課程思政與專業(yè)教學(xué)的協(xié)同融合

胡克用 李靜 孫紅梅 謝奧 朱佳偉

摘? 要? 以傳感器與檢測(cè)技術(shù)課程為例，提出一種將案例式思政元素滲透進(jìn)專業(yè)講授環(huán)節(jié)，將主題式思政理念貫穿專業(yè)實(shí)踐活動(dòng)的融合建設(shè)思路，確保專業(yè)課程與思想政治課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)。

關(guān)鍵詞? 課程思政；專業(yè)教學(xué)；傳感器與檢測(cè)技術(shù)；思政教育；第一課堂；第二課堂；第三課堂

中圖分類號(hào)：G642.4? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2022）07-0101-05

0? 引言

當(dāng)前，信息技術(shù)高速發(fā)展，傳感器出現(xiàn)在人們生活中的每一個(gè)角落，日常使用的大多數(shù)電子設(shè)備中都能見到傳感器的身影。據(jù)推測(cè)，到2022年，預(yù)計(jì)中國(guó)的傳感器市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到2 327億元。人們?nèi)粘Ｋ煜さ膫鞲衅髂軌驅(qū)崿F(xiàn)自動(dòng)感知、自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制，它是信息處理中的重要環(huán)節(jié)，是大數(shù)據(jù)信息接收的前哨站。有了傳感器，物體就具備了類似人的觸覺、味覺、嗅覺和視覺的感官功能，這會(huì)讓物體更加形象，讓感知更加生動(dòng)[1]。鑒于此，理工科學(xué)生更應(yīng)該深刻了解傳感器的基本工作原理，掌握傳感器在現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)中的應(yīng)用。現(xiàn)在很多學(xué)校都開設(shè)有傳感器與檢測(cè)技術(shù)課程，由于該課程的內(nèi)容融合了多個(gè)學(xué)科知識(shí)，覆蓋面很廣、應(yīng)用性非常強(qiáng)，電子信息、遙感、機(jī)械自動(dòng)化、通信、人工智能等專業(yè)都會(huì)把該門課程作為必修課[2]。

黨的十八大報(bào)告中明確提出“把立德樹人作為教育的根本任務(wù)”[3]。思政教育是實(shí)現(xiàn)立德樹人的關(guān)鍵，之前專業(yè)教學(xué)過(guò)于強(qiáng)調(diào)專業(yè)知識(shí)的傳授而忽略了思政教育。2016年12月，習(xí)近平總書記在全國(guó)高校思想政治工作會(huì)議上強(qiáng)調(diào)：要把思想政治工作貫穿教育教學(xué)的全過(guò)程，從而實(shí)現(xiàn)全程育人、全方位育人，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)[4]。課程思政是高校落實(shí)立德樹人的關(guān)鍵舉措，也是實(shí)現(xiàn)專業(yè)理論知識(shí)傳授、綜合素質(zhì)能力培養(yǎng)以及價(jià)值引領(lǐng)相結(jié)合的現(xiàn)實(shí)路徑[5]。在專業(yè)教學(xué)過(guò)程中融入思政元素，進(jìn)行教學(xué)方案的重新梳理，在傳授學(xué)生專業(yè)技術(shù)的同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的“三觀”，讓學(xué)生不但能夠做事，而且能夠做對(duì)事。

為此，筆者從課程思政與專業(yè)教學(xué)的協(xié)同融合角度出發(fā)，提出一種將案例式思政元素滲透進(jìn)專業(yè)講授環(huán)節(jié)，將主題式思政理念貫穿專業(yè)實(shí)踐活動(dòng)的融合建設(shè)思路。本文以傳感器與檢測(cè)技術(shù)課程為例，重點(diǎn)對(duì)知識(shí)方面的傳授（第一課堂）、專業(yè)方面的實(shí)踐（第二課堂）、思想方面的傳承（第三課堂）進(jìn)行探索，使得專業(yè)知識(shí)和思政教育自然地結(jié)合在一起，確保專業(yè)課程與思想政治課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)，如圖1所示。通過(guò)研究，本文旨在介紹一種新的專業(yè)教學(xué)模式，為課程思政與專業(yè)教學(xué)的協(xié)同融合建設(shè)提供借鑒與參考。

1? 思政元素融入專業(yè)教學(xué)第一課堂

愛國(guó)不能只流于表面，愛國(guó)其實(shí)是一種責(zé)任與擔(dān)當(dāng)。作為中華兒女的一分子，新時(shí)代的大學(xué)生一定要有實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的信念，一定要有強(qiáng)烈的家國(guó)情懷，依靠祖國(guó)、熱愛祖國(guó)，要有強(qiáng)烈的社會(huì)責(zé)任感與使命感，無(wú)論自己當(dāng)前身處何地做何事，將來(lái)身處何地做何事，始終要把愛國(guó)放在第一位。加強(qiáng)新時(shí)代大學(xué)生的愛國(guó)主義教育，教育學(xué)生勇?lián)姑瑸橹腥A崛起而努力讀書，學(xué)成之后報(bào)效祖國(guó)。中華民族是一個(gè)偉大的民族，要心系祖國(guó)，懷著民族自豪感與使命感，為祖國(guó)更好的明天而努力學(xué)習(xí)[6]。

傳感器是工業(yè)現(xiàn)代自動(dòng)化的“五官”，是接收外界信息的第一道窗口。作為工業(yè)自動(dòng)化中的關(guān)鍵部件，傳感器在工業(yè)領(lǐng)域扮演著重要的角色。因?yàn)楦鞣N原因，我國(guó)傳感器的研究與制作水平與國(guó)外相比差距較大[7]，這就需要學(xué)生既要認(rèn)識(shí)到差距，也要堅(jiān)定信念，繼承和發(fā)揚(yáng)艱苦奮斗的精神。同時(shí)應(yīng)該看到我國(guó)一直在努力前進(jìn)，逐步縮小與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的差距，要相信在不久的將來(lái)能夠用上自主研制的高端傳感器。

以傳感器與檢測(cè)技術(shù)課程的緒論為例，在這個(gè)章節(jié)的教學(xué)中，可以讓學(xué)生了解傳感器與檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展歷史以及國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，嵌入思政元素，使學(xué)生了解傳感器在國(guó)內(nèi)的發(fā)展史，培養(yǎng)民族認(rèn)同感與自豪感[8]。傳感器在我國(guó)的發(fā)展有著悠久的歷史，古代的一些檢測(cè)裝置上就可以依稀見到傳感器的身影，只不過(guò)那時(shí)候還沒(méi)有傳感器這種叫法。相傳在公元前2700年，黃帝發(fā)明指南車。當(dāng)黃帝與蚩尤在涿鹿之野鏖戰(zhàn)之時(shí)，指南車幫助黃帝確定了方向，這可能是目前有史料記載的最早的機(jī)械式傳感器。公元132年，東漢張衡發(fā)明候風(fēng)地動(dòng)儀，這是世界上第一架真正能夠用來(lái)檢測(cè)地震的儀器。在《后漢書·張衡傳》的描述中，這臺(tái)候風(fēng)地動(dòng)儀“以精銅鑄成，圓徑八尺，形似酒樽”。當(dāng)?shù)貏?dòng)儀周邊某些地方發(fā)生地震的時(shí)候，檢測(cè)者就能感知到什么時(shí)候、什么方位處發(fā)生地震。這項(xiàng)發(fā)明比西方國(guó)家足足早了1 700多年，可以稱之為有記載的最早的震動(dòng)式傳感器。

1）講授傳感器的應(yīng)用時(shí)，可以播放我國(guó)2019年國(guó)慶閱兵儀式上展示的巨浪—2、東風(fēng)—41、東風(fēng)—17、長(zhǎng)劍—100等一批新型武器裝備，這些尖端武器上就安裝了高精度的傳感器。結(jié)合傳感器在軍事上的應(yīng)用，給學(xué)生講授紅外成像、激光雷達(dá)等傳感器在這些裝備中所發(fā)揮的重要作用，這樣學(xué)生就能切實(shí)感受到傳感器在現(xiàn)代國(guó)防領(lǐng)域中的重大作用。正是因?yàn)橛辛思舛塑娛卵b備，才有人民的安居樂(lè)業(yè)[9]。引導(dǎo)學(xué)生明白這門專業(yè)課程的重要性，要實(shí)現(xiàn)保家衛(wèi)國(guó)，實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興，必須有過(guò)硬的本領(lǐng)，從現(xiàn)在開始就要努力學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)。

2）在教學(xué)方案的授課規(guī)劃中，根據(jù)專業(yè)課程的知識(shí)架構(gòu)，在凸顯專業(yè)技能的同時(shí)植入德育培養(yǎng)目標(biāo)，進(jìn)一步規(guī)劃好與專業(yè)課程知識(shí)相關(guān)的思政元素。在各個(gè)章節(jié)的教學(xué)內(nèi)容中，對(duì)接好與專業(yè)有聯(lián)系的思政結(jié)合點(diǎn)。傳感器與檢測(cè)技術(shù)的課程內(nèi)容、思政元素與德育目標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表1所示。

3）在系統(tǒng)理論的講授上，在課堂中引入液位傳感器發(fā)明者大國(guó)工匠李剛，講一個(gè)讓我國(guó)盾構(gòu)行業(yè)打破國(guó)外長(zhǎng)達(dá)百年技術(shù)封鎖的故事，讓學(xué)生明白先進(jìn)的技術(shù)要靠自己努力才能得到，讓學(xué)生體會(huì)到科技創(chuàng)新的不易，需要有扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)作為后盾。通過(guò)向?qū)W生介紹針對(duì)華為5G的中美博弈熱點(diǎn)事件和我國(guó)自主創(chuàng)新的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，在課堂知識(shí)的傳授過(guò)程中逐步激發(fā)學(xué)生的民族自豪感。從課堂實(shí)施反映出來(lái)的情況看，融入思政元素之后，學(xué)生普遍對(duì)于自己的專業(yè)產(chǎn)生尊重的心理，明白了專業(yè)技術(shù)的創(chuàng)新是十分重要的。在開展無(wú)人機(jī)訓(xùn)練項(xiàng)目時(shí)，領(lǐng)著學(xué)生一一過(guò)目無(wú)人機(jī)上的各類傳感器，這些傳感器幫助無(wú)人機(jī)實(shí)現(xiàn)定位、姿態(tài)調(diào)整、遠(yuǎn)程控制、圖像識(shí)別等一系列功能，通過(guò)讓學(xué)生調(diào)試無(wú)人機(jī)，使其真切感受到無(wú)人機(jī)就是一臺(tái)移動(dòng)的傳感器，以此來(lái)激發(fā)學(xué)生對(duì)于專業(yè)的熱愛。

4）在教材安排方面，可以將專業(yè)配套的教材與思想政治教材的內(nèi)容融合在一起，幫助學(xué)生在理解專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)上更好地理解思政的內(nèi)容。在授課方式上，可以通過(guò)各種新媒體將思想政治內(nèi)容鑲嵌在專業(yè)知識(shí)中，利用新媒體教學(xué)方式的豐富性，幫助學(xué)生從各個(gè)方面來(lái)理解知識(shí)，這樣會(huì)增加學(xué)習(xí)的趣味性。在授課過(guò)程中，教師要注意案例的積累，通過(guò)對(duì)案例資源的整理，形成相應(yīng)的思想政治內(nèi)容資源庫(kù)。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)在線平臺(tái)，學(xué)生可自由安排學(xué)習(xí)時(shí)間，大大加強(qiáng)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，豐富學(xué)習(xí)的方式，在提升學(xué)習(xí)效率的同時(shí)，有效增強(qiáng)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)效果。

5）在課程考核方面，采取一體化綜合考核方式，將學(xué)生每節(jié)課的考勤情況、上課表現(xiàn)、實(shí)踐操作、作業(yè)情況等內(nèi)容列入綜合考核評(píng)價(jià)體系，構(gòu)建以過(guò)程考核為主、考試為輔的考核體系[10]。另一方面，將學(xué)生的思想政治表現(xiàn)以及素養(yǎng)能力計(jì)入成績(jī)考評(píng)中，重點(diǎn)考核學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)和社會(huì)主義核心價(jià)值觀的認(rèn)同感。在參與實(shí)踐訓(xùn)練時(shí)，一些復(fù)雜的大項(xiàng)目往往需要團(tuán)隊(duì)協(xié)作完成，這時(shí)要側(cè)重考核學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神、工匠精神以及奉獻(xiàn)精神。

2? 思政背景融入專業(yè)實(shí)踐第二課堂

專業(yè)實(shí)踐是專業(yè)教學(xué)的重要組成部分，要堅(jiān)持實(shí)踐訓(xùn)練服務(wù)于人才培養(yǎng)目標(biāo)的理念，通過(guò)實(shí)踐訓(xùn)練來(lái)進(jìn)一步理解各種類型傳感器的內(nèi)部架構(gòu)、工作機(jī)理以及使用方式。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面，遵循由易到難、從模仿驗(yàn)證到創(chuàng)新設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律。如在聲控LED實(shí)驗(yàn)中，聲控傳感器上配有信號(hào)LED指示燈，當(dāng)有聲音時(shí)，LED指示燈會(huì)隨著聲音的節(jié)奏變化而有序亮滅。這個(gè)階段的實(shí)驗(yàn)就是一個(gè)模仿驗(yàn)證的過(guò)程，驗(yàn)證了聲控傳感器的功能，能夠?qū)⒙曇粜盘?hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字節(jié)拍來(lái)控制LED信號(hào)燈。接下來(lái)更進(jìn)一步，就需要?jiǎng)?chuàng)新設(shè)計(jì)一個(gè)檢測(cè)聲音強(qiáng)度的調(diào)節(jié)器，將聲音的強(qiáng)弱轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)電流的大小，從而控制LED信號(hào)燈的亮度。本實(shí)驗(yàn)還可以進(jìn)行更多拓展，如每個(gè)人的聲音都有一定的特點(diǎn)，可以考慮設(shè)計(jì)一個(gè)聲音檢測(cè)與識(shí)別系統(tǒng)。如果引入一些機(jī)械電子裝置，則能夠聲控許多外圍設(shè)備，如自動(dòng)開燈、自動(dòng)發(fā)動(dòng)汽車等。如果結(jié)合ZigBee通信技術(shù)，則可以構(gòu)建無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)，形成一套聲控的智能管理系統(tǒng)。把培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新精神作為本次實(shí)踐訓(xùn)練的滲入點(diǎn)，組織青年學(xué)生開展對(duì)于自然科學(xué)的探究。在課程思政理念引導(dǎo)下，課堂理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)全方位育人的目標(biāo)。

當(dāng)遇到一些較復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目時(shí)，這時(shí)就要求學(xué)生以團(tuán)隊(duì)的形式共同來(lái)完成。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，需要有人連接電路，有人測(cè)量記錄，有人分析計(jì)算，還要有人答辯匯報(bào)，總之，團(tuán)隊(duì)中的每一位成員都能夠找到自己相對(duì)應(yīng)的功能位置。實(shí)踐中所提出的題目會(huì)和社會(huì)企業(yè)中的實(shí)際問(wèn)題緊密掛鉤，如人體溫度與心率感測(cè)、手勢(shì)識(shí)別、智能垃圾分類等，如圖2所示，不但可以很好地檢驗(yàn)學(xué)生在課堂中學(xué)到的知識(shí)，而且學(xué)以致用，能夠引導(dǎo)學(xué)生利用專業(yè)所學(xué)來(lái)解決社會(huì)生活中的實(shí)際問(wèn)題。通過(guò)類似這樣的實(shí)踐鍛煉，培養(yǎng)學(xué)生的合作精神，使年輕一代充滿專業(yè)自信與能力自信。

需要特別指出的是，上述人體溫度與心率感測(cè)、手勢(shì)識(shí)別等實(shí)踐案例是與科研項(xiàng)目相關(guān)的，近幾年學(xué)校一直提倡科研反哺教學(xué)、科研成果入課堂等活動(dòng)，教師一方面要潛心學(xué)術(shù)研究，另一方面需要將最新的研究成果與教學(xué)結(jié)合起來(lái)，讓學(xué)生切身感受科研的魅力，把握科技前進(jìn)的方向，引導(dǎo)學(xué)生要不畏艱辛、迎難而上，解決一些較為復(fù)雜的科學(xué)問(wèn)題。因此，教師要做有心人，積極挖掘科研項(xiàng)目背后的思政主題，如表2所示。

3? 思政基因融入文化傳承第三課堂

傳感器與檢測(cè)技術(shù)課程的發(fā)展是靠教研室的教師以及一批又一批專業(yè)學(xué)生接力傳承而實(shí)現(xiàn)的，課程建設(shè)與發(fā)展也離不開學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)的重視與關(guān)懷。新時(shí)代所倡導(dǎo)的工匠精神、家國(guó)情懷、艱苦奮斗等優(yōu)良基因在本門課程中得以傳承和發(fā)揚(yáng)光大，也不能閉門造車，要注重吸收國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)理念，及時(shí)與國(guó)外專家交流互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)中西融通和產(chǎn)學(xué)研交融。學(xué)校擁有浙江省大學(xué)生校外實(shí)踐教育基地，創(chuàng)建了“一流課程—專家講座—頂崗實(shí)習(xí)”三位一體的文化育人模式，為專業(yè)建設(shè)奠定良好的硬件和軟件條件。同時(shí)，教研室以工程實(shí)踐教育中心為平臺(tái)，為學(xué)生提供高質(zhì)量的第三課堂資源。

專業(yè)課程組經(jīng)常邀請(qǐng)國(guó)內(nèi)外高校著名教授來(lái)給學(xué)生作主題報(bào)告，通過(guò)大師講解行業(yè)發(fā)展史和自身奮斗史，通過(guò)一個(gè)又一個(gè)真實(shí)案例來(lái)啟迪學(xué)生，鼓勵(lì)學(xué)生奮發(fā)有為、勇于突破，增強(qiáng)自己的擔(dān)當(dāng)意識(shí)與自我創(chuàng)新意識(shí)。周末的時(shí)候會(huì)組織學(xué)生觀看愛國(guó)主義題材的教育片，當(dāng)看到許多大國(guó)重器研制成功，很多尖端技術(shù)被攻克，學(xué)生的民族自豪感就會(huì)油然而生。

學(xué)校開展企業(yè)專家入課堂活動(dòng)，邀請(qǐng)行業(yè)知名企業(yè)的技術(shù)專家來(lái)校作報(bào)告，一方面幫助學(xué)生全面地了解企業(yè)真實(shí)需求，了解行業(yè)的“卡脖子”技術(shù)；另一方面鼓勵(lì)學(xué)生跨出校門進(jìn)企業(yè)頂崗實(shí)習(xí)，參與企業(yè)實(shí)際的項(xiàng)目開發(fā)與工程調(diào)試。這樣有利于校企雙方開展更廣泛的溝通、交流，為學(xué)生創(chuàng)造更多的實(shí)踐鍛煉機(jī)會(huì)。將學(xué)生帶出傳統(tǒng)的第一、第二課堂，前往知名企業(yè)與一些交流展覽會(huì)，在那里可以直觀感受傳感器與檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域的現(xiàn)狀，從而有效把握住國(guó)家最新科技的前沿動(dòng)向。俗話說(shuō)：百聞不如一見。這樣就可以給學(xué)生留下最直觀的印象，再加上教師的引導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生從“走近”傳感器到“走進(jìn)”傳感器的華麗轉(zhuǎn)變。

4? 結(jié)束語(yǔ)

課程思政與專業(yè)教學(xué)的協(xié)同融合，如果是在學(xué)生無(wú)意識(shí)之中進(jìn)行，往往會(huì)更容易讓學(xué)生接受。在平常的專業(yè)知識(shí)點(diǎn)的傳授過(guò)程中，將思政元素、理想信念等“潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲”地傳遞給學(xué)生，通過(guò)讓學(xué)生顯性地學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)，而同時(shí)隱性地接受思政理念，達(dá)到全方位育人的目的。在課程思政與專業(yè)教學(xué)的協(xié)同融合中，教師是關(guān)鍵，教師要深刻明白立德樹人的重要意義，有意識(shí)、有目的地滲透社會(huì)主義核心價(jià)值觀，堅(jiān)持專業(yè)知識(shí)傳授與育人雙導(dǎo)向，回歸教育之本，將課程教學(xué)大綱中的思政培養(yǎng)目標(biāo)、能力培養(yǎng)目標(biāo)、素質(zhì)培養(yǎng)目標(biāo)真正貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程，收到既教書又育人的效果。

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*項(xiàng)目來(lái)源：浙江省自然科學(xué)基金聯(lián)合基金資助項(xiàng)目“面向新型城鎮(zhèn)的微能源網(wǎng)多時(shí)間尺度協(xié)調(diào)機(jī)理與優(yōu)化調(diào)度研究”（LHY21E090004）；浙江省教育科學(xué)規(guī)劃2021年度規(guī)劃課題“高校課程思政和專業(yè)教學(xué)協(xié)同育人的探索與研究”（2021SCG028）；杭州師范大學(xué)錢江學(xué)院第三批“課程思政”教學(xué)改革項(xiàng)目“《傳感器與檢測(cè)技術(shù)》‘課程思政教學(xué)改革”（QJKCSZ0304）；杭州師范大學(xué)錢江學(xué)院第四批精品在線開放課程“操作系統(tǒng)原理及其應(yīng)用”（QJOOC0401）；2019年浙江省“十三五”省級(jí)大學(xué)生校外實(shí)踐教育基地立項(xiàng)建設(shè)項(xiàng)目“杭州師范大學(xué)錢江學(xué)院—亞信科技（中國(guó)）有限公司工程實(shí)踐教育中心”。

作者：胡克用，通信作者，杭州師范大學(xué)錢江學(xué)院，博士，副教授，研究方向?yàn)樽詣?dòng)化控制與人工智能技術(shù)；李靜、孫紅梅，杭州師范大學(xué)錢江學(xué)院，講師，研究方向?yàn)橹悄芸刂婆c自動(dòng)化；謝奧、朱佳偉，杭州師范大學(xué)錢江學(xué)院本科生，研究方向?yàn)殡娮有畔⒐こ蹋?10018）。