基础机器人课程融合思政教育的实践探索

覃曼萍 唐毓纳 徐咏

2021年广西壮族自治区教育厅印发《关于规范学科类校外培训机构管理的通知》，提出“坚持从严审批机构、重新审批登记机构、加强校外培训监管、规范培训服务行为”的有效举措，切实减轻学生校外培训负担，同时鼓励有条件的学校开展暑期托管服务。随着信息技术和人工智能技术的发展，机器人教育科普培训是目前中小学课外学习的重要内容之一，可见，在全国“双减”政策不断推进和实施过程中，义务教育阶段的科技类教师存在较大的人才缺口。我校作为桂西北地区培养中小学科技类教师、电子信息应用型人才的主阵地，依托中国电子学会“电子信息人才能力提升工程”培养基地和教育机器人培训中心，目前已开设了160多个教育机器人培训公益班，为河池地区培养青少年机器人爱好者、培训师共500多名，其中部分为从事义务教育的中小学教师，同时部分本科毕业生从事中小学科技类教师工作。

《基础机器人设计制作（基于C语言）》是一门多学科交叉、实践性很强的综合性课程，是我校电子信息专业的一门基础专业选修课程。课程涉及机器人的设计与制作、C语言编程及常用传感器的应用等，培养学生的项目化工程能力、创新设计灵感和创新意识，激发学生的学习兴趣和热情。传统的课程教学环节融合小型小车机器人的设计制作与调试的基础实验、应用性实验和综合性设计，较少涉及对学生价值引领和品德培养的教育，因此，对基础机器人课程进行思政教育实践探索非常必要。

为深入落实全国教育大会精神和《高等学校课程思政建设指导纲要》，目前全国高校都在探索如何将思想政治教育贯穿人才培养体系，如何全面推进课程思政建设。同时，课程思政是一项实践立德树人的全局性工程，专业课程思政探索是最重要和最关键的内容。作为一门新工科基础专业课程，如何在传授基础机器人技能知识的同时，潜移默化地对学生进行思想政治教育，发挥专业课程的育人作用，是目前课程团队教师急需解决的一个非常重要的问题。

针对地方应用型本科高校基础机器人课程教学存在的问题和课程思政改革的必要性，提出一种融合课程思政教育的实践探索方法，阐述如何修订加入育人目标的课程大纲、完善包含思政元素的教学内容、改变教学观念和实施过程育人等内容，介绍了关联总结、案例启发和项目实践等融入思政元素的教学实施过程。经过一个学期的课程思政教学实施，增强了大学生的正确三观、厚植中国特色社会主义理想信念和激发新时代爱国情怀，对新工科背景下机器人专业领域人才培养提供一定的支持。

1.课程思政必要性

基础机器人设计制作课程教学是在学生掌握C语言程序设计和单片机原理与接口技术的基础上，以市场上成熟的51单片机为主控，在教师的指导下能完成小型小车机器人的设计、制作、编程和调试，实现相应课程任务，使学生具有初步的小车机器人的机械结构及控制电路的设计与制作能力。与大多数新工科的专业课程一样，基础机器人设计制作课程教学采用线上线下混合教学模式，利用章节任务、演示视频、技能问题等方式具体化、形象化讲授课程理论知识;注重全过程多方位的训练实验，提高学生的专业实践能力和动手能力。但在课程教学过程中，较少关注对学生树立正确人生观和价值观等思想政治素质方面的教育。

目前，基础机器人设计制作课程教学存在的问题有：随着“互联网+”的普及，学生不重视传统思政学习，思想政治教育的难度大;教师对三全育人的实践探索深度不够，在新工科专业课中嵌入思政育人内容的技巧和能力较弱，还无法将思政元素有效地融入到基础机器人专业知识教学中;课程教学内容基于书本内容，但机器人的专业知识技术性强和内容相对深奥，挖掘适应国家社会发展的思政育人元素有挑战性，教学过程缺乏思政育人内容。

2.课程思政改革方法

2.1修订课程大纲，加入育人目标

为适应地方应用型本科院校新工科专业应用型人才培养的需要，基础机器人设计制作课程所在的电子信息工程专业在人才培养方案、课程目标设计、教材选用等各方面全面融入课程思政建设要求和规划。在原有的线上线下混合教学模式上完善已有的课程教学方案，修订基础机器人课程教学大纲，将传统课程教学与正确人生观、社会主义价值观、理想信念和爱国主义有机结合，融入习近平新时代中国特色社会主义思想为指导的思政育人教学目标，培养具有社会责任感和爱国情怀的应用型专业人才。

2.2完善教学内容，挖掘思政教育元素

随着新一代信息技术的发展，国内的机器人行业正在向集成化、智能化和高性能转型，到2025年机器人技术领域的人才缺口高达450万，急需基础扎实、勇于担当的机器人专业人才。课程团队结合《基礎机器人设计制作（基于C语言）》课程特点和学习特性，整合教学内容和实践项目，以点带面，在课程教学任务内容中挖掘紧密相关的正确三观、理想信念和爱国情怀等思政元素，巧妙地引导学生理解、思考和应用，激发大学生的学习兴趣和时代使命感。其中，部分课程内容融入思政元素和内容如表1所示。

2.3改变教学观念，实施过程思政育人

在全面推进新工科建设背景下，课程教学要传授知识技能，也要注重过程育人，具备专业知识和技能的专业课教师要坚定政治立场和政治素养，在专业课程教学中积极主动地融入思政内容。课程思政建设要在教学中真正落地落实，就要把思政内容融入课程教学的全过程，课程教学团队分析和探讨应用于基础机器人设计制作课程的思政理念、教学模式和教学策略，在课前、课中、课后的教学实施过程中融入思政育人元素，如图1所示。

课前，课程团队教师通过“云班课”线上平台向学生发布学习资源和推送学习任务，学生自学“智能物流机器人”“河池砷污染事件”“龙江镉污染事件”“韦拔群革命先烈”和“黄松坚事例”等融入思政元素的学习资源，提升学生的爱国主义精神和使命担当，树立正确的世界观、人生观、价值观。

3.课程思政教学实施

为了发挥专业课程育人，实现润物细无声的课程思政教育教学，课程团队立足基础机器人设计制作课程内容，采用关联总结、案例启发和项目实践等方式融入思政育人元素，实现对授课学生的技能传授和价值引领。

3.1关联总结，增强三观

关联总结融入思政方式以基础机器人课程的“机器人大脑及编程软件的安装与使用”章节的总结为例，在课程教学完成“任务7：断开电源及完成试验”后，总结课程操作实践情况，引入河池砷污染事件和龙江镉污染事件等具体典型事例，指出无论从事任何岗位都要首先学习相应的安全法规，严格按照安全指南要求操作，对遵纪守法和安全抱有一颗敬畏之心，增強大学生的尊重科学、实事求是和遵纪守法意识。

3.2案例启发，厚植理想信念

基础机器人设计制作课程采用案例式教学方法实施课程思政，以课程“机器人巡航”章节的案例切入为例，在进行“任务1：基本巡航动作”教学过程中，类比课程任务展望机器人新技术和新发展，引入和展示市场上成熟的智能物流机器人视频，启发学生用数学和科学思维模式来建立、描述和解决工程问题，前后贯通课程知识，立体关联新工科应用，提升学生专业兴趣、培养学生创新创业能力。

3.3项目实践，激发爱国情怀

融入思政的课程项目案例实践以“机器人触觉导航”章节为例，在进行课程内容“任务1：安装并测试机器人的胡须”教学导入时，引入韦拔群红色革命先烈英雄事例，介绍中印边境冲突情况，以本章课程内容为基础，引出开展国防类机器人综合实训项目“恶劣边境巡防”，激发学生爱国责任担当、民族自豪感和自信心，培养学生的社会责任感和奋斗使命感，践行和培养学生的爱国主义精神。

4.课程思政探索成效

基础机器人设计制作课程在本校2020级电子信息工程专业1、2班（共80人），通过一个学期的思政教育教学实践后，课堂教学氛围积极，学生能独立分析、解决问题，具有实事求是的科学思维，增强自主学习和沟通协作能力，激发学生参加公益活动、校企合作项目和专业竞赛，其中有九位学生作为团队成员参加第十届中国教育机器人大赛，并获得特等奖两项、二等奖一项和三等奖五项，有六位学生参加RoboCom世界机器人开发者大赛，并获得一等奖两项。通过对基础机器人设计制作课程的思政探索研究，特别是对具有桂西北地区机器人专业特色的育人元素、教学方法、教学实施等思政要素的挖掘和研究，进一步增强了课程团队教师的专业育人和思政育人能力，实现课程知识传授与价值引领相融合，提高学生机器人领域的综合实践能力和爱国情怀，其中教务系统的学生评教评语如图2所示。在开展课程思政教育后，2020级学生对本课程的评教评分高达95.369分，对课程思政教育的评价包括“创新教法”“启发诱导”和“培养能力”等。

5.结束语

结合新工科建设和机器人技术领域应用发展，全面分析基础机器人设计制作课程融合思政教育的必要性、改革方法和教学实施内容，挖掘出融入课程教学设计和教学实施过程的社会主义三观、理想信念和爱国情怀等思政育人元素，将大学生的综合素质培养渗透课程教学全过程，激发学生的学习兴趣，引导学生树立远大理想和爱国主义精神，做一名符合国家和社会要求的机器人领域应用型人才。

（基金项目：1.基金来源：2021年教育部产学合作协同育人项目;项目名称：电子信息类专业新工科建设研究与实践;项目编号：202102076004。2.基金来源：河池学院2021年校级教育教学改革项目;项目名称：《基础机器人设计制作》的课程思政实践探索;项目编号：2021EB005。3.基金来源：河池学院2020年课程思政示范课程立项建设项目;项目名称：基础机器人制作与编程;项目编号：2020KCSZ10。）

（覃曼萍，硕士，河池学院人工智能与制造学院工程师，研究方向为嵌入式开发与应用。唐毓纳，硕士，河池学院人工智能与制造学院助理实验师，研究方向为机电一体化和控制工程。通讯作者徐咏，硕士，河池学院人工智能与制造学院高级实验师，研究方向为嵌入式与智能控制。）