陳奕梅 李紅利
摘? 要:將思想政治教育融入高校的課程教學(xué)和改革,實(shí)現(xiàn)知識(shí)傳授與價(jià)值引領(lǐng)相結(jié)合的課程目標(biāo)已成為我國(guó)高等教育事業(yè)新趨勢(shì),如何在工科專業(yè)課程中潤(rùn)物無(wú)聲地融入思政元素是一個(gè)需要探討的問(wèn)題。該文以天津工業(yè)大學(xué)機(jī)器人控制技術(shù)課程為例,分析開(kāi)展課程思政的必要性,樹(shù)立課程思政的建設(shè)思路,并從教學(xué)環(huán)節(jié)、教學(xué)方法、思政目標(biāo)等方面多維度地展開(kāi)深入的探討,以期為我國(guó)工科專業(yè)的人才全方位培養(yǎng)提供參考。
關(guān)鍵詞:機(jī)器人控制技術(shù);課程思政建設(shè);工科專業(yè)課;思政目標(biāo);教學(xué)方法
中圖分類號(hào):G641? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A? ? ? ? ? 文章編號(hào):2096-000X(2023)19-0177-04
Abstract: Integrating Ideological and political education into the curriculum teaching and reform of universities, and realizing the curriculum goal of combining knowledge imparting with value guidance has become a new trend of China's higher education. How to naturally integrate ideological and political elements into engineering professional courses is a problem that needs to be discussed. Taking the course of Robot Control Technology of Tiangong University as an example, this paper analyzes the necessity of carrying out the ideological and political education of the course, establishes the construction ideas of curriculum ideological and political construction, and makes an in-depth discussion from the aspects of teaching links, teaching methods and ideological and political objectives, etc. The above contents were dedicated to providing a valuable reference for the all-round training of engineering professionals in China.
Keywords: Robot Control Technology; curriculum ideology and politics; engineering professional courses; ideological and political goals; teaching method
“要堅(jiān)持不懈培育和弘揚(yáng)社會(huì)主義核心價(jià)值觀,引導(dǎo)廣大師生做社會(huì)主義核心價(jià)值觀的堅(jiān)定信仰者、積極傳播者、模范踐行者”[1]。這是2016年習(xí)近平總書記出席全國(guó)高校思想政治工作會(huì)議時(shí)發(fā)表的重要講話,為做好新形勢(shì)下高校思想政治工作、發(fā)展高等教育事業(yè)指明了行動(dòng)方向。2020年,在教育部印發(fā)的《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》中[2],明確指出,全面推進(jìn)課程思政建設(shè),就是要寓價(jià)值觀引導(dǎo)于知識(shí)傳授和能力培養(yǎng)之中,幫助學(xué)生塑造正確的世界觀、人生觀、價(jià)值觀,這是人才培養(yǎng)的應(yīng)有之義,更是必備內(nèi)容。
高校全面貫徹黨的教育方針、落實(shí)立德樹(shù)人的根本育人任務(wù),在思政課程中要發(fā)揮主渠道的宣傳指導(dǎo)工作。同時(shí),由于專業(yè)課程覆蓋面廣,課程體量大,從某種意義上來(lái)說(shuō)專業(yè)課程的思想政治教育更能激發(fā)學(xué)生的共鳴[3]。開(kāi)展專業(yè)課程的課程思政建設(shè),從多角度探討課程思政在傳遞知識(shí),培養(yǎng)能力的基礎(chǔ)上如何塑造精神是十分必要的。
一? 機(jī)器人控制技術(shù)課程思政建設(shè)的必要性
為了推動(dòng)研究生控制理論相關(guān)課程的思政改革,天津工業(yè)大學(xué)控制理論教學(xué)團(tuán)隊(duì)的教師圍繞立德樹(shù)人的根本任務(wù),積極探索通過(guò)課程建設(shè)推動(dòng)學(xué)科和課程思政的有機(jī)結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生多方面的能力和素質(zhì),在長(zhǎng)期教學(xué)、科研深入交流及合作中逐漸形成默契,并于2021年獲批天津工業(yè)大學(xué)研究生課程思政教學(xué)團(tuán)隊(duì)培育項(xiàng)目。團(tuán)隊(duì)圍繞研究生控制理論核心課程,對(duì)課程進(jìn)行重新梳理與規(guī)劃,挖掘課程中的思政元素,并充分體現(xiàn)在教學(xué)、實(shí)踐等環(huán)節(jié),重在培養(yǎng)學(xué)生的辯證思維、系統(tǒng)思維和創(chuàng)新思維能力,培養(yǎng)工匠精神以及踏實(shí)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)素養(yǎng),建立學(xué)生為中華民族偉大復(fù)興的科技創(chuàng)新奮斗終身的源動(dòng)力。
機(jī)器人控制技術(shù)是綜合機(jī)械、電子、控制、計(jì)算機(jī)、傳感器、人工智能和控制技術(shù)等多種學(xué)科的先進(jìn)技術(shù)于一體的先進(jìn)技術(shù),有著巨大的發(fā)展?jié)摿蛷V闊的應(yīng)用前景,是我??刂瓶茖W(xué)與工程學(xué)科的重點(diǎn)研究方向之一,同時(shí),該學(xué)科各研究方向都與機(jī)器人控制技術(shù)有直接或間接的關(guān)系。
機(jī)器人控制技術(shù)作為控制科學(xué)與工程學(xué)科碩士學(xué)位的核心課以及標(biāo)志性課程, 在教學(xué)和培養(yǎng)高質(zhì)量專業(yè)人才計(jì)劃中有著重要的地位。秉承思政教育與專業(yè)教育自然融合的原則,發(fā)掘課程中蘊(yùn)含的思政元素,將思政元素自然融入課程教學(xué)中,探索課程思政,提倡“知識(shí)傳授”與“價(jià)值引領(lǐng)”兩者并重,具有重大意義。
二? 課程建設(shè)思路
(一)? 進(jìn)行課程梳理,尋找“課堂思政”的切入點(diǎn)
針對(duì)課程思政建設(shè)目標(biāo),課程從思政教育的角度重新審視教學(xué)內(nèi)容,挖掘各知識(shí)點(diǎn)與思政所要求的價(jià)值體系之間的關(guān)系,從而在教授專業(yè)知識(shí)的同時(shí),潛移默化地融入思政教育。注重以問(wèn)題或工業(yè)場(chǎng)景來(lái)引出知識(shí)點(diǎn),注重應(yīng)用和國(guó)際前沿性,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。由問(wèn)題引出相關(guān)知識(shí)點(diǎn),再深入探究,使課堂教學(xué)過(guò)程跌宕起伏、氣氛活躍,結(jié)合知識(shí)點(diǎn)自然融入課程思政。
(二)? 積極探索第二課堂“課程思政”育人模式
第一課堂以教與學(xué)方式的改革引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。第二課堂以專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的進(jìn)一步學(xué)習(xí)和實(shí)踐活動(dòng)引導(dǎo)學(xué)生自我發(fā)展。工學(xué)類專業(yè)課程要注重強(qiáng)化學(xué)生工理教育,而第二課堂是激發(fā)學(xué)生實(shí)踐興趣培養(yǎng)學(xué)生實(shí)操能力的優(yōu)良途徑[4]。課程組多渠道探索第二課堂“課程思政”育人模式,結(jié)合團(tuán)隊(duì)的“機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室”“智能控制實(shí)驗(yàn)室”,鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)實(shí)踐利用課堂知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題,同時(shí)在實(shí)踐過(guò)程中積極思索。提升對(duì)科技的興趣及創(chuàng)新能力,并樹(shù)立科技興國(guó)的遠(yuǎn)大志向。
(三)? 建立思政課程考核體系
建立與課程思政相適應(yīng)的考核體系,重點(diǎn)加強(qiáng)對(duì)學(xué)生品性的考察。針對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中“德、能、勤、績(jī)”等多方面表現(xiàn)進(jìn)行考核,主要體現(xiàn)在課堂表現(xiàn)、出勤率、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等環(huán)節(jié)的考察上。通過(guò)課堂案例討論和心得體會(huì)討論等形式,綜合評(píng)價(jià)學(xué)生在掌握專業(yè)知識(shí)技能的過(guò)程中,是否樹(shù)立了正確的人生觀、價(jià)值觀、世界觀。
三? 課程建設(shè)路線
課程以課程大綱為基礎(chǔ),“三全育人”思想為引領(lǐng),教育部《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》為指導(dǎo),秉承思政教育與專業(yè)教育自然融合的原則,結(jié)合工程教育中的成果導(dǎo)向、以學(xué)生為中心以及持續(xù)改進(jìn)的教學(xué)理念,創(chuàng)建了符合課程特點(diǎn)的課程思政建設(shè)路線。
1)專業(yè)教師中青有機(jī)結(jié)合,組成課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)。團(tuán)隊(duì)成員以機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室的教師團(tuán)隊(duì)為主,既有經(jīng)驗(yàn)豐富的教授、博導(dǎo),又有新入職的青年骨干教師,大多數(shù)教師都承擔(dān)了機(jī)器人相關(guān)了科研項(xiàng)目。團(tuán)隊(duì)定期組織研討活動(dòng),包括科研課題、學(xué)生培養(yǎng)、教學(xué)改革和師德建設(shè)等,形成了一支德才雙馨的教師隊(duì)伍。
2)基于線上線下混合教學(xué)模式,建設(shè)在線課程思政案例庫(kù),創(chuàng)新教學(xué)手段。線上教學(xué)主要利用本校在線泛雅平臺(tái),以教學(xué)視頻為內(nèi)容,充分利用天津工業(yè)大學(xué)在線平臺(tái)各種豐富的管理和統(tǒng)計(jì)功能,更全面地掌握學(xué)生學(xué)習(xí)情況。為學(xué)生提供大量的課外資料、學(xué)習(xí)案例,特別是不斷建設(shè)和完善中的課程思政案例庫(kù)。線下教學(xué)遵循現(xiàn)代化多媒體教學(xué)技術(shù)為主,傳統(tǒng)的黑板式教學(xué)為輔等多種形式相結(jié)合的原則,同時(shí)結(jié)合線上資源的學(xué)習(xí)展開(kāi)多種形式的討論。
3)發(fā)掘程中蘊(yùn)含的思政元素,將思政元素自然融入專業(yè)教學(xué)。針對(duì)不同的教學(xué)環(huán)節(jié)分別設(shè)立了理想與信念、科學(xué)素養(yǎng)、創(chuàng)新意識(shí)、工匠精神以及愛(ài)國(guó)情懷等思政目標(biāo),并利用綜合對(duì)比法、案例教學(xué)法、啟發(fā)搜索法、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法、專題討論法、國(guó)情教育法,在人才培養(yǎng)的同時(shí)也進(jìn)行了精神塑造。
4)上述方面有機(jī)融合,共同完成課程思政的培育,形成閉環(huán)。具體建設(shè)路線如圖1所示。
四? 教學(xué)環(huán)節(jié)課程思政的融入策略
在教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié),通過(guò)不同的教學(xué)方法將思政目標(biāo)自然地融入到教學(xué)內(nèi)容中,如圖2所示,具體方法如下。
(一)? 縱橫對(duì)比法,激發(fā)民族奮斗精神與歷史使命感
在緒論中,通過(guò)對(duì)我國(guó)西周年代的偃師機(jī)器人、春秋時(shí)期的機(jī)器鳥、漢代的計(jì)里鼓車等的介紹,使學(xué)生了解中華民族的燦爛文明。但是到了近代,隨著歐洲工業(yè)革命的興起,資本主義逐漸生產(chǎn)完成了從工場(chǎng)手工業(yè)向機(jī)器大工業(yè)的過(guò)渡,而近代機(jī)器人大多數(shù)標(biāo)志性的成果便產(chǎn)生于這個(gè)時(shí)期的歐洲。隨后,在近一個(gè)世紀(jì)內(nèi),機(jī)器人生產(chǎn)、研究中心轉(zhuǎn)移到了美國(guó)、日本等國(guó)家。近幾十年來(lái),中國(guó)的機(jī)器人研究、制造水平有了突破性的提高,例如我國(guó)的“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器等項(xiàng)目都取得了重大突破,但是也應(yīng)該認(rèn)識(shí)到機(jī)器人行業(yè)中的很多關(guān)鍵的制造、控制等技術(shù)仍然落后于國(guó)際先進(jìn)水平。
在教學(xué)中,通過(guò)機(jī)器人學(xué)的發(fā)展之路引導(dǎo)學(xué)生全面、客觀地認(rèn)識(shí)中國(guó)、認(rèn)識(shí)世界,既看到蒸蒸日上的發(fā)展現(xiàn)狀,也認(rèn)清與行業(yè)的尖端領(lǐng)域存在的差距,激發(fā)學(xué)生樹(shù)立利用科學(xué)知識(shí)報(bào)效祖國(guó)的堅(jiān)定信念。增強(qiáng)學(xué)生為民族工業(yè)發(fā)展而努力奮斗的決心,從而激勵(lì)學(xué)生將“知識(shí)”作為有力武器,為中華民族的偉大復(fù)興而奮斗!
(二)? 案例教學(xué)法,傳承工匠精神
在課程內(nèi)容里涉及到不同類型的機(jī)器人,課程會(huì)結(jié)合相應(yīng)的優(yōu)秀國(guó)產(chǎn)機(jī)器人為學(xué)生進(jìn)行相關(guān)的案例教學(xué)。
在講述機(jī)械臂的過(guò)程中,會(huì)以沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所的新松機(jī)器人作為案例進(jìn)行講解。同時(shí)為學(xué)生拓展介紹該所的其他產(chǎn)品,從水下機(jī)器人到各種工業(yè)機(jī)器人,從特種機(jī)器人再到智能物流、交通系統(tǒng)等,可以看到自主品牌研究領(lǐng)域的不斷發(fā)展以及技術(shù)與工藝的不斷創(chuàng)新。
在講解移動(dòng)機(jī)器人的過(guò)程中以大疆創(chuàng)新的無(wú)人機(jī)為例,詳細(xì)介紹了四旋翼無(wú)人機(jī)的建模、定位、導(dǎo)航以及控制技術(shù),體現(xiàn)了自主產(chǎn)品的智能化以及核心技術(shù)水平的飛速發(fā)展。
在傳授知識(shí)與技術(shù)的同時(shí),也注重講解以這些企業(yè)為代表的中國(guó)制造業(yè)的使命、責(zé)任與擔(dān)當(dāng),做到了“中國(guó)速度”與“中國(guó)質(zhì)量”并重。鼓勵(lì)學(xué)生利用自己的專業(yè)知識(shí)和技術(shù),投身到祖國(guó)建設(shè)中。
(三)? 啟發(fā)探索法,鼓勵(lì)創(chuàng)新意識(shí)
在教學(xué)方法中,根據(jù)教學(xué)內(nèi)容選擇前沿性學(xué)術(shù)研究成果作為教學(xué)案例。通過(guò)問(wèn)題分析、查閱文獻(xiàn)、方案設(shè)計(jì)以及問(wèn)題解決等,啟發(fā)學(xué)生自主完成相關(guān)環(huán)節(jié)的開(kāi)發(fā)與實(shí)現(xiàn),并通過(guò)不同小組之間不同方法的設(shè)計(jì)效果,對(duì)算法進(jìn)行分析總結(jié)。
在機(jī)器人避障問(wèn)題中,首先為學(xué)生簡(jiǎn)單介紹了常用的幾種路徑規(guī)劃及避障算法,接著將教師科研項(xiàng)目中的一部分作為案例,要求學(xué)生分組進(jìn)行仿真實(shí)現(xiàn)。由于基本算法套用到該案例中無(wú)法達(dá)到預(yù)期的效果,因此,學(xué)生必須查閱資料進(jìn)行算法的改進(jìn)與調(diào)整。最后,會(huì)根據(jù)各組的實(shí)現(xiàn)效果進(jìn)行討論,在討論中大家會(huì)意識(shí)到自己設(shè)計(jì)方法的不足,同時(shí)也會(huì)因此受到啟發(fā),迸發(fā)出新的思路進(jìn)行方案的二次改進(jìn)。通過(guò)這樣的案例教學(xué),充分激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),并且也提升了學(xué)生分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力。
(四)? 項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法,培養(yǎng)國(guó)際視野和學(xué)術(shù)志趣
依托團(tuán)隊(duì)先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)室平臺(tái),并結(jié)合團(tuán)隊(duì)的科研項(xiàng)目與科研成果,以第二課堂的形式,進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)和專題研討。“機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室”有多種先進(jìn)的機(jī)器人設(shè)備,團(tuán)隊(duì)圍繞“機(jī)器人控制”相關(guān)課題共有7項(xiàng)國(guó)家及省部級(jí)縱向課題以及多項(xiàng)橫向課題。
實(shí)驗(yàn)室的主要研究成果集中在機(jī)器人協(xié)調(diào)控制、機(jī)器人定位以及飛行器控制領(lǐng)域。成果除了完成各項(xiàng)課題,還申請(qǐng)了十余項(xiàng)發(fā)明專利,并有成果已經(jīng)在企業(yè)中得到了推廣應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)室涉及的研究?jī)?nèi)容與課程內(nèi)容非常吻合。通過(guò)在實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)使學(xué)生加深了對(duì)多種機(jī)器結(jié)構(gòu)與性能的認(rèn)知;通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)室研究成果的介紹,使其對(duì)機(jī)器人控制技術(shù)的先進(jìn)技術(shù)及應(yīng)用有了更深一步地了解;同時(shí),對(duì)團(tuán)隊(duì)即將開(kāi)展的研究方向進(jìn)行了介紹,并讓學(xué)生在查閱資料的基礎(chǔ)上對(duì)機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)以及在自己研究方向的相關(guān)應(yīng)用進(jìn)行了研討,使學(xué)生看到了該技術(shù)的廣闊的應(yīng)用范圍及應(yīng)用前景、激發(fā)了其對(duì)機(jī)器人技術(shù)的興趣以及專業(yè)的歸屬感。
(五)? 專題討論法,強(qiáng)化科研倫理及科學(xué)素養(yǎng)
根據(jù)課堂內(nèi)容經(jīng)常給學(xué)生布置一些思考問(wèn)題,在下次的課堂上做一些簡(jiǎn)短的討論。這些內(nèi)容除了專業(yè)知識(shí)領(lǐng)域,還有一些社會(huì)意義的話題,比如“機(jī)器人的發(fā)展對(duì)社會(huì)的多重影響”以及“未來(lái)我們能完全依賴機(jī)器人嗎”等。在討論中,學(xué)生列舉了日本川崎重工和德國(guó)大眾汽車等機(jī)器人相關(guān)事故,分析了汽車自動(dòng)駕駛目前的進(jìn)展與瓶頸,討論了機(jī)器人的倫理問(wèn)題。通過(guò)思考,學(xué)生更清晰地意識(shí)到了作為一個(gè)科技工作者的責(zé)任,要對(duì)所從事的專業(yè)心存敬畏,要堅(jiān)守自己的科研的初心和道德底線。同時(shí),因?yàn)闄C(jī)器人是高精尖端的技術(shù),作為從業(yè)人員,更應(yīng)該具有踏實(shí)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)術(shù)態(tài)度,力戒浮躁之風(fēng)[5]。
(六)? 國(guó)情教育法,引導(dǎo)學(xué)生把握國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略的機(jī)遇
在課程中,將結(jié)合《中國(guó)制造2025》及《“十四五”機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》[6],讓學(xué)生對(duì)我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展目標(biāo)有進(jìn)一步的了解。
“十三五”以來(lái),我國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出良好的發(fā)展勢(shì)頭,產(chǎn)業(yè)規(guī)??焖僭鲩L(zhǎng),2020年機(jī)器人產(chǎn)業(yè)營(yíng)業(yè)收入突破1 000億元,機(jī)器人密度達(dá)到246臺(tái)/萬(wàn)人,是全球平均水平的近兩倍。目前我國(guó)已經(jīng)轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展階段,到2025年,我國(guó)將成為全球機(jī)器人技術(shù)創(chuàng)新策源地、高端制造集聚地和集成應(yīng)用新高地,建成3~5個(gè)有國(guó)際影響力的產(chǎn)業(yè)集群,制造業(yè)機(jī)器人密度實(shí)現(xiàn)翻番。到2035年,機(jī)器人產(chǎn)業(yè)綜合實(shí)力達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。
在規(guī)劃中,還詳細(xì)地闡明了主要任務(wù)及保障措施,通過(guò)對(duì)政策的解讀,引導(dǎo)學(xué)生了解未來(lái)的行業(yè)布局、發(fā)展方向以及強(qiáng)有力的支持保障,引導(dǎo)其將個(gè)人夢(mèng)同中國(guó)夢(mèng)緊密聯(lián)系在一起,增強(qiáng)學(xué)生的中國(guó)特色社會(huì)主義道路自信、理論自信、制度自信和文化自信。
五? 結(jié)束語(yǔ)
寓教于學(xué),效果良好的課程思政建設(shè)離不開(kāi)精心的課程思政內(nèi)容的梳理以及教學(xué)方法的設(shè)計(jì)。團(tuán)隊(duì)在機(jī)器人控制技術(shù)課程思政建設(shè)過(guò)程中,不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),從知識(shí)傳遞、能力培養(yǎng)以及精神建設(shè)等方面將思政內(nèi)容自然融入到研究生專業(yè)課程中,堅(jiān)持把立德樹(shù)人作為教學(xué)中心環(huán)節(jié),要注重強(qiáng)化學(xué)生工程倫理教育,培養(yǎng)學(xué)生精益求精的大國(guó)工匠精神,激發(fā)學(xué)生科技報(bào)國(guó)的家國(guó)情懷和使命擔(dān)當(dāng)。一定程度上提升了研究生專業(yè)課程思政育人的吸引力和感染力,有效促進(jìn)了研究生專業(yè)課程的建設(shè)。
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基金項(xiàng)目:中國(guó)紡織工業(yè)聯(lián)合會(huì)“具有紡織自動(dòng)化特色的自動(dòng)化核心課程的改革與實(shí)踐”(2021BKJGLX660)、“《電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)》一流課程建設(shè)”(2021BKJGLX707);自動(dòng)化類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)“《電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)》‘一流課程建設(shè)的研究與實(shí)踐”(202111)
第一作者簡(jiǎn)介:陳奕梅(1972-),女,漢族,江蘇淮安人,博士,副教授。研究方向?yàn)闄C(jī)器人控制技術(shù)。