鄧亞琦 李穩(wěn)國 李加升

摘要：圍繞立德樹人基本目標，結(jié)合“傳感器原理”的課程特點，挖掘課程內(nèi)容中的思政元素。在理論教學(xué)中，通過闡述傳感器技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和技術(shù)瓶頸、講述科學(xué)家的探索歷程、結(jié)合專業(yè)知識和時事熱點，提高學(xué)生的愛國熱情、科學(xué)思維和民族自豪感;在實踐教學(xué)中，通過聯(lián)系實際和自主設(shè)計實驗，提升學(xué)生的思辨能力和創(chuàng)新思維;最后探索思政教學(xué)效果評價方法;為“傳感器原理”課程思政提供新思路和新路徑。

關(guān)鍵詞：課程思政;傳感器;時事熱點;創(chuàng)新思維

中圖分類號：G642? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2022）18-0126-02

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標識碼（OSID）：

1 引言

習(xí)近平總書記在全國高校思想政治工作會議上明確指出：“要堅持把立德樹人作為中心環(huán)節(jié)，把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程，實現(xiàn)全程育人、全方位育人，努力開創(chuàng)我國高等教育事業(yè)發(fā)展新局面[1-2]?！?為了滿足思政背景下的課程建設(shè)要求，筆者積極探索，在 “傳感器原理”的課程內(nèi)容和教學(xué)方式中融入思政元素，旨在教授學(xué)生專業(yè)知識的同時培養(yǎng)學(xué)生理性思維、探索意識、思辨能力和創(chuàng)新意識，達到思政育人貫穿教學(xué)建設(shè)全過程的目的。

2 “傳感器原理”課程思政建設(shè)的意義

“傳感器原理”是電子信息工程、物聯(lián)網(wǎng)工程、光電信息工程等專業(yè)的一門核心課程，也是一門全面、系統(tǒng)培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)的課程。在課程設(shè)置中起到了承上啟下的作用，前序課程以模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、電路分析為基礎(chǔ)，為后續(xù)的學(xué)科競賽和實習(xí)畢設(shè)做準備。從宏觀上的茫茫宇宙、微觀上的粒子世界到自動化生產(chǎn)中每個環(huán)節(jié)都需要借助各種傳感器來感知和獲取外界信息，因此傳感器技術(shù)在基礎(chǔ)學(xué)科研究、現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)、信息智能系統(tǒng)中占有舉足輕重的地位。

為貫徹黨的教育方針，對專業(yè)課程進行思政建設(shè)，將家國情懷、理想信念、科學(xué)思維、文化自信、創(chuàng)新意識等融入教學(xué)過程，最終實現(xiàn)全程育人、全方位育人[3-6]?；诹⒌聵淙说慕逃砟?，課程思政是落實人才培養(yǎng)的基本要求;是高校培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重要途徑;是實現(xiàn)科技興國的必要條件;是國家教育和社會發(fā)展的現(xiàn)實需要;對于幫助學(xué)生健康成長成才、樹立正確三觀、提高科學(xué)文化素養(yǎng)等具有重要意義[7-9]。

工科專業(yè)課程通常側(cè)重于理論知識和專業(yè)技能的傳授，往往對學(xué)生思想政治教育的重視程度不高。此外，不同于中國近代史綱要、馬克思主義基本原理概論等思政課程，專業(yè)課程的思政教育不是生硬地在課程講授中預(yù)留出思政教學(xué)模塊，而是在課程內(nèi)容中挖掘出思政元素，在專業(yè)知識顯性教學(xué)中涵蓋思政教育的隱性教學(xué)，實現(xiàn)專業(yè)知識和思政元素的融合統(tǒng)一和相互促進。針對上述問題，筆者有設(shè)計、有計劃地將“傳感器原理”的課程內(nèi)容與價值引導(dǎo)相結(jié)合，避免專業(yè)知識和思政教育割裂，潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維、創(chuàng)新意識和工匠精神，達到專業(yè)課程思政育人的目的。

3 “傳感器原理”課程教學(xué)思政的探索

“傳感器原理”的知識目標是讓學(xué)生掌握基本的傳感器工作原理，了解敏感元件的工作特性，掌握常見物理量的測量方法，培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)實際需要測量和控制物理參數(shù)的能力。“傳感器原理”的課程內(nèi)容包括霍爾式傳感器、電容式傳感器、熱敏元件、氣敏元件、壓電式傳感器等各類傳感器的工作原理和應(yīng)用，而課程思政主要考慮如何有設(shè)計、有層次地將上述專業(yè)知識和思政元素進行有機融合，使學(xué)生在掌握原理知識和技術(shù)的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)家國情懷、科學(xué)思維和文化素養(yǎng)。因此，根據(jù)“傳感器原理”的課程特點，擬在教學(xué)過程中結(jié)合時事熱點、產(chǎn)業(yè)形式、發(fā)展歷程等現(xiàn)實因素，從理論教學(xué)和實踐教學(xué)兩方面提煉、融合思政元素，探索教學(xué)效果評價方法來持續(xù)改進思政教育，達到全程育人、立德樹人的目的?！皞鞲衅髟怼闭n程思政的總體設(shè)計如圖1所示。

3.1 理論教學(xué)融入思政元素

首先，在理論教學(xué)過程挖掘家國情懷、理想信念、文化自信、科學(xué)精神等思政元素。結(jié)合專業(yè)知識點，表1給出了本文對于“傳感器原理”理論教學(xué)的思政元素設(shè)計思路。

具體來說，“傳感器原理”理論教學(xué)的思政探索包括以下三個方面：

1）堅持科技強國，激發(fā)愛國熱情。在理論教學(xué)中常常涉及各類傳感器的應(yīng)用及發(fā)展前景，通過闡述當(dāng)前傳感器發(fā)展面臨的技術(shù)瓶頸和各項挑戰(zhàn)，強調(diào)科技興國戰(zhàn)略，激發(fā)學(xué)生科技強國的使命感和責(zé)任感。傳感器在現(xiàn)代電子科技中舉足輕重，是現(xiàn)代信息技術(shù)三大支柱之一，是我國自動化技術(shù)發(fā)展的核心技術(shù)。“中國制造2025”“十三五國家科技創(chuàng)新規(guī)劃”等一系列國家政策都展現(xiàn)了我國發(fā)展傳感器技術(shù)的決心。隨著工業(yè)現(xiàn)代化的高速增長，經(jīng)過多年發(fā)展和積累，我國傳感器技術(shù)有了一定進步;但我國傳感器技術(shù)仍面臨基礎(chǔ)技術(shù)水平和自主創(chuàng)新能力薄弱的問題，傳感器技術(shù)的科研化和產(chǎn)業(yè)化水平與科技發(fā)達國家還存在一定差距。在教學(xué)過程中，結(jié)合當(dāng)前發(fā)展現(xiàn)狀和科技前沿，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)術(shù)意識和產(chǎn)業(yè)化意識。同時，強調(diào)關(guān)鍵核心科技須掌握在自己手中，激發(fā)科技興國的愛國熱情。

2）結(jié)合時事熱點，提高學(xué)習(xí)興趣。首先結(jié)合航空航天、“中國天眼”等時事熱點引出相關(guān)傳感器的工作原理，然后利用理論工具擴展現(xiàn)實應(yīng)用，不僅增強了學(xué)生的民族自豪感又激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。比如，在這次新冠肺炎疫情防控阻擊戰(zhàn)中，黨和國家表現(xiàn)出科學(xué)合理的防控引導(dǎo)，中華人民表現(xiàn)出團結(jié)英勇的戰(zhàn)斗品質(zhì)，以此激發(fā)學(xué)生強烈的民族認同感和自豪感。在此基礎(chǔ)上，說明體溫檢測是阻斷疫情擴散的關(guān)鍵，而基于非接觸測量、高精度和高穩(wěn)定性等特點，紅外測溫儀在這次疫情管控下起到了至關(guān)重要的作用。進而，引導(dǎo)學(xué)生對紅外溫度傳感器工作原理的理解，擴展其在疫情防控中的應(yīng)用場景，比如結(jié)合紅外測溫原理、人臉識別、人工智能技術(shù)的紅外熱成像測溫系統(tǒng)，在疫情防控中可有效提高測溫效率，以此進一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3）樹立科學(xué)偶像，培養(yǎng)探索精神。通過介紹傳感器工作原理中科學(xué)家的探索歷程及所做貢獻，激發(fā)學(xué)生科學(xué)思維，樹立科學(xué)偶像。比如，在霍爾式傳感器的工作原理中，通過講述從金屬中發(fā)現(xiàn)霍爾效應(yīng)，到半導(dǎo)體的整數(shù)量子霍爾效應(yīng)，再到后續(xù)的量子反常霍爾效應(yīng)這一發(fā)展過程中科學(xué)家們不斷求索的事跡，展現(xiàn)科學(xué)家不斷突破和追求真理的精神;在壓電元件的工作原理中，通過講述壓電現(xiàn)象、壓電效應(yīng)、晶體結(jié)構(gòu)與壓電性關(guān)系的發(fā)展歷程，展現(xiàn)科學(xué)研究的持續(xù)性，培養(yǎng)學(xué)生刻苦鉆研、探索科學(xué)的精神。同時，引導(dǎo)學(xué)生思考基礎(chǔ)理論的發(fā)展對傳感器技術(shù)的影響，闡述原始創(chuàng)新的重要性。

3.2 實踐教學(xué)融入思政元素

其次，在實踐教學(xué)過程挖掘思辨能力、創(chuàng)新精神等思政元素，表2給出了本文對于“傳感器原理”實踐教學(xué)的思政元素設(shè)計思路。

具體來說，“傳感器原理”實踐教學(xué)的思政探索包括以下兩個方面。

1）理論與應(yīng)用結(jié)合，提升思辨能力。理論聯(lián)系實際是我黨三大優(yōu)良作風(fēng)之一，為我們認識、分析和處理問題提供了根本遵循和思想基礎(chǔ)。在實踐教學(xué)中，以小組為單位完成傳感器實驗，深入探究專業(yè)知識并與應(yīng)用有機結(jié)合，在提高學(xué)生實踐能力的同時提升分析能力和協(xié)作意識。此外，在實踐環(huán)節(jié)強化傳感器實用性知識的傳授，比如電阻屏和電容屏的區(qū)別和原理、熱敏元件的適用范圍等。在此基礎(chǔ)上，對傳感器實驗做引申，將傳感器基礎(chǔ)測量與生活實際相結(jié)合，挖掘傳感器技術(shù)發(fā)展與日常生活、產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)系。傳感器未來發(fā)展趨勢傾向于微型化、智能化、集成化，結(jié)合發(fā)展趨勢引導(dǎo)學(xué)生從多角度分析與解決復(fù)雜問題，提升學(xué)生思辨能力。

2）提高實踐能力，啟發(fā)創(chuàng)新思維?；趯W(xué)科競賽內(nèi)容與教師科研項目，融入電子信息行業(yè)的新技術(shù)，設(shè)計出理論與實踐相結(jié)合的綜合性實驗。比如，由傳感器采集的溫度、距離、濕度、光照強度等多種類型的數(shù)據(jù)信息傳遞給后面的檢測控制系統(tǒng)，集成多種技術(shù)實現(xiàn)報警、調(diào)節(jié)、信息傳送等一系列功能，以此提高學(xué)生分析、解決復(fù)雜工程問題的能力。從微項目中分解出可讓學(xué)生自主設(shè)計實驗的問題或任務(wù)，將發(fā)現(xiàn)問題、解決問題作為教學(xué)核心，注重自主創(chuàng)新和動手實踐能力的培養(yǎng)。其中，學(xué)生根據(jù)選題查閱搜集相關(guān)文獻和前沿技術(shù)，以提高系統(tǒng)精度和性能為目標，設(shè)計實驗方案并撰寫報告，以此啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

3.3 思政教學(xué)效果評價

為進行思政教學(xué)效果評價，在考核知識的同時，將科學(xué)思?維方法、復(fù)雜問題分析能力等素質(zhì)目標融入平時成績和卷面成績。具體來說，平時成績占總成績的40%，其中平時成績中的隨堂練習(xí)、課堂表現(xiàn)、小組談?wù)撝性黾佑撕诵囊氐目己?。卷面成績占總成績?0%，主要考核知識能力和素質(zhì)水平，其中思維方法和分析能力等相關(guān)試題占卷面成績的10%。

在此基礎(chǔ)上，從評價結(jié)果中分析理論教學(xué)和實踐教學(xué)過程中思政教育存在的不足，并以問題為導(dǎo)向持續(xù)改進和完善教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，提高課程思政成效，促進全方位育人目標的達成。

4 結(jié)語

基于立德樹人的育人要求，從理論教學(xué)、實踐教學(xué)、教學(xué)效果評價三方面對傳感器課程的思政建設(shè)進行思考和探索。在理論教學(xué)過程中，通過講述傳感器技術(shù)瓶頸激發(fā)科技興國的熱情;結(jié)合時事熱點增強民族自豪感;介紹科學(xué)家探索歷程培養(yǎng)科學(xué)思維。在實踐教學(xué)過程中，通過聯(lián)系實際和自主設(shè)計實驗提高思辨能力和創(chuàng)新思維。最后探索了思政教學(xué)效果評價方法。本文可為推進專業(yè)課程思政教育的發(fā)展提供新思路。

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【通聯(lián)編輯：梁書】