融入思政教育的“自动控制原理”课程改革探讨

姜冠杰 李 琦 李伯群

（辽宁科技大学电子与信息工程学院 辽宁·鞍山 114051）

1 为什么实施课程思政教育

对专业课程进行思政教育，是响应习近平总书记的号召。习总书记在2016年的全国高校思想政治工作会议上指出：“做好高校思想政治工作，要因事而化、因时而进、因势而新。要用好课堂教学这个主渠道，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，满足学生成长发展需求和期待，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。”2018年，习近平总书记在北京大学师生座谈会和全国教育大会上分别强调“我们的教育要培养德智体美全面发展的社会主义建设者和接班人”。基于此，要充分体现国家高校“立身之本在于立德树人”的理念，对专业课程加强思政建设。

“自动控制原理”课程思政改革，主要通过专业基础课程的课堂主渠道，切实落实全国高校思政工作会议精神，强调“专业知识传授中的价值引领”原则，既使学生充分掌握科学知识，又使学生得到思想政治教育，最终的目标是培养出能够建设具有中国特色社会主义的人才。

2 “自动控制原理”课程特点及思政教育改革目标

本文针对我校电气自动化专业的专业基础课程“自动控制原理”进行思政教育改革，共64学时（理论52学时，实验12学时）。“自动控制原理”是一门专业基础课，涉及的内容非常广泛，因此学习难度大。同时，学生们需要在学习本课程之前掌握基础理论知识，如高等数学、复变函数、电路和模拟电子技术等。本课程属于经典控制理论，主要处理单输入单输出定常反馈控制系统。通过对本课程的学习，使学生掌握经典控制理论的三种分析方法，即时域法，根轨迹法和频域法，围绕三个性能指标，对控制系统进行分析，并在此基础上，学会控制系统的设计与综合，继而培养学生在实际中分析问题和解决问题的能力，培养学生设计控制系统的能力。该课程为现代控制理论、计算机控制技术、运动控制系统及智能控制导论等后继课程打下了必要的理论基础。

“自动控制原理”的思政教育改革，结合思政教育的目标，根据学生在上课过程中出现的一些问题，将课程内容和学生的思想动态相结合，对该课程进行一系列改革。在讲授专业课程的同时，对学生进行思政教育，帮助学生养成正确的学习态度，建立符合社会主义核心价值的人生观，形成洞察世界的科学态度和不拘一格的创新思维，从而为祖国培养出建设社会主义的工程师。

3 融入思政教育的“自动控制原理”课程教学改革内容

融入思政教育的“自动控制原理”课程教学改革主要从两个方面进行：

（1）将思政教育与理想信念相结合，进行及时性思政教育。针对上课过程中学生出现的不良问题给予及时修正，进行思想政治教育，充分体现立德树人的教育理念。

部分学生日常上课中出现学习态度不积极，当听不懂课程内容时就放弃学习，甚至产生厌学情绪，因此，在教师在授课时要及时给予思想政治教育，通过讲事实，摆道理，激励学生前行。心理学上讲，与身边的人比较更易获得幸福感。通过给出鲜活的事例，特别是生活在我们身边的人的成功事例,培养学生克服困难的决心和坚定的信念，敢于迎接挑战的勇气，培养学生的对祖国的责任感和使命感。鼓励学生先设立当前目标，再树立远大理想，一步一个脚印，踏踏实实走人生，实现报效祖国的理想。这充分体现及时性思政的重要性。

（2）将思政教育与自动控制原理专业知识相结合。紧紧围绕“立德树人”的教育理念，在对“自动控制原理”课程知识点讲解时，融入马克思主义基本原理和具有鲜明家国情怀、能很好体现社会主义核心价值观、具有强烈时代责任感和民族自豪感的实例或故事。通过融会贯通的讲解，学生不仅能学到专业知识，与此同时还能加强思想政治的学习，从而使自动控制原理专业知识不再枯燥无味，思想政治教育亦不再空洞。

在第1章中，主要介绍自动控制系统的基本概念，要求学生掌握自动控制方式、闭环控制系统的组成和基本环节、自动控制系统的类型和自动控制系统的性能指标，特别掌握反馈思想。例如，在讲“自动控制系统”的概念时，指出整个社会也是一个自动控制系统，结合我国的经济政策、人口政策等，充分说明我国的各项政策制定充分反映了反馈调节的思想。讲自动控制理论的发展史，讲述我国控制论的奠基人钱学森的高尚爱国情操和卓越的专业贡献。讲述新中国工业控制领域的成就，比如航天、钢铁、机器人制造等领域；讲述中国的工业4.0和两化（自动化和信息化）融合的中国制造2025，利用数字化手段，提高企业竞争力。讲述我校教师在工业自动化方面的工作成就：承担鞍钢热轧生产线1700，1780和2150的厚度控制系统以及营口鲅鱼圈钢厂的1580厚度控制系统的设计；与上市公司鞍山聚龙公司在金融自动化领域方面的合作所取得的成绩；还有其他参与的自动化公司合作项目和国家、省级自然基金项目。从而使学生更好地了解自己的专业，并激发学生对自己所学专业的信心，继而激发学生爱院、爱校乃至爱国情怀，激励学生奋发向上，勇攀高峰。第2章主要介绍自动控制系统的数学模型，要求学生掌握如何建立系统的动态微分方程，掌握传递函数的定义并求出系统的传递函数，学会通过动态结构图的等效变换求传递函数，绘制信号流图用梅森公式求出系统的传递函数。引导学生如何发现科学问题并描述问题，这也是辩证唯物主义中的认识论范畴。在建立微分方程中，通过输入量和输出量的不同选取，得到的数学模型可能是不同的。对于个人，选择不同的伙伴，得到的结果是不尽相同。选择好的伙伴会达到事半功倍的效果。在第3章中讲述自动控制系统的时域分析，目的在于分析系统的暂态特性和稳态特性，从而得出改善系统性能的方向。结合控制系统的稳定性分析，通过讲解稳定性对于控制系统的重要性，延伸稳定性对个人、家庭，乃至社会的重要意义。个人也是个系统，当受到来自于外界的干扰时，如何能做到像稳定的控制系统那样，迅速而平稳的调节，最终消除干扰的影响，是十分必要的。因此，在日常学习中，学生应该提高抵御外界干扰因素的能力，提高自我专注力，更好地完成学业。稳定性和准确性（稳态误差）的矛盾性，体现出兼顾二者平衡的重要性，充分反映了辨证唯物主义和谐共生思想。高阶系统的暂态响应分析将其近似简化为二阶系统，这反映出哲学中将复杂问题简单化的道理，为学生提供学习和生活中处理问题的方法。在稳定判据方面，介绍我国科学家谢绪恺在控制系统稳定性中的贡献及治学风范，培养学生的爱国主义情怀。第4章中的根轨迹法，是根据反馈系统开环和闭环传递函数之间的关系，利用开环传递函数求闭环系统特征根的方法。通过根轨迹法，可以求出闭环系统的稳定性、动态性能和稳态性能。根轨迹法从哲学的角度告诉学生解决实际问题的方法多种多样，当直接的方法不好用，就换个角度，利用间接的方法解决问题。绘制根轨迹的法则中，起点和终点的绘制类似于哲学中的问题从哪里来到哪里去，通过形象生动地阐述，使学生更容易理解根轨迹，继而更好地掌握本章内容。第5章的频率法是研究自动控制系统的一种工程方法，根据系统的频率特性间接地揭示系统的暂态特性和稳态特性，可以简单迅速地判断某些环节或者参数对系统的暂态特性和稳态特性的影响，并能指明改进系统的方向。掌握频率特性的定义及表示方法，掌握开环频率特性曲线的绘制，奈氏判据和稳定裕度的计算。进一步揭示了解决问题的方法多样性的道理。第6章关于线性系统的校正方法-采用频率法校正控制系统。这两章都是频域里对系统进行分析和改进。相比于时域，是从另一个角度分析问题。所以要多种角度看问题。

4 融入思政教育的“自动控制原理”课程考核机制

在以往的教学过程中，课程考核方式采用平时成绩（占10%）+实验成绩（占20%）和考试成绩（占70%）。平时成绩主要是考核出勤率、作业上交情况以及平时小测验。融入思政教育后，将学生在德育方面的表现引入课程考核机制，更加关注学生的学习过程。如：平时作业是否独立完成；课堂出勤更加关注课上表现，发现问题，及时进行思政教育，而不仅仅依据单纯的出席率。这样，促使学生更加注重平时表现，集中精力，专心听课，继而端正学习态度，修复自身缺点。

5 结语

通过将思政教育融于“自动控制原理”课程，把思想教育贯穿专业知识教学全过程，通过深入浅出的举例，使学生在理解专业基础知识的同时，学会如何养成良好的学习态度和方法，如何成为德才兼备的有用之人，从而树立正确世界观、人生观和价值观。