賈莉娜
(遼寧科技學(xué)院 中美雙百學(xué)院,遼寧 本溪 117004)
立德樹人是我國高等教育的根本任務(wù),課程思政是落實立德樹人根本任務(wù)的關(guān)鍵[1],高等教育必須將思想政治與專業(yè)課有機融合,將價值塑造、知識傳授和能力培養(yǎng)三者融為一體,不可割裂。實現(xiàn)思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程,全員育人、全程育人、全方位育人是每一位高校專業(yè)教師的責(zé)任。文章從測控技術(shù)與儀器專業(yè)的專業(yè)核心課程“智能儀器設(shè)計基礎(chǔ)”課程思政的研究與探索的視角出發(fā),深度挖掘課程思政元素,尋找課程內(nèi)容與思政教育的切入點,系統(tǒng)規(guī)劃課程思政案例,積極探索將課程思政教育融入課程目標(biāo)的教學(xué)過程和教學(xué)組織策略。通過在智能儀器設(shè)計基礎(chǔ)課程理論、實驗教學(xué)中的教學(xué)實踐,實現(xiàn)了專業(yè)課價值引領(lǐng)的作用,具有重要的實踐意義。
“智能儀器設(shè)計基礎(chǔ)”課程是測控技術(shù)與儀器專業(yè)的一門重要的專業(yè)必修課。課程主要內(nèi)容包括:智能儀器的結(jié)構(gòu)和特點、智能儀器中常用的微處理器、信號調(diào)理及數(shù)據(jù)采集技術(shù)、控制信號輸出技術(shù)、智能儀器人機交互技術(shù)、智能儀器中的通信技術(shù)、智能儀器的典型數(shù)據(jù)處理技術(shù)。通過本課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生能了解智能儀表的構(gòu)成及開發(fā)設(shè)計方法,并具有初步設(shè)計智能測控儀表的能力。結(jié)合課程的內(nèi)容,確定了課程的思政育人目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生對儀器類工程師職業(yè)的專業(yè)自信;培養(yǎng)學(xué)生愛國主義與為國擔(dān)當(dāng)?shù)呢?zé)任感、使命感;培養(yǎng)學(xué)生樹立社會主義職業(yè)道德觀;培養(yǎng)學(xué)生團結(jié)合作與團隊意識;培養(yǎng)學(xué)生精益求精的大國工匠精神。
課程思政教學(xué)案例作為課程思政實施的載體,系統(tǒng)規(guī)劃、深度挖掘豐富的課程思政教學(xué)案例資源是課程思政的教學(xué)設(shè)計的關(guān)鍵[2]。
在課程的緒論里,以智能儀器的重要性及智能儀器在國防、工業(yè)、民用、科研等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用為切入點,講述智能儀器的研發(fā)體現(xiàn)了中國人科技強國的決心,智能儀器應(yīng)用體現(xiàn)了國家不斷為人民創(chuàng)造美好生活的目標(biāo)。結(jié)合習(xí)近平總書記“七一”講話中對青年的期望,作為新時代大學(xué)生,肩負著我們民族復(fù)興和國家富強的歷史重擔(dān)。引導(dǎo)學(xué)生熱愛儀器儀表和熱愛測控技術(shù)與儀器專業(yè),明確儀器類工程師的工作崗位和工作內(nèi)容的社會價值,培養(yǎng)專業(yè)自信,引導(dǎo)學(xué)生樹立儀器類工程師的職業(yè)理想,讓學(xué)生了解我國智能儀器的發(fā)展現(xiàn)狀與未來發(fā)展的機遇與挑戰(zhàn),引導(dǎo)學(xué)生將自己的職業(yè)規(guī)劃、職業(yè)發(fā)展脈絡(luò)與民族復(fù)興、國家發(fā)展的歷史進程融合起來。
在智能儀器數(shù)據(jù)采集這個知識點中,以智能儀器實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的A/D芯片為切入點,通過AD轉(zhuǎn)換芯片速度和精度這兩個基本指標(biāo)讓學(xué)生理解什么是高端AD器件。該知識點的課程思政素材為《瓦森納協(xié)定》和華為芯片事件。早在1996年以西方為主的33個國家在奧地利維也納簽署了《瓦森納協(xié)定》,規(guī)定了高科技產(chǎn)品和技術(shù)的出口范圍和國家,其中高端ADC屬于出口管制的產(chǎn)品,中國也屬于受限制的國家之一,禁運范圍主要是精度超過8位1.3GSPS以及16位以上速度超過65MSPS的ADC 。
近年來發(fā)生的“華為芯片事件”和《瓦森納協(xié)定》性質(zhì)是一樣的。2019年5月16日,美國將華為列入實體清單,在未獲得美國商務(wù)部許可的情況下,美國企業(yè)將無法向華為供應(yīng)產(chǎn)品。通過這些課程思政素材的講解,讓學(xué)生明白美國等西方國家打壓中國高科技企業(yè),遏制中國發(fā)展的陰謀,使學(xué)生明白大國競爭中,科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力,核心技術(shù)是國之重器,強化“科技強國,創(chuàng)新興邦”的理念。激發(fā)學(xué)生立志掌握知識,樹立為國家、民族擔(dān)當(dāng)?shù)氖姑?,使得青年學(xué)生能夠肩負起我們民族復(fù)興和國家富強的歷史重擔(dān)。
在智能儀器的通信這個知識點中,通過智能儀器的短距離無線通信講解汽車遙控器的通信原理,引入案例《盜車賊“玩起”高科技 汽車鎖“完敗”干擾器》,案例內(nèi)容是犯罪嫌疑人物色作案對象并駕車尾隨,車主人下車后,摁動遙控器,明明聽到鎖門提示音,但車門并未鎖住,等再回來時,車內(nèi)財物已被盜竊一空。這是近年來發(fā)現(xiàn)的利用信號干擾器盜竊轎車內(nèi)財物的高科技犯罪手段,這種干擾器可以發(fā)出與轎車遙控器相同的頻率信號。通過這個案例讓學(xué)生明白,作為新時代大學(xué)生,有知識、有技能,制作這樣一款信號干擾器并非難事,但大家應(yīng)該清楚地意識到設(shè)計、制作這樣反人類、反社會的產(chǎn)品屬于違法行為,是不符合社會主義職業(yè)道德和社會主義核心價值觀的。引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的技能觀,絕不能利用自己的技能去做違法犯罪之事。要讓學(xué)生知道,沒有好的道德修養(yǎng),再高的學(xué)識水平也最終會走向窮途末路。引導(dǎo)學(xué)生在努力提高自己的職業(yè)技能的同時,時刻以社會主義核心價值觀作為自己的價值取向,要為社會和人民造福。
智能儀器的設(shè)計過程一般遵循“自頂向下”的設(shè)計原則,從整體到局部。首先要根據(jù)要求提出總體方案,接著把一個復(fù)雜的、綜合的系統(tǒng)分解為若干子系統(tǒng)構(gòu)成,分別對子系統(tǒng)進行設(shè)計。智能儀器的這種設(shè)計方法由繁入簡,可以節(jié)省時間、提高效率。智能儀器的整個設(shè)計很難憑借一己之力完成,團結(jié)合作是智能儀器設(shè)計開發(fā)過程中所遵循的基本規(guī)范。通過這個課程思政素材,應(yīng)使同學(xué)們明白,需要完成一項大工程時,必須采用分而化之的手段,而團隊協(xié)作是走向成功的關(guān)鍵,個人的能力是有限的,眾人拾柴火焰高。定下目標(biāo)后,理清達到目標(biāo)的思路,和合作伙伴良好溝通,分工協(xié)作,做好每一階段的部署,并且逐一完成。
實驗教學(xué)作為“智能儀器設(shè)計基礎(chǔ)”課程的重要組成部分,通過實驗課實施思政教育是非常必要的。智能儀器的A/D轉(zhuǎn)換實驗,智能儀器通信實驗,均為設(shè)計性實驗,教師給出實驗要求,同學(xué)們自行設(shè)計實驗方案,完成相關(guān)的硬件及軟件設(shè)計,并且在Proteus仿真平臺上將實驗內(nèi)容進行調(diào)試,最終達到實驗要求。整個實驗過程,從實驗方案確定、芯片的選擇到程序的編寫,要求同學(xué)們反復(fù)修改、精益求精、完美地實現(xiàn)實驗內(nèi)容,培養(yǎng)同學(xué)們大國工匠精神。從古至今,這種追求精益求精的精神早已經(jīng)成為中華民族的一種品質(zhì)。習(xí)近平總書記也曾經(jīng)用16字概括工匠精神的深刻內(nèi)涵,“執(zhí)著專注、精益求精、一絲不茍、追求卓越?!惫そ尘竦暮诵木褪歉梢恍校瑦垡恍?,專一行,精一行[3]。這是我們每位同學(xué)應(yīng)該有的信仰。
高校專業(yè)教師在專業(yè)課程講授過程中,如何將思想政治教育以“春風(fēng)化雨、潤物無聲”的方式融入教學(xué)環(huán)節(jié),既不能影響專業(yè)知識的講解,又不能讓學(xué)生覺得課程思政內(nèi)容唐突多余,自然而然地發(fā)揮思政教育功能,實現(xiàn)價值引領(lǐng),使學(xué)生在潛移默化中樹立正確價值觀,形成健康的專業(yè)倫理和科學(xué)信仰。這是課程思政實施過程的關(guān)鍵問題。
通過“智能儀器設(shè)計基礎(chǔ)”課程思政的實踐探索,筆者認為采用融合法較好。所謂融合法是指在教學(xué)內(nèi)容中找出與思政教育之間的契合點,實現(xiàn)兩者的有機融合與無縫對接。實現(xiàn)課程思政內(nèi)容與專業(yè)理論知識有機融合,相輔相成,消除了專業(yè)教育與思政教育“兩張皮”的現(xiàn)象。這種教育方式是潛移默化的,是融合在專業(yè)知識的學(xué)習(xí)中的,不是硬性說教式的,同學(xué)們在專業(yè)知識學(xué)習(xí)的過程中,自然而然地接受價值引領(lǐng)和世界觀的塑造。如在講解智能儀器通信這個知識點時,引入課程思政內(nèi)容汽車遙控器干擾器的制作是否合法合理,干擾器所使用的的基本原理就是短距離無線通信,既包含了專業(yè)知識,又包含職業(yè)倫理,通過思政教育讓學(xué)生明白任何反人類、反社會的產(chǎn)品設(shè)計都是違法的。通過融合法寓價值引領(lǐng)于知識傳授和能力培養(yǎng)之中,實現(xiàn)了專業(yè)知識與思政協(xié)同育人的效果[4]。
要將以往教師是課堂主體的教學(xué)模式,改為以學(xué)生為主體,課堂在教師的指導(dǎo)下,采用翻轉(zhuǎn)課堂、課堂討論等多種教學(xué)方法引導(dǎo)學(xué)生,讓學(xué)生去主動思考和解決問題,讓學(xué)生“唱主角”,充分發(fā)揮朋輩引領(lǐng)和榜樣示范作用。在教學(xué)手段上,可采用線上線下相結(jié)合的方式,利用超星學(xué)習(xí)通上的“智能儀器設(shè)計基礎(chǔ)”課程資源,學(xué)生可以在課前做好預(yù)習(xí),提出問題,教師根據(jù)學(xué)生的問題有針對性地設(shè)計課程思政案例以及實施方法。
專業(yè)課程融入課程思政后,為了讓學(xué)生真正消化吸收融入專業(yè)課程中的思政內(nèi)容,考核體系必須包含思想政治教學(xué)內(nèi)容,否則有些學(xué)生可能對這些思政內(nèi)容不會非常重視,這嚴重制約了課程思政的教學(xué)效果,影響了專業(yè)課價值引領(lǐng)的預(yù)期目標(biāo)。本研究采用綜合評價方法來進行課程思政考核,除了課堂講授的知識點外,對于行業(yè)內(nèi)的新聞和熱點問題、深受學(xué)生關(guān)注的熱點話題等,都是考核內(nèi)容,目的讓學(xué)生運用所掌握的理論知識融會貫通地解決實際問題。通過考核,可以深入了解和掌握學(xué)生的思想動態(tài),切實提高學(xué)生的綜合素養(yǎng)。這樣課程思政的考核評價更具有效性與針對性。
文章以數(shù)據(jù)采集部分的思政案例說明課程思政的教學(xué)設(shè)計和教學(xué)實踐過程。
教學(xué)目標(biāo):掌握數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及各部分電路的設(shè)計方法,理解ADC芯片的作用及技術(shù)指標(biāo)。
育人目標(biāo):培養(yǎng)愛國主義以及為國擔(dān)當(dāng)?shù)氖姑小?/p>
教學(xué)設(shè)計與實施:
(1)課前預(yù)習(xí)
首先課前超星學(xué)習(xí)通布置預(yù)習(xí)任務(wù):ADC芯片在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的作用;ADC芯片速度和精度指標(biāo);梳理華為芯片事件。
(2)課堂授課
教師講解智能儀器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),前置放大器,采樣保持器、AD轉(zhuǎn)換電路的作用及電路結(jié)構(gòu),ADC芯片的工作原理,采樣、保持、轉(zhuǎn)化、量化四個基本步驟,香農(nóng)采樣定理,從而引出ADC的技術(shù)指標(biāo)。由于同學(xué)們課前在學(xué)習(xí)通上完成了ADC芯片速度和精度指標(biāo)的預(yù)習(xí),這部分內(nèi)容采用課堂翻轉(zhuǎn)的教學(xué)形式,由學(xué)生匯報ADC速度和精度指標(biāo),教師進行補充和更正。
教師進行總結(jié),講述什么是高端ADC,以此為切入點,融入課程思政內(nèi)容,通過視頻、圖片等素材形式講述瓦森納協(xié)定、華為芯片事件的過程。
采用課堂討論的方法,讓學(xué)生對以下兩個問題展開討論:西方國家在瓦森納協(xié)定中為什么要對高端ADC芯片進行出口管制?瓦森納協(xié)定和華為芯片事件本質(zhì)是什么?
教師總結(jié)瓦森納協(xié)定和華為芯片事件的本質(zhì)是西方國家打壓中國高科技企業(yè),遏制中國發(fā)展的陰謀。講述目前我國芯片行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀,讓學(xué)生進一步理解“科技強國,創(chuàng)新興邦”的理念。讓同學(xué)們感受到 “中華振興,吾輩當(dāng)自強”的責(zé)任與擔(dān)當(dāng)。鼓勵專業(yè)學(xué)生充分利用好學(xué)校的各類資源和平臺,努力學(xué)習(xí),立志報效祖國,服務(wù)人民,培養(yǎng)學(xué)生的愛國主義情懷。
(3)課后反饋
課后,在學(xué)習(xí)通上布置作業(yè),本節(jié)思政課帶給大家的思考。同學(xué)們的課后反饋表示相信中國力量,外國人能做到的我們一定能做到,目前某些高端芯片受制于人的局面在不遠的將來一定能夠得到破解,學(xué)生紛紛表示要努力學(xué)習(xí)科技知識,為祖國的發(fā)展添磚加瓦。
本節(jié)思政實踐案例,將思政內(nèi)容完美地融合到教學(xué)內(nèi)容,采用教師講授、線上線下相結(jié)合、課堂翻轉(zhuǎn)、課堂討論等多種教學(xué)手段,從學(xué)生的課后反饋可以得知,育人目標(biāo)達成。
通過將課程思政元素融入“智能儀器設(shè)計基礎(chǔ)”課程的教學(xué)實踐探索,有效調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和積極性,對課程理論知識和應(yīng)用技能的理解也得到了明顯的提高,與此同時,同學(xué)們樹立了正確的價值觀,更深層次和多維度地理解專業(yè)學(xué)習(xí)與國家發(fā)展的關(guān)系,為國家民族擔(dān)當(dāng)?shù)氖姑?、奉獻與團隊合作的精神也都得到了提升。