新工科背景下的专业课程思政教学改革和实践——以无线传感器网络课程为例

杜 茜

（临沂大学信息科学与工程学院 山东·临沂 276000）

新工科的大背景下，大学专业课程的思政建设需要以培养社会主义核心价值观为主导，以培养学生专业学科素养为核心，以培养学生的正确的人生观、价值观为目标，以期全面培养学生的学习能力和学科素养，健全学生的人格发展。

本文以无线传感器网络这门课程为例，探索新工科背景下物联网专业课程思政教学的改革探索和实践。

1 《无线传感器网络课程》的简介

《无线传感器网络》课程是网络工程专业学生的一门专业方向主干课程，是现代工程技术人才必须学习和掌握的知识。课程是教育部管理类专业教学指导委员会规定的物联网工程类专业（如：物联网工程、通信工程、网络工程等专业）专业课程之一，是一门实践性性、应用性较强的专业综合课程。是本科网络工程专业高年级开设的专业选修课程。

课程主要讲授无线传感器网络概述、Zigebee协议的基本工作原理、CC2530芯片指令系统和程序设计编写方法、Zigbee协议栈的组网系统开发、lora系统的技术原理、lora技术进行无线传感网络的组网设计系统开发。作为一门面向物联网应用、联系物联网理论/系统/设计、课程设计和毕业设计等教学环节的专业课程。其目的是指导学生掌握无线传感网络软硬件设计手段，培养学生对于复杂网络工程的实践能力和综合解决问题的能力。为后续毕业设计和就业打下坚实的专业基础。

课程依托教育部产学合作协同育人项目的实践平台：嵌入式物联网实验箱作为创新能力培养的实践平台。

2 课程目标

本课程是物联网方向的核心方向课程，课程是对前期所开专业课程的延伸扩展，也是为学生专业实践能力培养及就业的重要实践课程。课程的目的是指导学生掌握无线传感网络软硬件设计手段，培养学生对于复杂网络工程的实践能力和综合解决问题的能力，结合思政教育培养学生具有严谨的科学钻研精神，良好的团队合作能力，辩证的思维能力、正确的祖国观和积极进取的人生观价值观。课程的教学目标：

（1）第一个层次目标：使学生通过学习无线传感网络的基本理论和原理，通过掌握无线传感网络的协议标准、系统框架和设计的方法，学会无线传感器网络系统的应用开发方法，熟悉利用Zigbee协议或者lora技术进行无线传感网络的组网设计和硬件扩展设计，学生能够利用实验平台模块自己组建并实现简单的无线传感器网络的典型应用，从而最终实现一个物联网的典型应用。为基础课和前续专业课的系统延伸和拓展。培养学生对于复杂网络工程的实践能力和综合解决问题的能力。

（2）第二个层次目标：培养学生复杂物联网工程的一种综合性的系统设计能力，提升学生的系统设计能力、专业思维素养和良好的职业素养。在专业能力的培养过程中，注重培养学生的自学能力、专业知识的钻研能力、团队合作能力和严谨的科学研究的态度。为将来的就业培养良好的职业素养。

（3）第三个层次目标：建立大教育体系，为学生树立大教育观，培养学生具有良好的辩证思维能力，积极向上的、正面的人生观和价值观。培育学生有为国家做贡献的正确的祖国观以及不断进取不断实现个人价值的理念。

3 思政建设的课程设计案例

我们以温湿度传感器实验这一节课的内容为例，作为无线传感器网络思政课堂设计一个方案进行思政建设的实践探讨。

教学目标有四个方面：（1）掌握温湿度传感器的工作原理；（2）完成温湿度实验的测试；（3）完成温湿度传感器的拓展实验任务；（4）理解什么是学习之道？在本堂课的教学目标里，不仅教会学生掌握无线传感器实验的基本工作原理，编程应用方法，也融入了培养学生如何学习的方法、技巧和积极主动的学习观、人生观。思政映射与融入点是通过让学生自学温湿度传感器的工作原理，讨论什么是学习之道，培养学生的自主学习能力和科学钻研精神。

课程思政教学设计过程包括教学方法设计、过程设计。

教学方法设计：翻转课堂、分组讨论、任务驱动法和实验教学法，布置课前任务：网络或资料搜索温湿度传感器芯片的工作原理。课上：分组讨论工作原理，以小组形式做总结陈述，实验验证结论。

课堂讨论：分组讨论温湿度传感器的工作原理，以小组形式做总结陈述。从这个讨论过程中，引导学生们讨论：（1）学习之道是什么？（2）一万小时定律你认同吗？（3）你怎样学好一门专业性强的新知识或新技术？最后引导学生讨论总结出：学习之道的关键是什么？引导学生更好地学会一个较复杂的学科，做好自学。刻意练习做到卓越的方法是什么？引导学生学会刻意练习，不断学会反思，达到创新、超越的目的。

预达到的课程思政效果：激发学生的自主学习的能力和团队合作能力，培养学生的钻研科学的精神，提升学生的积极主动的自律的能力。促进形成积极主动的学习观和人生观。

4 思政建设的课程评价

从期末作品考核、平时成绩考核（课堂表现考核、实验考核、分组考核）、调查问卷考核等多个层次进行专业课程学习和思政培养的效果评价。专业知识的学习能力：通过小测验、实验成绩、课堂表现和期末考试的结果综合评价学生的课程的专业能力情况。

积极自学能力（自律能力）的评价：任务驱动实验教学，每一个实验设计一个拓展任务，当堂提交，任务驱动法，驱动学生自主的动手、动脑进行钻研实现每一个任务，通过对拓展任务的课堂表现和实验考核的考察，评价学生克服困难、主动钻研的自学能力情况。

团队合作能力的评价：每一次实验教学的拓展任务和期末作品，分组完成，训练学生的团队合作能力。在项目的设计开发过程中，需要体现团队分工和合作的能力，通过拓展任务的期末作品的团队合作能力考察评价团队合作能力。

职业能力素养的评价：职业素养是指职业内在的规范和要求，是在职业过程中表现出来的综合品质，通过使用调查问卷的方式，评价学生在课程结束职业能力素养的培养效果。

为国家贡献的祖国观、积极进取的人生观价值观的效果评价：（1）通过课堂讨论，学生发表自己的看法的课堂表现；（2）通过课下与学生谈心的了解；（3）老师在期末作品答辩中设计一些隐形的祖国观和价值观的题目，通过学生回答问题的思路了解；（4）调查问卷方式，四方面综合评价学生的对于国家荣誉感和对于人生的价值观的思考高度。

5 总结

办好思政课，最根本的是要全面贯彻党的教育方针，解决好培养什么人、怎样培养人、为谁培养人这个根本问题。而新工科背景下，学生的主动学习能力、创新应用能力和学科思维体系的搭建，是培养创新应用型人才的核心。所以在创新人才培养全过程和各环节，要有机融入本专业所蕴含的思想政治教育元素和所承载的思想政治教育功能。我们专业课教师责无旁贷，要把育人作为首要任务，不断提高自己的道德素养和人格魅力，深入挖掘课程所蕴含的思政元素，并有机融入教学中，精心教学设计，采用恰当的教学方式，启迪学生思维，培养学生正确的价值观、人生观和世界观，养成高尚的品格，增强社会责任感，具有高尚的人文情怀，掌握深厚的专业知识，勇于探索，善于创新，实现价值引领、知识传授和能力培养的有机统一。形成师生在亲身参与和实践中提高认识、砥砺品格、朋辈相携、为人师表的新型育人机制。