程中的价值理念和科学方法，知识应用过程中涌现的创新实践、协作奋斗和工匠精神，从教学理念、教学内容、教学策略上全方面探讨思想政治教育元素的有机融入方法。给出具体思政案例设计思路和设计方法，从学科特色、社会应用、专业成就及家国情怀等方面着手，将思政元素有机融入课堂教学，为高校将特色学科特色课程引入非本学科专业通识选修教学中，在价值引领、知识教育和能力培养的有机统一上提供探索和实践经验。

关键词：通识选修；课程思政；光电技术导论；课程目标；教学改革

中图分类号：G641 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2024）20-0185-04

Abstract： For non-engineering professional general elective courses "Introduction to Photoelectric Technology" as an example， around the knowledge， ability and competence target of course， the organic integration method of ideological and political education and professional course teaching are discussed from the teaching idea， teaching content and teaching strategy， by in-depth analysis of course knowledge， ideological information in knowledge， value ideas and scientific methods during formation of knowledge， innovation practice， collaborative spirit and craftsman spirit presented in knowledge application. Specific ideological cases are presented from discipline characteristics， social application， professional achievements， national feelings， to provide powerful exploration and practical experience in organic integrating of ideological and political education and general elective course teaching， providing exploration and practical experience on the organic unity of value leading， knowledge education and ability cultivation.

Keywords： general elective course; the ideological and political education in the curriculum; Introduction to Photoelectric Technology; course goals; teaching reform

通识教育是围绕人才培养目标“培养适应和引领未来的高素质创新型人才”，面向不同学科背景的学生所开展的非专业教育。开设通识教育课旨在引导学生涉猎不同学科领域，学习不同学科的思想及方法，促进学生综合素养与能力的提高。通识教育是一种教育理念，其核心是如何做人的教育[1]。要从根本上提高通识教育的地位和品质，在理念层面，高校要转变社会本位论的教育目的观，建立个体本位论的教育目的观，从注重“造才”到注重“育人”，从注重“教”到注重“学”，真正做到以人为本，以学生为中心[2]。“课程思政”的概念源于2016年全国高校思想政治工作会议上，习近平总书记指出“要用好课堂教学这个主渠道”“使各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应”“把思想政治工作贯穿教育教学全过程”[3]，对在高校全面开展思政教育提出了更高要求。越来越多的高校教师体会到在“互联网+”时代背景下，高校专业课程思政教学改革是时代发展的必然要求[4-5]。高校课程思政建设以专业课程作为基本载体，课程思政不是要改变专业课程的本来属性，更不是要把专业课改造成思政课，而是要运用德育的学科思维，提炼专业课程中蕴含的文化基因和价值范式，将其转化为社会主义核心价值观具体生动有效的教学载体，在“润物细无声”的知识学习中融入理想信念层面的精神指引[6-8]。专业课的课程思政教育不能是强行植入、生搬硬套，而是要采取隐性教育和显性教育相结合，知识传授和价值引领相结合的方式[9]。近年来，随着通识教育日益受到重视并在高等教育中不断实践，通识教育与思想政治教育的有机融合成为教学改革的重要内容[10]。在通识课程教学中融入思政教育，是高校在深化改革中落实立德树人根本任务，并将意识形态教育渗透到各类课程的新举措[11]。针对人文教育与科技教育存在脱节所造成的复合型人才稀缺的现状，开展基于学科交叉融合的通识选修课程建设成为高校课程改革的重要内容[12]。哈尔滨工业大学赵艺团队指出：在理工类院校实施通识教育改革，与文科类院校、综合性大学有所不同，通识教育不能简单地与文科教育划等号，应该既要包含理科教育，又要包含人文、艺术和社会科学教育，两方面缺一不可，最终通识教育理念和培养目标还需立足本校定位[13]。多项研究也发现：通识教育应形成各高校的“大学魂”，充分发挥各校的优秀传统和优秀师资，并与各校育人理念有机结合[14-15]。目前，地方高校的通识教育主要路径是通过开设人文社科类课程供学生选修，来满足德智体美劳全面发展的人才培养目标，而跨学科与专业融合的通识教育课程数量严重不足[1]，在非工专业开设工程类通识选修课程，通过合理的知识点与思政元素输入，以不枯燥的专业讲授拓展学生知识领域、以不着痕迹的思政元素导入工科思维、工匠精神和家国情怀还需要进一步探索。本文以面向非工专业，具有学校学科特色的工科类通识选修课光电技术导论作为基本载体，推进思政元素和通识选修课程有机融合，探索在一类通识选修课程中引入思政教学，拓宽学生学科知识面和思维方式的同时，将思想品德教育贯穿于教学当中的思路和方法，让思政教育潜移默化地融入通识课程之中，形成与思政课程同心同向的育人格局。

一光电技术导论课程介绍

光学工程是西安工业大学的特色学科，测控技术与仪器本科专业是国家级特色专业，光电信息工程专业是陕西省特色专业，光电类课程是学校特色专业的特色课程。面向非工专业开设的通识选修课光电技术导论承担着引导学生涉猎学校优势学科领域，学习理工科的思维及方法，促进学生综合素质与能力提高的任务。光电知识不仅在我国高精尖技术中发挥着重要作用，也涉及我们日常生活的方方面面，这类课程在教学过程中讲授专业知识的同时，有机融入人物事迹、专业背景、生活常识、学科内涵、工程案例和时事政治等的介绍，将家国情怀和理想信念等思政元素有机融入课堂教学，实现价值引领、知识教育和能力培养的有机统一，很容易达到润物无声的育人效果。光电技术导论知识点涉及光学成像、光源与照明、光电探测和光学检测等等，这些知识点都与我们的日常生活息息相关，知识点本身蕴含着丰富的理工科思想和逻辑。我们国家及学校本身的科技工作者在这些具体知识点的应用上，都获得了丰富的科学成就，并赢得荣誉，也涌现出一批先进个人和先进事迹，这些元素的融入无疑能很好地将我国社会主义核心价值观、中国优秀传统文化教育以及科学精神、家国情怀、理想信念、工程伦理、社会责任和工匠精神等思政元素有机融入课堂教学，实现价值引领、知识教育和能力培养的有机统一，达到良好的育人效果，做到专业入脑，家国入心。

二在通识选修课中进行思政教育存在的问题分析

习近平总书记强调，做好高校思想政治工作，要因事而化、因时而进、因势而新。对于高校来说，专业类课程已经成为课程思政建设的基本载体。通识教育是围绕人才培养目标“培养适应和引领未来的高素质创新型人才”，面向不同学科背景的学生所开展的非专业教育。目前在工科专业中开设人文类通识选修课较多，而在非工科专业开展工科专业的通识选修课还相对较少。在面向非工专业开设的工科特色学科通识选修课中开展课程思政，面临的挑战是学生的相关知识缺乏，工科思维不足，需要谨慎调整课程内容，既保持知识传递的要求，知识体系完整，重点突出，知识点讲解到位，又能顾及学生基础，将教学内容不枯燥地传递给学生。而面临的机遇则是，以通识选修课作为基本载体，推进思政元素和通识选修课程有机融合，在非专业课程中导入思政教学，一方面将工科知识与科学精神传递给非工专业学生，在拓宽学生学科知识面和思维方式的同时，尽可能地“挖掘”这类通识课程中特具的思政元素，将必备的思想品德贯穿于教学当中，让思政教育如春雨般融入通识课程之中，进一步拓宽课程思政的覆盖面，另一方面，思政元素的引入，增强了学生的学习兴趣和学习积极性，反过来又极大程度地促进学生对非专业知识的兴趣和学习效率。

三在通识选修课中进行思政设计

（一）教学目标整体规划

1 关注教学目标，将思政贯穿到实现教学目标的方方面面

通过课程学习，旨在使学生具备相应的知识、能力和素质目标。通过开课专业培养方案的分析和理解，首先完成了课程教学大纲的编制，确定了课程的具体培养目标。

知识目标：了解光电基本理论和经典光电仪器原理；理解生活中常见的光电现象的基本原理及光电仪器的基本工作方式；了解现代光电技术及仪器的学科前沿和发展趋势。

能力目标：拓展和提高学生对光电理论和技术方面的兴趣和认识，拓展学生的工科思维能力和科学思考方式。

素质目标：培养学生对光电知识的兴趣，提升学生科学思考素质，培塑学生家国情怀和工匠精神。

知识目标上，对于非工科学生不能用工科的知识目标要求，在知识点的传授上，需要做到化繁为简，下大功夫理清知识点，合理组织教学内容，做到内容丰富，逻辑清晰，可听性强。通过对培养方案和教学目标的梳理，建立了从系统都核心组成再到系统的教学内容体系，从非工科学生都容易理解的人类视觉、日常接触的扫码仪、包裹自动分拣等光电系统讲起，由人类视觉到机器视觉，介绍光电技术对人类社会的贡献，工作原理和基本组成，随后以光电系统的核心组成——照明与光源、光学成像、光电探测为主线，串起整个光电核心技术体系。完成核心组件讲授后，教学内容又一次回到系统，引入经典光电测试技术及系统，呈现我国和学校在这方面的特色研究成果。

知识点确定之后，就需要挖掘知识点本身蕴含的、知识点形成过程中产生的、知识点应用过程中产生的思政元素，只有拥有大量丰富的思政元素，才能设计多元化的思政融入思路，让思政元素自然而然地出现在课堂教学中。

2 从教学理念、教学内容、教学策略三方面有机融入

让思政教育有机融入专业课程之中，就要树立专业教学与思政教育同向同行、协同育人的教育理念，准确把握学生需求，找准教学突破口，利用通识选修课特点，以学生的兴趣、需求为切入点，对当下热门的光电仪器、经典特色案例等进行分析，真正将思政教育内容融入其中，让思政教育更有温度、更有高度、更接地气，既锻炼学生的探索能力，提高学生在创新实践、团队协作等方面的能力，又解决学生在非专业知识理解上的问题，在有滋有味、回味无穷中帮助学生成长成才。比如在介绍人类视觉时，讲到人眼的组成，近视、远视形成的原因，引导学生注意用眼卫生，讲到白内障是由于晶状体浑浊引起的，随着年龄增加，晶状体使用时间久了之后，就会容易出些这些问题，引导学生关注我国传统文化中尊老敬老，认识到自己已经是成年人了，需要逐渐担负起理解父母、照顾父母的职责；结合我国在救援活动中对人眼的关注及老年人眼部病变治疗过程中的人文关怀，引发学生对眼睛卫生的重视、对家人的关怀，进一步感受中华传统文化的魅力，感受科技发展带给人类的生活进步，对家国情怀产生最朴素的理解。

西安工业大学是一所以工科为主的大学，将学校的特色研究成果通过通识选修课传递给非工科专业的学生，一方面让学生深入理解理工科思维，了解光电的知识，这对于拓展知识和日后就业都是非常有益的；另一方面使学生了解学校的特色学科，增加学校归属感和荣誉感。西安工业大学同时也是一所极具兵工特色的大学，一代代“西工人”艰苦畚斗，精益求精，取得了丰硕的研究成果，彰显出“西工人”颇具特色的兵工精神，如何将这种精神传承下去，在通识选修课的课堂教学中传递给非工专业的学生，提升学生对家国情怀、兵工精神的认可是一个非常重要且可行的路径。

（二）思政案例设计

1 简单的测试原理中蕴含的思政元素

思政案例来源于光电技术导论课程典型光电系统——光电测速系统的教学活动。光幕靶测试系统是兵器场常见的光电测速系统，用于测试中间弹道飞行目标的速度。它的测速原理非常基础，就是基于V=S/t，即使是非工专业的学生也很容易理解。案例总体设计方法如图1所示。

图1 思政案例总体方案

案例从系统层面开始，由应用背景引出准确测试速度的重要性，以速度计算公式导入，与学生一起探讨光电测速系统的工作原理和组成。根据公式，要测试飞行目标速度，就需要知道目标经过一段距离的时间，那么核心问题就是需要知道目标通过固定距离段的起始时刻，固定距离比较容易设置，但是时刻信息怎么获得呢？这就需要一个区截装置，在特定的距离下，记录目标经过起点及终点的时间。可以设置一个金属板，弹丸穿过后击穿引起电流变化，记录穿过两块金属板的时刻就可以了，但是使用后，金属板需要修补，多次使用后需要更换，每次实验后都需要维护时间，对材料消耗大，而且这种方法不能够测试连续飞行目标的速度。用光源和光电探测器组成无形的光幕，当弹丸穿过时，会遮挡部分光幕，引起探测器信号的变化，记录下这个变化时刻就能获得时间信息，既不影响目标飞行状体，也不会对测试系统带来损伤，是一种很好的测试方案。有了测试方案，构建测试系统时，还需要考虑机械结构设计、光源设计、光电探测器设计，还需要设计供电电路、信号采集与处理与控制电路、测试软件编制等工作，是一个光、机、电、算综合系统，系统的每一个环节都围绕测试原理保障系统性能。结构上需要保证固定距离的准确性，或者通过简单的标定得到靶面间距的准确值；电路上需要依据目标穿过靶面的信号，设计出准确的时刻提取电路；光源提供均匀足够亮度的照明，而光电探测能够确保目标无论从有效靶面的任何位置通过，都能参数足够的信号。除了在不同领域完成自己的工作，各个核心组件设计人员之间还需要紧密配合。机械设计师需要与光学设计及电路设计人员及时沟通，才能设计出合理的机械结构，而光学设计及电路设计人员也需要尽量考虑系统结构安装调试的便捷性调整设计，引导学生关注团结协作的重要性，在工作中只有互相充分配合，才能高效完成任务。

2 问题导入，层层递进传递科学思维和工匠精神

案例以测速基本原理导入，在完成基本组件的介绍后，学生进行互动讨论，层层递进，启发学生：①测试中有蚊虫、工作人员闯入怎么办？引导学生考虑噪声处理的重要性。②设备需要在阴天、晚上使用，应考虑什么因素？引入背景适应性设计的重要性。③需要在室外测试大口径目标的速度，如何扩展测试范围？④高速、连发测试中的解决方案。⑤为西南潮湿、东北寒冷等不同地区提供装置时，应该优化那些设计？引入环境适应问题。浸入式讨论，让学生自然而然产生疑问，考虑解决问题的方法，提高理工科思维的能力，理解和感受不同类别技术协同攻关，方法技术不断创新的需求。

3 实际应用环节展示家国情怀

基于简单的测试原理，形成了目前西安工业大学最具特色的研究成果之一，系列光幕靶测速装置，覆盖了我国近60%的需求用户，并出口国外。取得这样的研究成果离不开几代科技人不断进取、精益求精的兵工精神，解决了仪器噪声干扰、全天候使用、大靶面需求、极端气候条件使用和真空腔应用等多项技术难题，也涌现出一批先进个人及先进事迹，研究人员深入测试现场，无畏条件艰苦，采集第一手数据，迎难而上，不断攻关，保障了系统的不断优化。本思政案例就是将这些思政元素有机融入教学活动中的有益探索。从学生们易于理解的基础测试原理开始，引入测试中可能遇到的问题，层层递进，启发学生思考，使学生浸入式理解“忠诚进取，精工博艺”“敦德励学，知行相长”的校风校训，增强自豪感，培塑学生家国情怀和兵工精神。

通识课程中蕴含的思政元素非常多，通过对专业知识的深层次剖析和思政元素的充分挖掘，将专业知识与丰富的思政元素关联起来，在实际课堂教学中就可以做到游刃有余，灵活设置。

四结束语

以光电技术导论课程为例，研究了将学校工科特色学科的特色课程作为通识选修课程在非工专业开设中的思政融入，指出专业课思政绝不是思政元素的生硬嵌入，专业教学和课程思政不是“两张皮”，是能够有机结合的。只有通过对专业课程教学内容的深入分析和理解，与时俱进不断更新课程内容，知识点在现代社会中应用的不断学习，才能丰富剖析专业知识在产生过程中的思政元素，专业知识本身所蕴含的思政元素，专业知识在应用中形成的思政元素，有了大量思政点打底，才能春风化雨般将这些点有机地洒在课堂上，不做作、不突兀。专业知识教学和课程思政不冲突，以往我们更多关注将思政元素引入课堂教学对专业知识讲授的影响，实际上教师对思政元素的挖掘在提高专业知识教学水平方面也效果显著。

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