融入思政教育的“自動控制原理”課程改革探討

姜冠杰 李 琦 李伯群

（遼寧科技大學電子與信息工程學院 遼寧·鞍山 114051）

1 為什么實施課程思政教育

對專業課程進行思政教育，是響應習近平總書記的號召。習總書記在2016年的全國高校思想政治工作會議上指出：“做好高校思想政治工作，要因事而化、因時而進、因勢而新。要用好課堂教學這個主渠道，思想政治理論課要堅持在改進中加強，提升思想政治教育親和力和針對性，滿足學生成長發展需求和期待，其他各門課都要守好一段渠、種好責任田，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協同效應。”2018年，習近平總書記在北京大學師生座談會和全國教育大會上分別強調“我們的教育要培養德智體美全面發展的社會主義建設者和接班人”。基于此，要充分體現國家高校“立身之本在于立德樹人”的理念，對專業課程加強思政建設。

“自動控制原理”課程思政改革，主要通過專業基礎課程的課堂主渠道，切實落實全國高校思政工作會議精神，強調“專業知識傳授中的價值引領”原則，既使學生充分掌握科學知識，又使學生得到思想政治教育，最終的目標是培養出能夠建設具有中國特色社會主義的人才。

2 “自動控制原理”課程特點及思政教育改革目標

本文針對我校電氣自動化專業的專業基礎課程“自動控制原理”進行思政教育改革，共64學時（理論52學時，實驗12學時）?！白詣涌刂圃怼笔且婚T專業基礎課，涉及的內容非常廣泛，因此學習難度大。同時，學生們需要在學習本課程之前掌握基礎理論知識，如高等數學、復變函數、電路和模擬電子技術等。本課程屬于經典控制理論，主要處理單輸入單輸出定常反饋控制系統。通過對本課程的學習，使學生掌握經典控制理論的三種分析方法，即時域法，根軌跡法和頻域法，圍繞三個性能指標，對控制系統進行分析，并在此基礎上，學會控制系統的設計與綜合，繼而培養學生在實際中分析問題和解決問題的能力，培養學生設計控制系統的能力。該課程為現代控制理論、計算機控制技術、運動控制系統及智能控制導論等后繼課程打下了必要的理論基礎。

“自動控制原理”的思政教育改革，結合思政教育的目標，根據學生在上課過程中出現的一些問題，將課程內容和學生的思想動態相結合，對該課程進行一系列改革。在講授專業課程的同時，對學生進行思政教育，幫助學生養成正確的學習態度，建立符合社會主義核心價值的人生觀，形成洞察世界的科學態度和不拘一格的創新思維，從而為祖國培養出建設社會主義的工程師。

3 融入思政教育的“自動控制原理”課程教學改革內容

融入思政教育的“自動控制原理”課程教學改革主要從兩個方面進行：

（1）將思政教育與理想信念相結合，進行及時性思政教育。針對上課過程中學生出現的不良問題給予及時修正，進行思想政治教育，充分體現立德樹人的教育理念。

部分學生日常上課中出現學習態度不積極，當聽不懂課程內容時就放棄學習，甚至產生厭學情緒，因此，在教師在授課時要及時給予思想政治教育，通過講事實，擺道理，激勵學生前行。心理學上講，與身邊的人比較更易獲得幸福感。通過給出鮮活的事例，特別是生活在我們身邊的人的成功事例,培養學生克服困難的決心和堅定的信念，敢于迎接挑戰的勇氣，培養學生的對祖國的責任感和使命感。鼓勵學生先設立當前目標，再樹立遠大理想，一步一個腳印，踏踏實實走人生，實現報效祖國的理想。這充分體現及時性思政的重要性。

（2）將思政教育與自動控制原理專業知識相結合。緊緊圍繞“立德樹人”的教育理念，在對“自動控制原理”課程知識點講解時，融入馬克思主義基本原理和具有鮮明家國情懷、能很好體現社會主義核心價值觀、具有強烈時代責任感和民族自豪感的實例或故事。通過融會貫通的講解，學生不僅能學到專業知識，與此同時還能加強思想政治的學習，從而使自動控制原理專業知識不再枯燥無味，思想政治教育亦不再空洞。

在第1章中，主要介紹自動控制系統的基本概念，要求學生掌握自動控制方式、閉環控制系統的組成和基本環節、自動控制系統的類型和自動控制系統的性能指標，特別掌握反饋思想。例如，在講“自動控制系統”的概念時，指出整個社會也是一個自動控制系統，結合我國的經濟政策、人口政策等，充分說明我國的各項政策制定充分反映了反饋調節的思想。講自動控制理論的發展史，講述我國控制論的奠基人錢學森的高尚愛國情操和卓越的專業貢獻。講述新中國工業控制領域的成就，比如航天、鋼鐵、機器人制造等領域；講述中國的工業4.0和兩化（自動化和信息化）融合的中國制造2025，利用數字化手段，提高企業競爭力。講述我校教師在工業自動化方面的工作成就：承擔鞍鋼熱軋生產線1700，1780和2150的厚度控制系統以及營口鲅魚圈鋼廠的1580厚度控制系統的設計；與上市公司鞍山聚龍公司在金融自動化領域方面的合作所取得的成績；還有其他參與的自動化公司合作項目和國家、省級自然基金項目。從而使學生更好地了解自己的專業，并激發學生對自己所學專業的信心，繼而激發學生愛院、愛校乃至愛國情懷，激勵學生奮發向上，勇攀高峰。第2章主要介紹自動控制系統的數學模型，要求學生掌握如何建立系統的動態微分方程，掌握傳遞函數的定義并求出系統的傳遞函數，學會通過動態結構圖的等效變換求傳遞函數，繪制信號流圖用梅森公式求出系統的傳遞函數。引導學生如何發現科學問題并描述問題，這也是辯證唯物主義中的認識論范疇。在建立微分方程中，通過輸入量和輸出量的不同選取，得到的數學模型可能是不同的。對于個人，選擇不同的伙伴，得到的結果是不盡相同。選擇好的伙伴會達到事半功倍的效果。在第3章中講述自動控制系統的時域分析，目的在于分析系統的暫態特性和穩態特性，從而得出改善系統性能的方向。結合控制系統的穩定性分析，通過講解穩定性對于控制系統的重要性，延伸穩定性對個人、家庭，乃至社會的重要意義。個人也是個系統，當受到來自于外界的干擾時，如何能做到像穩定的控制系統那樣，迅速而平穩的調節，最終消除干擾的影響，是十分必要的。因此，在日常學習中，學生應該提高抵御外界干擾因素的能力，提高自我專注力，更好地完成學業。穩定性和準確性（穩態誤差）的矛盾性，體現出兼顧二者平衡的重要性，充分反映了辨證唯物主義和諧共生思想。高階系統的暫態響應分析將其近似簡化為二階系統，這反映出哲學中將復雜問題簡單化的道理，為學生提供學習和生活中處理問題的方法。在穩定判據方面，介紹我國科學家謝緒愷在控制系統穩定性中的貢獻及治學風范，培養學生的愛國主義情懷。第4章中的根軌跡法，是根據反饋系統開環和閉環傳遞函數之間的關系，利用開環傳遞函數求閉環系統特征根的方法。通過根軌跡法，可以求出閉環系統的穩定性、動態性能和穩態性能。根軌跡法從哲學的角度告訴學生解決實際問題的方法多種多樣，當直接的方法不好用，就換個角度，利用間接的方法解決問題。繪制根軌跡的法則中，起點和終點的繪制類似于哲學中的問題從哪里來到哪里去，通過形象生動地闡述，使學生更容易理解根軌跡，繼而更好地掌握本章內容。第5章的頻率法是研究自動控制系統的一種工程方法，根據系統的頻率特性間接地揭示系統的暫態特性和穩態特性，可以簡單迅速地判斷某些環節或者參數對系統的暫態特性和穩態特性的影響，并能指明改進系統的方向。掌握頻率特性的定義及表示方法，掌握開環頻率特性曲線的繪制，奈氏判據和穩定裕度的計算。進一步揭示了解決問題的方法多樣性的道理。第6章關于線性系統的校正方法-采用頻率法校正控制系統。這兩章都是頻域里對系統進行分析和改進。相比于時域，是從另一個角度分析問題。所以要多種角度看問題。

4 融入思政教育的“自動控制原理”課程考核機制

在以往的教學過程中，課程考核方式采用平時成績（占10%）+實驗成績（占20%）和考試成績（占70%）。平時成績主要是考核出勤率、作業上交情況以及平時小測驗。融入思政教育后，將學生在德育方面的表現引入課程考核機制，更加關注學生的學習過程。如：平時作業是否獨立完成；課堂出勤更加關注課上表現，發現問題，及時進行思政教育，而不僅僅依據單純的出席率。這樣，促使學生更加注重平時表現，集中精力，專心聽課，繼而端正學習態度，修復自身缺點。

5 結語

通過將思政教育融于“自動控制原理”課程，把思想教育貫穿專業知識教學全過程，通過深入淺出的舉例，使學生在理解專業基礎知識的同時，學會如何養成良好的學習態度和方法，如何成為德才兼備的有用之人，從而樹立正確世界觀、人生觀和價值觀。