机械工程控制基础课程思政教学探讨

李艳杰 于晓琳 王磊 徐丽

10.3969/j.issn.1671-489X.2022.03.111

摘 要 落实全国教育大会关于“三全育人”的工作部署，对沈阳理工大学机械工程控制基础课程在教学方法上进行改革、在教学内容上进行调整，深入挖掘课程中蕴藏的思想价值和精神内涵，并以短视频、线上线下混合教学等多种方式与专业教育恰当融合，培养符合新时代需求的专业技术人才，实现立德树人的根本目标。

关键词 机械工程控制基础；课程思政；三全育人；慕课；微课；混合式教学；CourseMaker

中图分类号：G642.4 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2022）03-0111-03

0 引言

习近平总书记在全国教育大会上关于高等教育的重要讲话为广大高等教育工作者扎根中国大地办好中国特色社会主义高等教育指明了奋斗方向，深刻回答了培养什么人、怎样培养人的问题。2020年6月，教育部印发《高等学校课程思政建设指导纲要》，明确指出：工学类专业课程要注重强化学生工程伦理教育，培养学生精益求精的大国工匠精神，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。

机械工程控制基础课程是机械大类各相关专业大三学生的专业基础课、必修课，受众面广。课程主要讲授经典控制理论对控制系统进行分析和综合的基本理论与方法及其在工程领域的应用，为后续专业课程学习奠定基础，是理论性很强的一门课。随着现代化技术的不断发展，自动控制技术在航空航天、制造业、交通、能源等众多行业被广泛应用，极大地提高了社会劳动生产率，改善了人们的生活水平。

本课程在教学改革探索过程中，以习近平总书记对青年学生提出的“爱国、励志、求真、力行”四个希望为核心进行思政内容的教学设计，在专业知识讲授过程中恰当地融入爱国精神、工匠精神、团队精神以及学校特色传承的兵工精神，提高学生的稳定意识、大局意识、协作意识、规划意识、底线意识，培养工科学生的人文情怀、专业素养等，实现价值观引领，使课程内容变得更鲜活、更有感染力。

1 机械工程控制基础课程中主要的思政

元素

本课程的专业核心教学内容包括绪论、数学建模、时域和频域性能分析、稳定性分析、稳态误差分析和系统校正等内容，涉及的理论和工程应用的背后蕴含着著名科学家的贡献、关于辩证统一的科学认识论、顽强不屈的工匠精神等多种精神内涵。表1按专业知识的教学内容与体系列出专业知识与思政教育的映射和融入点，并示例部分具体的思政元素。

2 机械工程控制基础课程思政教学探讨

专业课程教学融入思政元素，对专业课教师的教学能力提出更高的要求，如何能够在保证专业知识体系完整的前提下，尽量以“润物细无声”的方式融入思政元素，做到恰如其分，是需要深度思考和反复实践的。

本课程思政教学融合了PPT展示、短视频、慕课、网上交流等多种教学手段。目前，本课程作为校级一流本科课程，已经在中国大学慕课网以独立SPOC方式实现了线上与线下混合式教学。课程组充分利用慕课平台的功能将相关思政元素制作成短视频或PPT的形式上传至慕课平台，学生可以随时随地观看学习，并开通网上问答交流功能，很好地形成互动。同时，针对素材给出以选择题和填空题为主的思政教学过程考核，并以一定的权重纳入最后总评。

短视频是目前十分火爆的互联网内容传播方式，深受青年人的喜爱。课程组充分搜集与课程内容相关的资料，使用CourseMaker这一微课制作软件制作20多个视频教学短片，上传到慕课平台。短片内容紧凑，文案与视频恰当结合，专业知识点与思政元素有机融合，不生硬说教，能启迪学生的思想，深受学生喜爱。

拉普拉斯变换是本课程最重要的数学基础，对工程类学生只要求理解会用即可，不要求严谨的数学证明，但对应用型本科学生来说仍然很难。为了激发他们的学习热情，课程组制作的微课整合了拉普拉斯本人的人生经历以及华为创始人任正非先生接受采访的视频资料：“我们知道的是微小的，我们不知道的是无限的”，拉普拉斯对任何领域都保持浓厚兴趣并孜孜以求；华为也正是因为重视基础学科研究和对科技研发的大力投入，才有了今天的成绩。学生看后很受鼓舞。

谢绪恺教授在1957年中国第一次力学会议上提出线性系统稳定性的代数判据，后被称为“谢绪恺判据”，在控制理论的发展历程中终于有了以中国人名字命名的研究成果。谢教授当年仅32岁。2015年，已经耄耋之年的谢教授还心念年轻学生学习高等数学的困难，手写书稿、手绘图表，出版《高数笔谈》一书。谢教授的贡献不仅增强了学生的民族自信心，同时令学生感佩他终身学习的态度和心怀祖国未来的责任心。学生反馈认为上课认真听讲、独立完成作业、顺利通过课程考核，是他们最基本的责任担当，应更加努力学习专业知识，为将来用知识贡献社会打好基础。

在“控制系统稳态误差”一章，课程更新引入神舟十二号与中国空间站成功对接的素材。空间交会对接被形象地称为“万里穿针”，对控制精度的要求非常高，是载人航天活动的三大基本技术之一。这一素材既可以让学生对本章理论知识的应用场景有更直观的认识，又可以激发学生对我国最新航天科技发展的自豪感。最新的科技动态引入课堂也会让学生体会到教师对教学的精益求精，也是对学生言传身教的鲜明体现。

理论与实践相结合是很好的教学手段。在“控制系统的综合与校正”一章，在理论讲解的基础上，用实际工程系统的PID控制实验项目对学生开展求真务实的科学态度和工匠精神的培养。课程组还尝试以PID为切入点，线上开展关于经典与现代的关系的讨论，引导学生关注科学与人文的结合。学生积极参与讨论，教师也全力走进青年学生的思想世界，做到教学相长。

教学内容中可融入的思政元素较多，教学设计过程中坚持以学生为主体，强化隐性教育，力争做到融入流畅、恰到好处，似盐溶于水，同时注意收集学生的反馈意见，保持开放设计，及时调整内容、方法和手段。

3 基于CourseMaker制作微课

微课制作技术手段很多，由于本课程的思政教育微课均是专业课教师自行完成，因此，选择一个易学易用的编辑工具会降低教师的视频制作难度，使教师更聚焦课程思政元素的深度挖掘、相关资料的收集以及文案的撰写等核心工作。使用Course-Maker软件可以很方便地用时间轴的方式布置视频、音频、字幕、抠像、转场动画等，可以配合智能笔进行PPT讲解，可以录屏、录音，还可以制作与学生的问答互动，制作后视频发布方便。

图1为用Coursemaker制作微课的界面截图。该微课整合了多个关于我国无人机发展的视频，配以文案和解说，带片头和片尾，用.MP4格式输出。这段六分钟的视频文件大小为175 MB，视频清晰度和流畅度等能满足教学要求。

4 结束语

结合机械工程控制基础课程的特点，在对学生系统讲授专业知识的同时，践行“三全育人”理念，培养学生科学的认识论和方法论，帮助其树立报效祖国的使命感和责任感。思政元素的融入应尽量自然、贴切，不留痕迹，融入点尽力贴近学生的生活和思维方式，方能真正引起他们的共鸣。机械工程控制基础课程思政教学初步实施效果良好，后续会根据学生反馈，进一步丰富教学手段和教学内容。

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*项目来源：沈阳理工大学2020年度课程思政专项课题“《机械工程控制基础》课程思政研究”。

作者：李艳杰，沈阳理工大学机械工程学院，教授，教研室主任，长期从事机械工程控制基础课程教学，研究方向为机器人智能控制；于晓琳、王磊、徐丽，沈阳理工大学机械工程学院，副教授（100159）。