工程教育專業認證背景下課程思政教學探索
——基于“選礦自動化”課程＊

成獎國，李龍江，謝 飛

（貴州大學礦業學院，貴州 貴陽550025）

當前，工程教育專業認證已經成為高校專業建設的主要趨勢。在工程教育專業認證指導下，高校本科專業人才培養方案中的課程設置均以“成果導向、以學生為中心、持續改進”為主線進行總體設計[1]，對學生畢業要求在人文、社會及科學素養、社會責任感等方面提出了明確的通用標準。在此背景下，專業課程既要解決復雜工程問題服務，同時也要在課程中體現人文情懷，具有一定的思想政治教育內涵，即當前主要提倡的“課程思政”。思想政治教育在價值觀引導上有著重要的地位和作用。高校主要通過思政課對大學生實施思想政治教育，從而讓學生學習政治理論知識，引導學生形成正確的人生觀、價值觀和世界觀，幫助學生端正學習態度、掌握學習方法，幫助學生建立正確的職業觀、職業道德和職業規范[2]。

1 “選礦自動化”課程概況

“選礦自動化”是礦物加工工程專業的一門核心專業課程，共48 學時/3 學分，其中包括16 學時實驗。課程的教學任務是使學生掌握自動控制的基本概念和基本方法，學會運用MATLAB 進行控制和設計實驗，應用所學知識解決選礦過程中自動化控制的常見問題，為畢業設計提供自動化設計的基本理論和方法；在教學過程中培養學生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀；使學生的專業能力和身心全面發展。學生通過課程學習，能掌握MATLAB 基本理論及專業應用，能借助單片機進行自動控制建模并編程，能正確選擇和使用常用檢測儀表，并靈活運用有關方法分析解決實驗中的相關問題，具有一定的分析和解決現場自動控制問題的能力，為解決實際工程問題奠定基礎。課程教學內容主要包括緒論、MATLAB 程序及應用、經典控制理論、實際理論應用以及實驗等五部分。

2 “選礦自動化”課程思政教學改革總體思路

教學內容安排方面，主要以專業人才培養目標為指導，結合工程教育認證需求和新工科建設特點，對教學內容進行調整并完善，刪繁就簡，分清主次，著重講授可培養學生能力的知識點。

結合新工科建設、工程教育專業認證對人才培養的具體要求，在學校“以學生發展為中心，學習成果為導向，學習效果為標準”的教學理念指引下，以提升學生綜合能力為根本出發點，重塑和改革課程教學內容，創新教學方法，把握好專業教育與思想政治教育的最佳結合點，把傳授知識與培育價值相結合，在專業教學中毫無違和地融入思想政治教育[3]，全面調動學生學習主動性和積極性，活躍課堂教學氛圍，充分發揮課堂作為教學主陣地的作用。

課堂教學中根據每部分的內容特點改革相應的教學方法。結合專業的特點，加強課程知識與專業的極度融合，并將課程所蘊含的思政元素有機融入到課堂知識點講授中，在潛移默化中，實現對學生思想的引導[4]。課堂上嚴格要求學生，促使學生掌握足夠的專業知識和技能，為實現將來建設國家的偉大抱負打好基礎，并在未來的工作和生活當中敢擔當、能擔當。

3 “選礦自動化”課程思政實施策略

3.1 以學生為中心，提升學生學習課程的興趣

教學中主要通過以下三個方面提升學生對課程的興趣：①根據課程的具體情況對課程中的主要問題和知識點進行提煉，盡可能使教學內容生動有趣，讓學生對課程產生興趣，從被動學習盡快轉入主動學習；②轉換角色，從學生的角度去看問題，發現學生關心和感興趣的問題，關注學生對相關知識點的不同理解和看法，及時了解學生在學習、生活中和思想上存在的壓力和訴求等，做到心中有數，有的放矢[2]；③深入企業一線，研究并探討礦物加工復雜的工程問題是什么、選礦自動化能解決哪些復雜的工程問題、如何解決和實施等問題，確立塑造價值、培養能力和傳授知識三維立體的課程目標。圖1 描述了培養學生興趣、學生學習態度轉變過程的金字塔結構。通過學生的主動學習和探索，最終實現解決工程實際問題的目標。

3.2 以提升學生綜合能力為目標，改進和創新教學思路

根據服務地方、培養礦物加工工程師的專業定位，結合選礦自動化教學內容以及生活實際中的現實案例，融入思政教育元素，改進課堂教學方法，多種教學方法相結合，激發課堂活力，提高課堂教學效果。以學生為主體，以學習目標為內核，巧妙結合加拿大BOPPPS 模式開展實際課堂教學。建立課程網站并借助相關網絡課程教學平臺等，給學生提供各類課程學習文檔、視頻等資料，增進學習交流和教學互動，也便于及時了解和掌握學生的思想和學習情況。按照提出問題→分析問題→解決問題→提出新問題的流程講述自動化設計理念和思路，鍛煉學生在思考中主動學習的能力。開展現場教學，邀請企業專業人員結合教學內容中對實踐性要求高的部分來校現場講學或者進行學術講座等，開拓學生的創新思維，增強學生對選礦自動化過程的感性認識，培養學生探索真理、志存高遠、腳踏實地的素質。“選礦自動化”教學方法如圖2 所示。

3.3 針對教學內容改革教學方法，提高課程教學效果

對傳統多媒體課件式教學進行改進，全面采用案例教學、演示教學、現場直觀教學和體驗式教學、微視頻教學、線上線下結合教學以及翻轉課堂等教學方法，將自動控制理論等與MATLAB 建模仿真相結合，變抽象為具體，實現模塊化操作和可視化操作，提高學生學習主動性和興趣，達到提高教學效果和質量的目的。如以制作大型課件和教學視頻、學科前沿講座等形式分析講解課程緒論，讓學生全面了解學科發展及課程內容，充分發揮緒論對課程的重要性；讓學生帶電腦（安裝著MATLAB 軟件）進課堂，進行現場演示教學，通過工程問題講解MATLAB 的數學建模與處理；控制理論部分理論性比較強，多種媒體及教學案例和微視頻相結合，加強學生對知識點的掌握；運用裝載自動控制等相關硬件模塊和電路的教學小車進行理論運用現場直觀教學，并讓學生在課堂上連接控制線路等[5]。MATLAB 自動控制中函數impluse 的說明如圖3 所示。

圖1 “選礦自動化”學習金字塔

圖2 “選礦自動化”教學方法

圖3 MATLAB 自控中函數impluse 的說明

3.4 加強實驗室硬件建設，提高實踐教學質量

繼續加強課程實驗室硬件設施建設，增加實驗設備，增加實驗模塊及相關書籍，完善授課小車的功能，爭取實現PLC、觸摸屏、單片機、電腦上位機、手機APP 控制等相融合的技術等。積極和企業聯合，加強“產學研”聯合，建立選礦自動化實習實訓基地。利用學生現場實習的機會，了解選礦生產現場自動控制技術的應用以及操作要求，觀摩相應的自動控制裝置的組成和工藝，了解行業標準等，進一步鞏固和強化學習效果。

3.5 深化課程考試改革，創新課程及畢業要求達成度評價

為了培養學生的主動學習意識，促成培養目標的達成，應改革完善考核方式及課程達成度評價等。如改革單一試卷考核為期末考試＋過程考核的課程評價方式；增加和建設現場實驗考試操作題庫量，并通過上機訓練和現場操作考查等多種方式，使自動控制軟件和硬件操作達到現場與理論的結合；同時增大期末試卷中主觀題和綜合應用類型題目的比例，根據各項考核資料，對學生成績實行涵蓋考試、實驗和設計報告、作業及出勤和課堂表現等在內的多元化量化考核；引入補償模糊神經網絡評價方法、工程評價和工程管理方法，制定課程畢業要求達成度評價方法對學習效果進行評價。

3.6 課外積極推動和組織學生參加數學建模競賽活動

本課程中所主要應用的MATLAB 軟件本身就是一種數學建模軟件。數學建模是通過抽象和簡化實際問題，引入一些數學符號、變量和參數，用數學語言和方法建立變量參數間的內在關系，得出一個可以近似刻畫實際問題的數學模型，進而對其進行求解、模擬、分析檢驗。它大致分為模型準備、模型假設、模型構成、模型求解、模型分析、模型檢驗及應用等步驟。這一過程往往需要對大量的數據進行分析、處理、加工，建立和求解復雜的數學模型，這些都是手工計算難以完成的，往往在計算機上實現[6]。

MATLAB 軟件具有強大的數值計算、繪圖以及多樣化的工具箱功能，能夠快捷、高效地解決數學建模所涉及的眾多領域的問題。因此，在教學中可以適當地對內容進行延伸，給那些善于學習和思考的學生創造機會，鼓勵他們拓展知識結構，積極參加數學建模競賽。

3.7 教學中倡導社會主義核心價值觀

工科專業課教學過程中本身蘊含著社會主義核心價值觀，大學生在課堂學習中能夠自覺踐行社會主義核心價值觀。專業課教學中，結合課程內容、特點以及教學條件，科學設計教學過程，合理運用教學手段與方法，將思政要素自然、隱形地傳遞給學生。通過自動控制技術發展過程中偉大科學家們對事業的獻身和敬業精神的介紹，培養當代大學生的誠信和敬業精神。以本專業畢業的杰出校友為范例和榜樣，或邀請他們回校講學介紹成功經驗、工作經歷和企業文化等，使學生在理解所學課程知識的基礎上，了解自動控制在生產中的重要作用，讓學生領悟工匠精神、愛崗敬業精神，增強他們的使命感。

3.8 提高教師自身思想政治修養，強化育人成效

專業教師的思想境界、人文素養、敬業精神、授課狀態、業務技能對學生存在著潛移默化的影響[5]。學生對于教師“身教”的領會要強于“言傳”的知識，因此教師要重視“身教”，全面提高自己的教學水平，做到知行合一，加強自身修養，在品行上為學生做表率，樹立好榜樣，正面引導學生。

4 結束語

“課程思政”是新時代教育教學改革的重要方向。在當前工程教育專業認證的大趨勢下，要求學生能夠利用所學理論知識理論聯系實踐，解決實際中的復雜工程問題，同時還要求學生具有一定的人文社科素養。在專業教學中，利用專業課程的課堂教育實現思想政治教育任務，增強學生的專業技能、人文修養及對社會主義核心價值觀的認同感。教學實際中，積極開展“選礦自動化”及其他專業課程的教學內容和方法改革，以學生為中心，提高教學水平與技能，加強自身思想政治修養，積極探索課堂思政教學方式，不斷提高課程教學效果和質量，培養合格的選礦自動化專業技術人才。