新工科背景下人工智能導論課程思政建設探索

譚興國 李曉紅 趙正強 竇雪瑩 徐瑞玲 盛偉

摘 ?要：新工科與課程思政建設目標一致，相互融合，文章在新工科背景下進行專業(yè)課程思政教育改革嘗試。以人工智能導論課程為例，在剖析問題的基礎上，采取課程思政資源挖掘與利用、教師思政素養(yǎng)提升、思政資源整合、課程思政創(chuàng)新等措施，形成思政教育與新工科專業(yè)課程結合的教學模式。

關鍵詞：課程思政;新工科;人工智能;思政資源;教學模式

中圖分類號：G641 ? ? ?文獻標志碼：A ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2022）18-0186-04

Abstract： The new engineering subject and the curriculum ideological and political construction have the same goals and are integrated with each other under the new engineering background， professional curriculum ideological and political education reform is studied in this essay. Taking the Introduction to Artificial Intelligence course as an example，based on the analysis of the problems， measures such as the collecting and utilization of curriculum ideological and political resources， the improvement of teachers' ideological and political literacy， the integration of ideological and political resources， and the innovation of curriculum ideological and political education， are adopted， which will form a teaching mode that combines engineering professional courses with ideological and political education.

Keywords： curriculum ideological and political education; new engineering; artificial intelligence; ideological and political resources; teaching mode

一、背景概述

新工科建設是國家為應對教育發(fā)展的新趨勢和服務國家戰(zhàn)略而作出的新舉措。建設動因在于應對以人工智能、機器人技術、生物信息等為主的全新技術革命，提供復合創(chuàng)新型人才[1]。思政教育是我國堅持社會主義辦學方向的重要保障，在專門思政課程外，梳理專業(yè)課程中蘊含的思政要素，實現(xiàn)思政教育與知識教育的有效統(tǒng)一。

新工科建設與課程思政的教育的最終目標是一致的，新工科的內(nèi)涵要求以立德樹人為引領，而課程思政則是實現(xiàn)該目標的重要舉措，加強兩者融合，更能培養(yǎng)既有良好專業(yè)素養(yǎng)，又有堅定社會主義建設理念的工程技術人才[2]。好的課程思政教育應在潛移默化間將思政元素融入專業(yè)知識教育過程之中，使學生在學習知識的過程中同時感受思政教育的洗禮。

二、新工科課程思政建設問題及思路

（一）存在問題

目前課程思政的頂層設計仍需完善，過去把思政教育和專業(yè)知識教育分開實施，造成兩者間的人為隔離。當前新工科教育實施中專業(yè)課程教師普遍缺乏系統(tǒng)的思政教育背景，也缺乏思政與專業(yè)知識聯(lián)系的經(jīng)驗;思政教師也因沒有專業(yè)背景，難以因?qū)I(yè)施教[3]。甚至有些教師對課程思政的理解出現(xiàn)偏頗，將其理解為形式教育，當成課前說教，耽誤正常教學，還會讓學生對課程思政產(chǎn)生負面印象，這顯然嚴重違背了新工科與課程思政教育相融合的理念;根源在于教師沒有吃透新工科和課程思政教育的意義，重知識教育輕德育教育導致缺乏總體育人觀念。

課程思政中還需警惕，由于課程思政仍處于探索階段，審核和評判標準不夠完善，如對已實施的一些課程思政內(nèi)容和方向的監(jiān)管與審核不夠，可能導致不良后果。有可能一些負面或反面的因素和思想被誤引入課程，甚至引導學生走上歧路，就會完全背離課程思政開設的初衷;另外，課程思政指導思想不明確，評判標準的缺失和不足，教師缺乏相應指導，也嚴重影響教師開設思政課程的熱情。

困擾課程思政有效開展的障礙還包括課程思政元素提取困難、案例不生動、重國外案例輕國內(nèi)元素、不能跟專業(yè)知識有機融合、難以激發(fā)學生熱情等情況。

（二）新工科課程思政建設思路

新工科建設是基于國家戰(zhàn)略發(fā)展新需求，在新一輪科技和產(chǎn)業(yè)革命中，人工智能（AI）是重要發(fā)展方向。人工智能利用機器模擬人工智慧解決實際問題，幾乎在所有領域都有應用[4-5]。人工智能導論課程的開設幫助工科學生“零基礎”學習人工智能的基本原理和方法，形成輪廓性知識，為未來應用人工智能奠定基礎。

本文以人工智能導論代表的新工科建設核心課程為例，探索新工科與課程思政相融合的方法。人工智能水平是國家科技實力的重要標志，在人工智能導論課程中開展課程思政教育，可以培育學生的愛國情懷、創(chuàng)新精神，塑造其工匠精神，使學生成為先進生產(chǎn)力的實踐者和社會主義建設的主力軍。人工智能導論思政課程建設路徑如圖1所示。

該課程思政建設整體按照問題剖析→建設內(nèi)容謀劃→措施→成果→目標的思路進行。從問題剖析層面，在分析新工科融合課程思政教育中存在問題的基礎上，從頂層設計、師資、教學資源、標準等各層面剖析阻滯課程思政發(fā)展的因素，為后續(xù)實施改革探索提供依據(jù)。從課程思政的教學設計、示范課建設、思政資源整理、師資建設、考評等方面開展建設，并在各層面開展創(chuàng)新實踐，重點討論思政元素的挖掘與師資建設手段;最后，形成從課堂大綱、優(yōu)質(zhì)示范課、案例庫及思政教材、課程思政教學團隊、科學評價體系等一系列建設成果，并形成推廣示范，從而帶動新工科各專業(yè)課程的思政教育良性發(fā)展，形成完整的課程思政教學模式。

三、新工科課程思政建設舉措

（一）課程思政資源的挖掘與利用

在充分理解思政教育要求的基礎上，可從學科背景、產(chǎn)業(yè)應用、熱門事件解析等多角度挖掘思政資源。提取過程應以愛黨、愛國、愛社會主義及愛人民為主線，圍繞政治認同，包含社會主義核心價值觀的家國情懷、中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化素養(yǎng)、法制精神、職業(yè)理想和道德等重點內(nèi)容進行加工處理，最終落腳在立德樹人的總目標上。以下以人工智能導論課程提取課程思政元素方法為例說明。

1. 多角度分析學科發(fā)展背景，梳理思政因子

科學發(fā)展的過程總是曲折上升，人工智能的發(fā)展同樣經(jīng)歷三起兩落。在追溯人工智能發(fā)展歷史的過程中，可以從不同角度獲得思政教育靈感。比如，人工智能在對人類語言理解過程中，曾經(jīng)對機器翻譯寄予厚望，但機器翻譯不堪重任，很多機構對其失望，并停止資助;但科學家并沒有放棄，終于探索出基于語法-語義分析的自然語言理解系統(tǒng)，并達到實用要求;此過程體現(xiàn)著科學家不言放棄、創(chuàng)新方法、不斷前進的精神;此類思政案例可培養(yǎng)學生正確認識問題、分析問題和解決問題的能力，有利于其養(yǎng)成科學精神、理性思維以及勇于創(chuàng)新、不斷試錯的信念。

采用“逆向思維”提取思政因子。通過對比人工智能發(fā)展的熱潮特征會發(fā)現(xiàn)眾多不同之處，例如，前兩次熱潮由學術研究主導，而第三次以商業(yè)需求為主導;前兩次是提出問題，而第三次則是為了解決實際問題;前兩次是學界勸說外部投入，第三次則是市場主動投資AI熱門領域，并推動學術研究。通過對歷史發(fā)展規(guī)律的比較分析，這里可得到很好的辯證思維案例，引導學生掌握創(chuàng)新的方法。

對發(fā)展歷史的總結中，要善于從多角度看問題，并結合國情形成思政教育元素。比如，雖然我國人工智能起步較晚，但由于國家政策引導，對科研工作的高度重視和投入，才使得我國在眾多AI領域彎道超車，如以大疆無人機代表的視覺識別、科大訊飛代表的語音識別技術已經(jīng)走在世界前列。通過比較視角，激勵學生的愛國熱情和文化自信，樹立努力學習為國家科技發(fā)展貢獻力量的信念。

2. 結合專業(yè)知識解析熱點問題，凝練思政要素

人工智能中的思政要素提煉，還應與時俱進，及時關注社會熱點問題，用科學方法結合前沿案例，激發(fā)學生的使命感和奉獻社會的責任感。案例選擇上，及時關注業(yè)界和媒體的關注熱點，融合專業(yè)知識與思政元素。比如，在應對新冠肺炎病毒的斗爭中，人工智能發(fā)揮了關鍵作用，新聞報道眾多，如借助AI算法縮短病毒測序時間，應用深度學習推測病毒宿主，對尋找病毒起源意義重大;人工智能結合大數(shù)據(jù)助力疫情溯源與監(jiān)控，為政府調(diào)控防疫措施提供最新數(shù)據(jù);基于AI的機器視覺測溫系統(tǒng)，在不影響通行的情況下有效提高異常體溫檢測速度和準確性;基于AI技術的健康碼、行程碼，更在精準防疫與復工復產(chǎn)的過程中發(fā)揮了重要作用，類似情形不勝枚舉;這些應用充分印證了人類戰(zhàn)勝災難離不開科學發(fā)展與技術創(chuàng)新。這類思政元素，不僅結合了專業(yè)知識解析人工智能的實現(xiàn)算法及工作原理，還能使學生有強烈的深度參與感，理解科研工作者的社會責任，使其有意愿學好人工智能，使科技為人類服務。

3. 分析產(chǎn)業(yè)應用典型案例，挖掘思政因子

人工智能技術應用于視覺識別、智能控制、圖像識別、語言技術、大數(shù)據(jù)挖掘與分析處理等各領域。還可針對AI在相關產(chǎn)業(yè)中的應用場景，展望發(fā)展前沿，增加學生學習信心，培養(yǎng)學生的工匠精神與愛國情懷[6-7]。比如AI助力復工復產(chǎn)的應用案例：從提出“全人群覆蓋+全流程掌辦+全領域聯(lián)防”的數(shù)字化方案，科研人員不眠不休于次日凌晨就開發(fā)出第一個健康碼版本;為了及早投入使用，將原本以2周為開發(fā)周期的項目壓縮到以小時為單位進行;再如，將AI應用于農(nóng)機自動駕駛系統(tǒng)，應用于耕種、施肥、打藥等領域，可有效降低人工成本，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)豐收。將AI科研成果解決行業(yè)實際問題，實現(xiàn)將知識轉(zhuǎn)化成為人類謀福利的成果。這些案例中的思政因子，充分彰顯了科學工作者對社會的責任，激發(fā)學生科技情懷和使命擔當，成為宣揚工匠精神、愛國精神的上佳案例。

表1中列出了采用上述方法，圍繞歷史、社會熱點、專業(yè)凝練的一些應用案例及包含的思政元素[8]，同時要注意思政元素的持續(xù)更新與完善。

（二）課程思政教學模式中的關鍵問題對策

除了思政元素的提取外，圍繞課程思政的建設，從頂層設計、師資提升、示范課程、案例庫等方面，都應積極采取切實措施，探索創(chuàng)新教學模式，推動課程思政發(fā)展。

1. 課程思政的頂層設計

頂層設計方面，要從制度層面，改變思政理論課為主渠道的教育方式，改為所有課程為渠道，形成基礎知識思政、專業(yè)知識思政、綜合知識思政的全過程思政教育體系，確保思政教育全程不斷檔。

應首先明確課程思政的定位，通過規(guī)章制度、課程標準等頂層設計，將思政教育與知識教育的融合貫通。還要出臺相應的保障及實施監(jiān)管制度，確保課程思政措施落到實處。

2. 教師思政素養(yǎng)提升

課程思政建設中，教師的作用至關重要[9]。一定要切實提升教師的思政綜合素養(yǎng)，因為教師是課程思政教育的發(fā)起者、組織者和實踐者，教師的思政水平?jīng)Q定了課程思政的效果。但從問題分析中看，當前實施課程思政的師資仍存在一定的問題，應多方提升教師開展課程思政的積極性主動性及思政教學水平。

具體包括：（1）正向激勵。舉辦課程思政教學比賽、課程思政先進評選等活動，對課程思政教學效果好的教師，進行正向激勵引導。（2）組織思政專題教育活動，提升專業(yè)課教師思政教研水平。教師通過學習不斷提升個人修養(yǎng)和明確政治站位，深刻體會思政教育與專業(yè)知識教育融合的重要意義。（3）定期開展思政教學方法研討，主動思考并挖掘思政教育切入點，重構教學設計，融合多種教學手段，潛移默化地開展思政教育。（4）專業(yè)課教師與思政課教師雙向結合，協(xié)同育人。思政教師熟悉思政教學規(guī)律，專業(yè)課教師更了解新工科實際情況，雙方互補共同完成課程思政教學設計。（5）組建教學團隊。打破“單兵作戰(zhàn)”模式，將專業(yè)課教師、輔導員、學生導師等全面結合，協(xié)同研究課程思政教學規(guī)律，充分發(fā)揮各角色的優(yōu)勢力量，形成全員、全方位育人機制。

3. 思政教育資源整合

思政資源的建設是思政教育的重要環(huán)節(jié)，可從課程思政案例庫、教材建設、示范課等多個角度對思政教育資源進行有效整理。（1）以《高等學校課程思政建設指導綱要》中劃定的重點建設內(nèi)容為目標，針對不同類型的課程，從政治認同、家國情懷、文化素養(yǎng)、憲法法治意識及道德修養(yǎng)等方面，全方位挖掘思政課程案例庫，并持續(xù)更新完善，為開展課程教學、教材建設、示范課程等提供第一手資料。（2）建設若干課程思政示范課。在示范課建設過程中，不斷創(chuàng)新并積累教學方法。推動案例法教學，通過課堂討論、頭腦風暴等方式激發(fā)學生的參與度與積極性;充分利用雨課堂等在線教學載體開展互動教學活動，使學生主動思考人工智能課程中的創(chuàng)新精神、工匠精神及愛國情懷，培養(yǎng)其社會責任感。

4. 鼓勵課程思政創(chuàng)新

課程思政建設中也需要采用創(chuàng)新的方法解決各類實際問題。（1）設立課程思政專項研究課題，并給予一定政策和資金支持，鼓勵教師投入到課程思政教研規(guī)律的研究，探索新的教育教學方法并積極實踐，為課程思政的深入開展提供理論支持和實踐指導。（2）組織編寫高水平課程思政教材。針對目前專業(yè)教材中存在的思政目標欠缺、國內(nèi)案例較少、思政因子挖掘不足等問題，在思政教材的編寫中把握知識與思想價值、知識理論與政治性、專業(yè)與職業(yè)相統(tǒng)一的原則。課程思政教材建設應集合優(yōu)勢教學力量，研究課程思政教育規(guī)律，要找到思政資源與知識點的最佳融合方式，特別注意章節(jié)設計突出若干思政主線;初期進行課程思政教材建設試點，并逐步推廣。（3）鼓勵開展思政教學創(chuàng)新活動，如開展課程思政考核方式的改革，鼓勵課程思政教學競賽、科創(chuàng)活動，提升課程思政教學質(zhì)量。（4）擴寬課程思政開展的形式和范疇，不局限于課堂，通過課內(nèi)與課外銜接、教學與實踐銜接、校內(nèi)與校外銜接，探索全面開展思政教育的新領域。

四、結束語

本文分析新工科與課程思政建設的關系及融合方式，圍繞新工科背景下的課程思政建設，從問題剖析、建設內(nèi)容、采取措施和目標成果等層面，設計課程思政教學模式。結合人工智能導論課程思政建設過程，闡述了課程思政中的師資、頂層設計等存在的問題，重點解析課程思政資源挖掘與利用、教師思政素養(yǎng)提升、思政資源整合、課程思政創(chuàng)新等方面新工科課程思政建設內(nèi)容和舉措。

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