“傳感器原理”課程思政教學探索

鄧亞琦 李穩國 李加升

摘要：圍繞立德樹人基本目標，結合“傳感器原理”的課程特點，挖掘課程內容中的思政元素。在理論教學中，通過闡述傳感器技術發展現狀和技術瓶頸、講述科學家的探索歷程、結合專業知識和時事熱點，提高學生的愛國熱情、科學思維和民族自豪感;在實踐教學中，通過聯系實際和自主設計實驗，提升學生的思辨能力和創新思維;最后探索思政教學效果評價方法;為“傳感器原理”課程思政提供新思路和新路徑。

關鍵詞：課程思政;傳感器;時事熱點;創新思維

中圖分類號：G642? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2022）18-0126-02

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1 引言

習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節，把思想政治工作貫穿教育教學全過程，實現全程育人、全方位育人，努力開創我國高等教育事業發展新局面[1-2]。” 為了滿足思政背景下的課程建設要求，筆者積極探索，在 “傳感器原理”的課程內容和教學方式中融入思政元素，旨在教授學生專業知識的同時培養學生理性思維、探索意識、思辨能力和創新意識，達到思政育人貫穿教學建設全過程的目的。

2 “傳感器原理”課程思政建設的意義

“傳感器原理”是電子信息工程、物聯網工程、光電信息工程等專業的一門核心課程，也是一門全面、系統培養學生綜合素質的課程。在課程設置中起到了承上啟下的作用，前序課程以模擬電子技術、數字電子技術、電路分析為基礎，為后續的學科競賽和實習畢設做準備。從宏觀上的茫茫宇宙、微觀上的粒子世界到自動化生產中每個環節都需要借助各種傳感器來感知和獲取外界信息，因此傳感器技術在基礎學科研究、現代工業生產、信息智能系統中占有舉足輕重的地位。

為貫徹黨的教育方針，對專業課程進行思政建設，將家國情懷、理想信念、科學思維、文化自信、創新意識等融入教學過程，最終實現全程育人、全方位育人[3-6]。基于立德樹人的教育理念，課程思政是落實人才培養的基本要求;是高校培養創新型人才的重要途徑;是實現科技興國的必要條件;是國家教育和社會發展的現實需要;對于幫助學生健康成長成才、樹立正確三觀、提高科學文化素養等具有重要意義[7-9]。

工科專業課程通常側重于理論知識和專業技能的傳授，往往對學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，專業課程的思政教育不是生硬地在課程講授中預留出思政教學模塊，而是在課程內容中挖掘出思政元素，在專業知識顯性教學中涵蓋思政教育的隱性教學，實現專業知識和思政元素的融合統一和相互促進。針對上述問題，筆者有設計、有計劃地將“傳感器原理”的課程內容與價值引導相結合，避免專業知識和思政教育割裂，潛移默化地培養學生科學思維、創新意識和工匠精神，達到專業課程思政育人的目的。

3 “傳感器原理”課程教學思政的探索

“傳感器原理”的知識目標是讓學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，培養學生根據實際需要測量和控制物理參數的能力。“傳感器原理”的課程內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用，而課程思政主要考慮如何有設計、有層次地將上述專業知識和思政元素進行有機融合，使學生在掌握原理知識和技術的基礎上，培養家國情懷、科學思維和文化素養。因此，根據“傳感器原理”的課程特點，擬在教學過程中結合時事熱點、產業形式、發展歷程等現實因素，從理論教學和實踐教學兩方面提煉、融合思政元素，探索教學效果評價方法來持續改進思政教育，達到全程育人、立德樹人的目的。“傳感器原理”課程思政的總體設計如圖1所示。

3.1 理論教學融入思政元素

首先，在理論教學過程挖掘家國情懷、理想信念、文化自信、科學精神等思政元素。結合專業知識點，表1給出了本文對于“傳感器原理”理論教學的思政元素設計思路。

具體來說，“傳感器原理”理論教學的思政探索包括以下三個方面：

1）堅持科技強國，激發愛國熱情。在理論教學中常常涉及各類傳感器的應用及發展前景，通過闡述當前傳感器發展面臨的技術瓶頸和各項挑戰，強調科技興國戰略，激發學生科技強國的使命感和責任感。傳感器在現代電子科技中舉足輕重，是現代信息技術三大支柱之一，是我國自動化技術發展的核心技術。“中國制造2025”“十三五國家科技創新規劃”等一系列國家政策都展現了我國發展傳感器技術的決心。隨著工業現代化的高速增長，經過多年發展和積累，我國傳感器技術有了一定進步;但我國傳感器技術仍面臨基礎技術水平和自主創新能力薄弱的問題，傳感器技術的科研化和產業化水平與科技發達國家還存在一定差距。在教學過程中，結合當前發展現狀和科技前沿，培養學生學術意識和產業化意識。同時，強調關鍵核心科技須掌握在自己手中，激發科技興國的愛國熱情。

2）結合時事熱點，提高學習興趣。首先結合航空航天、“中國天眼”等時事熱點引出相關傳感器的工作原理，然后利用理論工具擴展現實應用，不僅增強了學生的民族自豪感又激發了學生的學習興趣。比如，在這次新冠肺炎疫情防控阻擊戰中，黨和國家表現出科學合理的防控引導，中華人民表現出團結英勇的戰斗品質，以此激發學生強烈的民族認同感和自豪感。在此基礎上，說明體溫檢測是阻斷疫情擴散的關鍵，而基于非接觸測量、高精度和高穩定性等特點，紅外測溫儀在這次疫情管控下起到了至關重要的作用。進而，引導學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用場景，比如結合紅外測溫原理、人臉識別、人工智能技術的紅外熱成像測溫系統，在疫情防控中可有效提高測溫效率，以此進一步激發學生的學習興趣。

3）樹立科學偶像，培養探索精神。通過介紹傳感器工作原理中科學家的探索歷程及所做貢獻，激發學生科學思維，樹立科學偶像。比如，在霍爾式傳感器的工作原理中，通過講述從金屬中發現霍爾效應，到半導體的整數量子霍爾效應，再到后續的量子反常霍爾效應這一發展過程中科學家們不斷求索的事跡，展現科學家不斷突破和追求真理的精神;在壓電元件的工作原理中，通過講述壓電現象、壓電效應、晶體結構與壓電性關系的發展歷程，展現科學研究的持續性，培養學生刻苦鉆研、探索科學的精神。同時，引導學生思考基礎理論的發展對傳感器技術的影響，闡述原始創新的重要性。

3.2 實踐教學融入思政元素

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

具體來說，“傳感器原理”實踐教學的思政探索包括以下兩個方面。

1）理論與應用結合，提升思辨能力。理論聯系實際是我黨三大優良作風之一，為我們認識、分析和處理問題提供了根本遵循和思想基礎。在實踐教學中，以小組為單位完成傳感器實驗，深入探究專業知識并與應用有機結合，在提高學生實踐能力的同時提升分析能力和協作意識。此外，在實踐環節強化傳感器實用性知識的傳授，比如電阻屏和電容屏的區別和原理、熱敏元件的適用范圍等。在此基礎上，對傳感器實驗做引申，將傳感器基礎測量與生活實際相結合，挖掘傳感器技術發展與日常生活、產業發展的關系。傳感器未來發展趨勢傾向于微型化、智能化、集成化，結合發展趨勢引導學生從多角度分析與解決復雜問題，提升學生思辨能力。

2）提高實踐能力，啟發創新思維。基于學科競賽內容與教師科研項目，融入電子信息行業的新技術，設計出理論與實踐相結合的綜合性實驗。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據信息傳遞給后面的檢測控制系統，集成多種技術實現報警、調節、信息傳送等一系列功能，以此提高學生分析、解決復雜工程問題的能力。從微項目中分解出可讓學生自主設計實驗的問題或任務，將發現問題、解決問題作為教學核心，注重自主創新和動手實踐能力的培養。其中，學生根據選題查閱搜集相關文獻和前沿技術，以提高系統精度和性能為目標，設計實驗方案并撰寫報告，以此啟發學生的創新思維。

3.3 思政教學效果評價

為進行思政教學效果評價，在考核知識的同時，將科學思?維方法、復雜問題分析能力等素質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、課堂表現、小組談論中增加育人核心要素的考核。卷面成績占總成績的60%，主要考核知識能力和素質水平，其中思維方法和分析能力等相關試題占卷面成績的10%。

在此基礎上，從評價結果中分析理論教學和實踐教學過程中思政教育存在的不足，并以問題為導向持續改進和完善教學內容和教學方法，提高課程思政成效，促進全方位育人目標的達成。

4 結語

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

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【通聯編輯：梁書】