工程教育专业认证背景下课程思政教学探索——基于“选矿自动化”课程＊

成奖国，李龙江，谢 飞

（贵州大学矿业学院，贵州 贵阳550025）

当前，工程教育专业认证已经成为高校专业建设的主要趋势。在工程教育专业认证指导下，高校本科专业人才培养方案中的课程设置均以“成果导向、以学生为中心、持续改进”为主线进行总体设计[1]，对学生毕业要求在人文、社会及科学素养、社会责任感等方面提出了明确的通用标准。在此背景下，专业课程既要解决复杂工程问题服务，同时也要在课程中体现人文情怀，具有一定的思想政治教育内涵，即当前主要提倡的“课程思政”。思想政治教育在价值观引导上有着重要的地位和作用。高校主要通过思政课对大学生实施思想政治教育，从而让学生学习政治理论知识，引导学生形成正确的人生观、价值观和世界观，帮助学生端正学习态度、掌握学习方法，帮助学生建立正确的职业观、职业道德和职业规范[2]。

1 “选矿自动化”课程概况

“选矿自动化”是矿物加工工程专业的一门核心专业课程，共48 学时/3 学分，其中包括16 学时实验。课程的教学任务是使学生掌握自动控制的基本概念和基本方法，学会运用MATLAB 进行控制和设计实验，应用所学知识解决选矿过程中自动化控制的常见问题，为毕业设计提供自动化设计的基本理论和方法；在教学过程中培养学生树立正确的世界观、人生观和价值观；使学生的专业能力和身心全面发展。学生通过课程学习，能掌握MATLAB 基本理论及专业应用，能借助单片机进行自动控制建模并编程，能正确选择和使用常用检测仪表，并灵活运用有关方法分析解决实验中的相关问题，具有一定的分析和解决现场自动控制问题的能力，为解决实际工程问题奠定基础。课程教学内容主要包括绪论、MATLAB 程序及应用、经典控制理论、实际理论应用以及实验等五部分。

2 “选矿自动化”课程思政教学改革总体思路

教学内容安排方面，主要以专业人才培养目标为指导，结合工程教育认证需求和新工科建设特点，对教学内容进行调整并完善，删繁就简，分清主次，着重讲授可培养学生能力的知识点。

结合新工科建设、工程教育专业认证对人才培养的具体要求，在学校“以学生发展为中心，学习成果为导向，学习效果为标准”的教学理念指引下，以提升学生综合能力为根本出发点，重塑和改革课程教学内容，创新教学方法，把握好专业教育与思想政治教育的最佳结合点，把传授知识与培育价值相结合，在专业教学中毫无违和地融入思想政治教育[3]，全面调动学生学习主动性和积极性，活跃课堂教学氛围，充分发挥课堂作为教学主阵地的作用。

课堂教学中根据每部分的内容特点改革相应的教学方法。结合专业的特点，加强课程知识与专业的极度融合，并将课程所蕴含的思政元素有机融入到课堂知识点讲授中，在潜移默化中，实现对学生思想的引导[4]。课堂上严格要求学生，促使学生掌握足够的专业知识和技能，为实现将来建设国家的伟大抱负打好基础，并在未来的工作和生活当中敢担当、能担当。

3 “选矿自动化”课程思政实施策略

3.1 以学生为中心，提升学生学习课程的兴趣

教学中主要通过以下三个方面提升学生对课程的兴趣：①根据课程的具体情况对课程中的主要问题和知识点进行提炼，尽可能使教学内容生动有趣，让学生对课程产生兴趣，从被动学习尽快转入主动学习；②转换角色，从学生的角度去看问题，发现学生关心和感兴趣的问题，关注学生对相关知识点的不同理解和看法，及时了解学生在学习、生活中和思想上存在的压力和诉求等，做到心中有数，有的放矢[2]；③深入企业一线，研究并探讨矿物加工复杂的工程问题是什么、选矿自动化能解决哪些复杂的工程问题、如何解决和实施等问题，确立塑造价值、培养能力和传授知识三维立体的课程目标。图1 描述了培养学生兴趣、学生学习态度转变过程的金字塔结构。通过学生的主动学习和探索，最终实现解决工程实际问题的目标。

3.2 以提升学生综合能力为目标，改进和创新教学思路

根据服务地方、培养矿物加工工程师的专业定位，结合选矿自动化教学内容以及生活实际中的现实案例，融入思政教育元素，改进课堂教学方法，多种教学方法相结合，激发课堂活力，提高课堂教学效果。以学生为主体，以学习目标为内核，巧妙结合加拿大BOPPPS 模式开展实际课堂教学。建立课程网站并借助相关网络课程教学平台等，给学生提供各类课程学习文档、视频等资料，增进学习交流和教学互动，也便于及时了解和掌握学生的思想和学习情况。按照提出问题→分析问题→解决问题→提出新问题的流程讲述自动化设计理念和思路，锻炼学生在思考中主动学习的能力。开展现场教学，邀请企业专业人员结合教学内容中对实践性要求高的部分来校现场讲学或者进行学术讲座等，开拓学生的创新思维，增强学生对选矿自动化过程的感性认识，培养学生探索真理、志存高远、脚踏实地的素质。“选矿自动化”教学方法如图2 所示。

3.3 针对教学内容改革教学方法，提高课程教学效果

对传统多媒体课件式教学进行改进，全面采用案例教学、演示教学、现场直观教学和体验式教学、微视频教学、线上线下结合教学以及翻转课堂等教学方法，将自动控制理论等与MATLAB 建模仿真相结合，变抽象为具体，实现模块化操作和可视化操作，提高学生学习主动性和兴趣，达到提高教学效果和质量的目的。如以制作大型课件和教学视频、学科前沿讲座等形式分析讲解课程绪论，让学生全面了解学科发展及课程内容，充分发挥绪论对课程的重要性；让学生带电脑（安装着MATLAB 软件）进课堂，进行现场演示教学，通过工程问题讲解MATLAB 的数学建模与处理；控制理论部分理论性比较强，多种媒体及教学案例和微视频相结合，加强学生对知识点的掌握；运用装载自动控制等相关硬件模块和电路的教学小车进行理论运用现场直观教学，并让学生在课堂上连接控制线路等[5]。MATLAB 自动控制中函数impluse 的说明如图3 所示。

图1 “选矿自动化”学习金字塔

图2 “选矿自动化”教学方法

图3 MATLAB 自控中函数impluse 的说明

3.4 加强实验室硬件建设，提高实践教学质量

继续加强课程实验室硬件设施建设，增加实验设备，增加实验模块及相关书籍，完善授课小车的功能，争取实现PLC、触摸屏、单片机、电脑上位机、手机APP 控制等相融合的技术等。积极和企业联合，加强“产学研”联合，建立选矿自动化实习实训基地。利用学生现场实习的机会，了解选矿生产现场自动控制技术的应用以及操作要求，观摩相应的自动控制装置的组成和工艺，了解行业标准等，进一步巩固和强化学习效果。

3.5 深化课程考试改革，创新课程及毕业要求达成度评价

为了培养学生的主动学习意识，促成培养目标的达成，应改革完善考核方式及课程达成度评价等。如改革单一试卷考核为期末考试＋过程考核的课程评价方式；增加和建设现场实验考试操作题库量，并通过上机训练和现场操作考查等多种方式，使自动控制软件和硬件操作达到现场与理论的结合；同时增大期末试卷中主观题和综合应用类型题目的比例，根据各项考核资料，对学生成绩实行涵盖考试、实验和设计报告、作业及出勤和课堂表现等在内的多元化量化考核；引入补偿模糊神经网络评价方法、工程评价和工程管理方法，制定课程毕业要求达成度评价方法对学习效果进行评价。

3.6 课外积极推动和组织学生参加数学建模竞赛活动

本课程中所主要应用的MATLAB 软件本身就是一种数学建模软件。数学建模是通过抽象和简化实际问题，引入一些数学符号、变量和参数，用数学语言和方法建立变量参数间的内在关系，得出一个可以近似刻画实际问题的数学模型，进而对其进行求解、模拟、分析检验。它大致分为模型准备、模型假设、模型构成、模型求解、模型分析、模型检验及应用等步骤。这一过程往往需要对大量的数据进行分析、处理、加工，建立和求解复杂的数学模型，这些都是手工计算难以完成的，往往在计算机上实现[6]。

MATLAB 软件具有强大的数值计算、绘图以及多样化的工具箱功能，能够快捷、高效地解决数学建模所涉及的众多领域的问题。因此，在教学中可以适当地对内容进行延伸，给那些善于学习和思考的学生创造机会，鼓励他们拓展知识结构，积极参加数学建模竞赛。

3.7 教学中倡导社会主义核心价值观

工科专业课教学过程中本身蕴含着社会主义核心价值观，大学生在课堂学习中能够自觉践行社会主义核心价值观。专业课教学中，结合课程内容、特点以及教学条件，科学设计教学过程，合理运用教学手段与方法，将思政要素自然、隐形地传递给学生。通过自动控制技术发展过程中伟大科学家们对事业的献身和敬业精神的介绍，培养当代大学生的诚信和敬业精神。以本专业毕业的杰出校友为范例和榜样，或邀请他们回校讲学介绍成功经验、工作经历和企业文化等，使学生在理解所学课程知识的基础上，了解自动控制在生产中的重要作用，让学生领悟工匠精神、爱岗敬业精神，增强他们的使命感。

3.8 提高教师自身思想政治修养，强化育人成效

专业教师的思想境界、人文素养、敬业精神、授课状态、业务技能对学生存在着潜移默化的影响[5]。学生对于教师“身教”的领会要强于“言传”的知识，因此教师要重视“身教”，全面提高自己的教学水平，做到知行合一，加强自身修养，在品行上为学生做表率，树立好榜样，正面引导学生。

4 结束语

“课程思政”是新时代教育教学改革的重要方向。在当前工程教育专业认证的大趋势下，要求学生能够利用所学理论知识理论联系实践，解决实际中的复杂工程问题，同时还要求学生具有一定的人文社科素养。在专业教学中，利用专业课程的课堂教育实现思想政治教育任务，增强学生的专业技能、人文修养及对社会主义核心价值观的认同感。教学实际中，积极开展“选矿自动化”及其他专业课程的教学内容和方法改革，以学生为中心，提高教学水平与技能，加强自身思想政治修养，积极探索课堂思政教学方式，不断提高课程教学效果和质量，培养合格的选矿自动化专业技术人才。