江春冬 劉斌

河北工業(yè)大學人工智能與數(shù)據(jù)科學學院 天津 300130

0 引言

課程思政教育理念自提出以來，幾經(jīng)發(fā)展，已經(jīng)從萌芽狀態(tài)漸成雛形。全國上下各學段各門課程的教師都投入了十足的精力，進行了課程思政多角度全方位探索[1]。不管從事哪一個學段的教育工作，每一位教育工作者都必須思考：教育的目的究竟是什么？

高等教育工科專業(yè)課堂是培養(yǎng)推動人類社會進步的各行各業(yè)工程師的主戰(zhàn)場，傳統(tǒng)的工科專業(yè)課堂注重的是知識傳授和能力培養(yǎng)，解決的是培養(yǎng)什么樣的工科專業(yè)人才問題，思政教育解決的是為誰培養(yǎng)人的問題[2]。只有將課程思政引入工科專業(yè)課堂，增加工科專業(yè)課堂的價值引領(lǐng)作用，才能更好地完成工科專業(yè)課程固本培元、立德樹人的教育目的[3]。

本文以筆者講授的自動化專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程電機與執(zhí)行器為例，分析當前工科專業(yè)課堂存在的問題，探討引入思政教育后高校工科專業(yè)課堂的多重引領(lǐng)作用。

1 引入課程思政對工科專業(yè)課堂的挑戰(zhàn)

1.1 當前工科專業(yè)課程存在的主要問題

近十年來，高校工科專業(yè)課程調(diào)整頻次多、幅度大，主要的調(diào)整方向是學時的減少。以筆者所授電機與執(zhí)行器課程來說，就由原來的96 學時，初縮減為80 學時，再縮減為72 學時，到現(xiàn)下只有64 學時。課時減少并不意味著所授內(nèi)容減少，相反，隨著技術(shù)的進步，在原有內(nèi)容基礎(chǔ)上還要加入新的內(nèi)容。要想將課程內(nèi)容完整講授，傳統(tǒng)的授課方式很難滿足要求，需要教師進行系列的教學調(diào)整和改革，比如教學內(nèi)容的優(yōu)化、教學方案的設(shè)計、教學方法的改進和教學方式的利用。最終的教學目標是完成課程的培養(yǎng)作用，進而實現(xiàn)專業(yè)人才的培養(yǎng)目標。

科技的進步為教學手段的進步提供了有力的支撐，中國大學MOOC、微課等資源為學生主動學習提供了便捷的途徑，但也對學生的思想、習慣和思維方式造成了一定的沖擊。并不是所有大學生的自制能力都很強，快餐式的五花八門的視頻更容易吸引學生的注意力，從而增加其網(wǎng)絡(luò)瀏覽時間，造成過多時間上的浪費。不良視頻還會影響到學生的思想，導致他們目標的偏離和喪失。

1.2 當前引入課程思政對工科專業(yè)課堂的挑戰(zhàn)

課程思政引入工科專業(yè)課堂可以改善學生存在的一些思想問題，但同時可能會給已經(jīng)捉襟見肘的課時造成不小的壓力。對主動或被動地合并到課程思政的軌道上來的專業(yè)課教師也是一個極大的挑戰(zhàn)[1]。高校工科專業(yè)課的教師上思政課本身就是門外漢，門外漢做事就容易出現(xiàn)各種各樣的狀況。比如為響應思政理念，在課堂上加入了過多的思政內(nèi)容，擠壓了專業(yè)課授課時間，導致專業(yè)知識講解不深入、不透徹，使本來系統(tǒng)的內(nèi)容碎片化，或者只剩下骨骼式的框架。又比如教師在課堂上增加了不恰當?shù)乃颊?，為了思政而思政，思政?nèi)容重復化、生硬化、形式化、口號化，這既浪費了寶貴的課堂時間，又容易引起學生的反感，甚至起到相反的作用。

這些問題存在于每一門工科專業(yè)課堂中，急需規(guī)范的頂層設(shè)計，更需要有經(jīng)驗的教師多方參與和奉獻，才能使高校工科專業(yè)課程思政更好地發(fā)揮它的作用。

2 工科專業(yè)課程思政課堂的引領(lǐng)作用

2.1 工科專業(yè)課程的特點和作用

大學階段是培養(yǎng)一個人從社會人向?qū)I(yè)人轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵節(jié)點，專業(yè)課在其中起著舉足輕重的作用，工科專業(yè)課程更是如此。工科專業(yè)課程是學生獲得專業(yè)知識的核心所在，在專業(yè)人才培養(yǎng)過程中占比較大[4]。要想為祖國建設(shè)培養(yǎng)合格的工程人才，讓他們學好專業(yè)課是基礎(chǔ)。工科專業(yè)課程往往邏輯性較強，知識點與知識點之間環(huán)環(huán)相扣，理論聯(lián)系實際突出，對學生專業(yè)知識和工程能力的培養(yǎng)至關(guān)重要。引入課程思政后，工科專業(yè)課程還要起到價值觀和人格塑造作用。因此，工科專業(yè)課堂要進一步承擔更多的引領(lǐng)作用。

2.2 工科專業(yè)課堂的知識引領(lǐng)

一直以來，工科專業(yè)課堂都非常重視知識的傳授。理論課堂上需要將專業(yè)知識系統(tǒng)地傳授給學生，使學生獲得相應的專業(yè)技能。實驗課堂上需要完成對理論知識的理解和驗證，也可以做到一定程度的創(chuàng)新，同時鍛煉學生的動手能力。工科專業(yè)課堂知識引領(lǐng)的完成是比較充分的。即使在課時減少的情況下，也能針對核心知識進行自成體系的講授，使學生能夠從整體上把握課程所授專業(yè)知識，促進知識目標的達成。

以電機與執(zhí)行器課程為例，通過課堂學習，學生能夠利用電機與拖動的共同理論，掌握直流電機、變壓器、三相異步電動機等典型電機的原理、結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵部件、磁場、分析方法、運行特性等理論知識；對拖動基礎(chǔ)部分，掌握電機與負載匹配時起動、制動、調(diào)速的方法和特點。課堂上，教師充分利用各種教學手段，使學生盡可能完成對這些抽象理論的消化吸收，從而完成課堂對這些專業(yè)知識的引領(lǐng)。

2.3 工科專業(yè)課堂的能力引領(lǐng)

工科專業(yè)課程教師把知識傳授給學生的同時，更需要幫助學生提升各方面的能力。這些能力包括內(nèi)化專業(yè)知識的能力、歸納總結(jié)自學的能力、獨立解決復雜問題的能力、合作能力和創(chuàng)新能力等。課堂上對這些能力的引領(lǐng)有時是由教師直接講授，大多是潛移默化的。所有課程的正向能力引領(lǐng)匯聚起來，便可提升學生自身的能力，使學生成為對社會有用的且有競爭力的專業(yè)工程人才。

仍舊以電機與執(zhí)行器課程為例，每次講完一章，筆者都要為學生進行知識的總結(jié)和歸納，一方面幫助學生回顧所學知識的重點和難點，為學生的復習提綱挈領(lǐng)，另一方面將看似零散的知識點以因果關(guān)系串聯(lián)起來，使學生對所學內(nèi)容的脈絡(luò)有清晰的把握。這種總結(jié)起到了較好的效果，對學生內(nèi)化專業(yè)知識能力和歸納總結(jié)能力都是一種訓練。后期有的學生會在教師總結(jié)之前主動進行自我總結(jié)，利用表格、思維導圖等方式完成知識的梳理，同步對知識進行吸收。授課過程中，筆者針對與前期課程關(guān)聯(lián)較多的知識點，和學生一起回顧，并把新學的知識與學生原有知識關(guān)聯(lián)。腦科學研究發(fā)現(xiàn)，只有將一個新的知識點融入一個人已有的知識網(wǎng)絡(luò)，成為他知識構(gòu)架中的一個結(jié)點，才算真正完成知識構(gòu)建并加以利用，這是培養(yǎng)學生內(nèi)化專業(yè)知識能力的另一種方式，同時也能促進學生獨立思考并學會解決復雜問題。在各種測試和實驗過程中，會提到一些相對復雜的或?qū)嶋H的問題，與學生一起探討解決問題的方法，在實踐中提升學生獨立思考和解決問題的能力，鍛煉學生的創(chuàng)新能力。寫實驗報告的時候，一組三四個學生寫一份實驗報告，而且每一位學生至少寫一次實驗報告，作為實驗成績的一部分。在這種要求下，為了拿到一個較好的分數(shù)，同組學生均會認真對待實驗，互相提醒督促，團結(jié)一致，這對學生的團結(jié)協(xié)作能力也是一種較好的培養(yǎng)。

2.4 工科專業(yè)課堂的價值引領(lǐng)

工科專業(yè)課堂雖然以知識和能力的引領(lǐng)為主，但價值引領(lǐng)也不可忽視。然而工科專業(yè)的價值引領(lǐng)與文科課程和思政課程不同，它更加立足于從專業(yè)的角度來塑造學生的思維、思想、人格、行為規(guī)范等。任課教師亦應立足課程，以此為切入點，認真思考如何完成工科專業(yè)課堂課程思政的價值引領(lǐng)。

仍舊以電機與執(zhí)行器課程為例，講一講筆者膚淺的看法。電機與執(zhí)行器是學生學習較早的一門理論聯(lián)系實際的工科專業(yè)課程，有較多的前輩為本門學科的發(fā)展與應用做出了不可磨滅的貢獻，他們的事跡影響著一代又一代的后來人。教師可以在課堂上引入這些人物事跡和重大工程案例，培養(yǎng)學生的專業(yè)自豪感、工匠精神和愛國情懷。眾所周知，大學生在做作業(yè)或測試時，抄襲的情況比較嚴重，教師可以在作業(yè)講解過程中，引入合適的誠信教育案例，使學生明白誠信的重要性。實驗過程中，教師要向所有學生集中講解用電安全規(guī)范，及時糾正學生在操作過程中出現(xiàn)的不規(guī)范行為，加深學生對用電規(guī)范的掌握。查線過程中，適時指出學生所接電路不規(guī)范的地方，并以問題的形式對相關(guān)知識點加以鞏固，實現(xiàn)對學生專業(yè)規(guī)范性的引領(lǐng)。上課過程中，結(jié)合教師的特點或時事問題，完成對學生的價值引領(lǐng)。比如筆者比較喜歡中國傳統(tǒng)文化和古詩詞，在課堂上引入王國維論述人生三境界的三句詩詞，暗合了學生學習的過程，同時增加了學生對中國文化的認同，增強了學生的文化自信。

能力引領(lǐng)和價值引領(lǐng)有時是互相融合的，能力中的學習方法的輸入、創(chuàng)新能力和協(xié)作能力也包含了相應的價值引領(lǐng)作用。

3 電機與執(zhí)行器課程典型思政案例

3.1 電機與執(zhí)行器課程思政目標

課程的價值目標是配合實現(xiàn)專業(yè)知識和能力的培養(yǎng)目標，是完成學術(shù)育心、立德樹人的價值引領(lǐng)[5]。因此，要結(jié)合專業(yè)培養(yǎng)目標、課程特點制定合適的價值目標，通過課程思政促使該目標的達成。

電機與執(zhí)行器課程作為自動化專業(yè)核心基礎(chǔ)課程之一，是典型純粹的工程專業(yè)課程，基于課程特點和地位，結(jié)合任課教師的特點，課程組教師群策群力，制定了該課程的思政目標。

1）價值觀培養(yǎng)：通過時事熱點事件和專業(yè)榜樣人物及工程案例，培養(yǎng)學生的格局意識、家國情懷、社會責任感。2）人格塑造培養(yǎng)：通過實驗、作業(yè)和測試，培養(yǎng)學生的誠信意識、協(xié)作精神、文化自信。3）職業(yè)情操培養(yǎng)：通過工程案例和實驗操作，培養(yǎng)學生職業(yè)規(guī)范意識、職業(yè)倫理道德、學科價值認同。

3.2 電機與執(zhí)行器課程思政典型案例

針對課程的價值目標，筆者選擇了三個典型的思政案例，與讀者進行交流探討。

案例1 緒論課上對價值觀的培養(yǎng)

電機與執(zhí)行器課程的緒論課程圍繞課程簡介、電機與拖動的基本概念、課程意義、相關(guān)技術(shù)發(fā)展歷史、課程學習內(nèi)容和方法展開，由于沒有針對具體知識點的深入學習，涉及的點又比較多，可以多點融入思政元素，完成價值目標的培養(yǎng)。

【案例背景】電機與執(zhí)行器的發(fā)展史是一代又一代專家學者的奮斗史。我國電機發(fā)展起步較晚，20 世紀20 年代前工業(yè)用所有電機均來自國外，甚至技術(shù)人員也來自國外。中國的電機工業(yè)滯后西方七八十年，然后歷經(jīng)磨難和艱辛，幾經(jīng)中斷再續(xù)寫，直到新中國成立后，我國自主研發(fā)的電機才有了較快的發(fā)展。

【案例描述】在講述電機與執(zhí)行器相關(guān)技術(shù)發(fā)展歷史時，向?qū)W生講述電機工業(yè)的發(fā)展史，順其自然地就會講到中國電機工業(yè)發(fā)展過程，引入中國電機之父鐘兆琳先生和他促成的第一家民族電機制造廠華生電機廠的事跡；引入江澤民總書記在上海電器科學研究所任職期間帶領(lǐng)專業(yè)人員獨立研制我國新一代系列交流電機J2、JO2 的事跡；引入2019年株洲電機公司新研發(fā)的永磁牽引電機，將中國高鐵牽入400 公里時速的工程案例，培養(yǎng)學生對課程的熱愛和專業(yè)自豪感、民族自豪感及愛國熱情。同時也引入國外著名電機生產(chǎn)廠家，如美國的GE，德國的西門子，瑞士的ABB，日本的三菱、東芝和日立，法國的阿爾斯通和施耐德等，學生聽到這些耳熟能詳?shù)墓久?，能加強對課程重要性的理解，教師也可通過對比和國外的差距激發(fā)學生的斗志。

【案例意義】通過中國電機行業(yè)榜樣人物事跡和工程案例的引入，培養(yǎng)學生的工匠精神和家國情懷；通過國內(nèi)外電機產(chǎn)品的對比，激發(fā)學生的民族精神和奮斗精神。

案例2 對比電機外特性，實現(xiàn)對學生人格塑造的價值培養(yǎng)

電機分為旋轉(zhuǎn)電機和靜止電機，旋轉(zhuǎn)電機又分為電動機和發(fā)電機。無論哪種電機，在學完其原理和分析方法后，都會講解它的外特性。在講授外特性知識點時，可以與學生探討他們想有什么樣的“外特性”，如何獲得相應的“外特性”，從而完成對學生人格塑造的價值培養(yǎng)。

【案例背景】電機與執(zhí)行器課程中典型電機部分一般先講直流電機，之后是變壓器和交流電機。所以最先接觸的外特性是有關(guān)直流電機的，包括直流電動機的外特性和直流發(fā)電機的外特性。外特性是裝置對外的表現(xiàn)，是人們選擇使用該裝置時的一個主要依據(jù)。只有裝置的“外特性”優(yōu)良，才更容易被選擇和使用。

【案例描述】電機外特性的內(nèi)涵是指外界負載變化時，對電機性能的影響，是使用者關(guān)注的電機的外在表現(xiàn)，更是電機內(nèi)在原理性能的一種體現(xiàn)。對直流電動機來說，負載變化就意味著電樞電流的變化，而使用者對電動機關(guān)心的量主要包括電磁轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速和效率，所以直流電動機的外特性是指穩(wěn)態(tài)情況下，直流電動機的電磁轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、效率分別隨電樞電流變化的情況。而對直流發(fā)電機來說，由于它一般作為直流電源使用，所以它的外特性是指負載變化時，發(fā)電機電樞機端電壓的變化情況。變壓器和交流電機也是如此。電機的外特性是根據(jù)它的工作原理而完成的對外的顯現(xiàn)，從而成為別人選擇它的一個依據(jù)。我們可以把每個人都看作一個裝置，需要通過學習不斷提高自己的內(nèi)在綜合能力，從而豐富自己的“外特性”，當我們出去找工作或者面試的時候，就會更容易被別人認可。我們學習的每一個知識點，每一門知識，只有化作自己的知識，才能夠不斷增強自己的能力，也就是增強自己的“外特性”?！巴馓匦浴痹綇?，競爭力就越強。

【案例意義】通過對比電機的外特性，鼓勵學生腳踏實地，認真對待自己走的每一步，提升自己的對外表現(xiàn)能力，完成自己最好人格的塑造。

案例3 直流電動機機械特性實驗對學生團結(jié)協(xié)作能力的培養(yǎng)

直流電動機的機械特性是直流電動機機械性能的外在表現(xiàn)，是電機與執(zhí)行器課程中的重要知識點之一，也是直流拖動基礎(chǔ)上各種運行狀態(tài)分析的核心。正因該知識點的重要性，筆者所在學校自動化專業(yè)安排了該機械特性的測量實驗。實驗課堂上通過回顧直流電動機能量轉(zhuǎn)換過程及實驗安排，對學生進行了協(xié)作精神和專業(yè)規(guī)范的價值培養(yǎng)。

【案例背景】直流電動機是將電能變成機械能的裝置，但電能和機械能的轉(zhuǎn)換通過磁場這一媒質(zhì)來實現(xiàn)。也就是說，電動機先把電能轉(zhuǎn)變成磁能，再轉(zhuǎn)變成機械能。電、磁、力的匹配協(xié)作才能發(fā)揮電動機的最大作用。該原理是在理論課堂上學習的，在直流電機機械特性測量的實驗課上可以進一步鞏固。配合實驗課上用電安全、接線規(guī)范、分組協(xié)作、操作合理等實驗形式，實現(xiàn)實驗課堂的思政教育。

【案例描述】在直流電機機械特性測量實驗課堂上，首先調(diào)查實驗預習情況，向?qū)W生提出“直流電動機的工作原理是怎樣的”和“直流電動機機械特性的含義和轉(zhuǎn)化”問題。幫助大家回顧直流電動機的工作原理，使學生理解電機中的電—磁—力（力矩）的能量轉(zhuǎn)換過程，幫助他們回顧協(xié)作的重要作用，同時使學生理解為什么機械特性測量時要保證磁通不變。之后對實驗內(nèi)容和操作規(guī)范進行講解，提醒學生如何做到用電安全，并在實驗查線過程中進行規(guī)范性考查。再之后進行實驗分組，讓每組學生進行分工，包括誰接線、誰檢查、誰操作、誰主寫實驗報告等，考查學生完成實驗的規(guī)范性、操作的合理性、數(shù)據(jù)記錄的完整性、實驗完成的快速性。

【案例意義】通過實驗課堂的思政教育，使學生深刻體會團結(jié)協(xié)作、專業(yè)規(guī)范的重要性，完成對學生協(xié)作精神和行業(yè)規(guī)范的價值培養(yǎng)。

4 結(jié)束語

課程思政是當前國家對教育各階段提出的要求，包括大學階段的工科專業(yè)課程。本文以課程思政為背景，以電機與執(zhí)行器課程為基礎(chǔ)，探討了工科專業(yè)課課堂的知識引領(lǐng)、能力引領(lǐng)、價值引領(lǐng)的作用，最后給出了電機與執(zhí)行器課程三個思政案例的具體實施過程，并闡明其意義，以此突出工科專業(yè)課堂的價值引領(lǐng)作用的實現(xiàn)。