理工科課程思政探索與實(shí)踐

于紅旗 王 璽 黃春琳 龔廣偉 葛林楠

(國(guó)防科技大學(xué) 電子科學(xué)學(xué)院， 長(zhǎng)沙 410073)

“嵌入式電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)”為電子科學(xué)與技術(shù)方向的專(zhuān)業(yè)核心課程，54學(xué)時(shí)(其中實(shí)驗(yàn)18學(xué)時(shí))。2019年成為學(xué)校首批研究生課程思政建設(shè)項(xiàng)目。從立項(xiàng)到具體實(shí)施、中期檢查、課程思政主題報(bào)告，項(xiàng)目組成員也在積極探索適合的方式、方法。目前，項(xiàng)目建設(shè)已接近尾聲，項(xiàng)目組在國(guó)防科技大學(xué)校報(bào)上發(fā)表了“嵌入式電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程思政建設(shè)的總結(jié)與思考”，在期刊發(fā)表一篇課程思政論文[1]，也恰好響應(yīng)學(xué)院提出的“門(mén)門(mén)有思政”課程思政建設(shè)要求，在項(xiàng)目組負(fù)責(zé)的“嵌入式系統(tǒng)原理與設(shè)計(jì)”“高頻電子線路”等課程中進(jìn)行了課程思政建設(shè)。在此將建設(shè)過(guò)程中遇到的問(wèn)題和做得有成效的地方進(jìn)行分享，希望給從事理工科課程思政的老師提供參考。

1 課程思政建設(shè)總體設(shè)計(jì)情況

認(rèn)真貫徹習(xí)近平總書(shū)記在全國(guó)高校思想政治工作會(huì)議發(fā)表的重要講話精神，培養(yǎng)什么樣的人、為誰(shuí)培養(yǎng)人是教育的首要問(wèn)題，也是課程思政的根本任務(wù)，項(xiàng)目組認(rèn)為，理工科課程思政以專(zhuān)業(yè)課課程知識(shí)或基礎(chǔ)課課程知識(shí)為載體，總體建設(shè)目標(biāo)為：把做人做事的基本道理、社會(huì)主義核心價(jià)值觀的要求、實(shí)現(xiàn)民族復(fù)興的理想和責(zé)任融入課程教學(xué)中，最終使專(zhuān)業(yè)課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)立德樹(shù)人目標(biāo)。理工科的課程思政除了在科學(xué)精神上鼓舞學(xué)生之外，還應(yīng)有人文素養(yǎng)、家國(guó)情懷、科學(xué)研究的方法、創(chuàng)新思維的點(diǎn)燃、科學(xué)研究最新進(jìn)展、國(guó)家大政方針和國(guó)際局勢(shì)等方面的積極配合，才能最終實(shí)現(xiàn)高校知識(shí)、技能教育與思想價(jià)值教育有效融合。在組織實(shí)施上，通過(guò)梳理課程知識(shí)點(diǎn)，挖掘背后蘊(yùn)含的思想政治育人元素，用好課堂教學(xué)主渠道，準(zhǔn)確找到切入點(diǎn)，不斷總結(jié)思政點(diǎn)與知識(shí)點(diǎn)相結(jié)合的“靶點(diǎn)”，打造學(xué)科性和思想性相結(jié)合的教育課堂，實(shí)現(xiàn)思想政治教育與知識(shí)能力教育的有機(jī)融合，通過(guò)“靶點(diǎn)”，讓學(xué)生在不知不覺(jué)中獲得思想上的洗禮和科學(xué)思維方法上的培育。通過(guò)課程思政讓課堂“活”起來(lái)，吸引學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，使立德樹(shù)人潤(rùn)物無(wú)聲。

2 課程思政教學(xué)實(shí)踐情況

課程思政關(guān)鍵在于教師，教師需要通過(guò)政治理論學(xué)習(xí)、研討交流、案例分享等方式，不斷提升課程思政育人技能。在2018年，項(xiàng)目組負(fù)責(zé)的“嵌入式電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)”課程獲批學(xué)校首批課程思政建設(shè)項(xiàng)目之后，特別研讀了上海高校“土木工程”等理工科課程思政的典范教材，參加了超星暑期“雙顧”課程思政主題工作坊和各種課程思政研討會(huì)，提升教師自身素養(yǎng)。

課程思政實(shí)施的核心在于“潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲”，即不讓學(xué)生感覺(jué)到這是在進(jìn)行課程思政，也不是為了思政而思政。因此，把課程思政實(shí)踐重點(diǎn)放在如何準(zhǔn)確找到與學(xué)生本身以及課程知識(shí)相關(guān)的“靶點(diǎn)”，通過(guò)一系列“靶點(diǎn)”，使得學(xué)生在多個(gè)方面獲得知識(shí)和科研思維能力的同時(shí)，得到人文素養(yǎng)、家國(guó)情懷、社會(huì)主義價(jià)值觀等方面潛移默化的影響。

目前，項(xiàng)目組結(jié)合自身實(shí)踐，開(kāi)發(fā)出了如下具有普適意義的幾個(gè)靶點(diǎn)：

(1)國(guó)際形勢(shì)和國(guó)家大政方針的融入。例如，在講述嵌入式處理器芯片發(fā)展的過(guò)程中，介紹瓦森納協(xié)議對(duì)我國(guó)高端芯片的封鎖，介紹我國(guó)的核高基計(jì)劃以及我國(guó)的光刻機(jī)技術(shù)的差距和進(jìn)展，提到國(guó)外對(duì)我國(guó)的技術(shù)封鎖，鼓舞學(xué)生為中華崛起而讀書(shū)。

(2)科學(xué)家的故事。例如，在講授嵌入式系統(tǒng)編碼時(shí)候會(huì)提到漢明碼，會(huì)擴(kuò)展學(xué)習(xí)Richard Hamming的演講資料，學(xué)習(xí)其有所成就的方式方法，漢明做科研的心得體會(huì)的課件如圖1所示。

圖1 授課中介紹漢明科研方法的課件

(3)自信心的樹(shù)立。以授課教師的切身經(jīng)歷，講述初次出國(guó)訪學(xué)外導(dǎo)遠(yuǎn)程面試三次，在訪學(xué)的一年中編寫(xiě)2本教材、發(fā)表4篇SCI論文的經(jīng)歷，外導(dǎo)對(duì)我校老師和學(xué)生的認(rèn)可程度非常高，后面只需要提供CV，外導(dǎo)便發(fā)放offer。后期訪學(xué)的幾個(gè)老師，也取得了不小的成績(jī)。以此鼓勵(lì)學(xué)員對(duì)我校培養(yǎng)方案的認(rèn)可，增強(qiáng)學(xué)生們的自信心。圖2為外導(dǎo)對(duì)授課教員在國(guó)外訪學(xué)前半年的評(píng)語(yǔ)。

圖2 外導(dǎo)對(duì)授課教員的訪學(xué)的評(píng)價(jià)

(4)科研方法的指導(dǎo)。在每年授課過(guò)程中，教師都會(huì)閱讀1～2本外校教材，進(jìn)行橫向?qū)Ρ龋l(fā)現(xiàn)其中的問(wèn)題。在授課中，也會(huì)指出哪些點(diǎn)可以深入研究，鼓勵(lì)學(xué)生在本科階段發(fā)表學(xué)術(shù)論文。在2020年秋季學(xué)期，講解抽頭電路時(shí)，結(jié)合兩本教材對(duì)同一道題的不同答案，鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)此進(jìn)行深入研究，所聯(lián)合撰寫(xiě)的論文已被“電子電氣教學(xué)學(xué)報(bào)”錄用，學(xué)生很受鼓舞，培養(yǎng)了學(xué)生進(jìn)行科學(xué)研究和教學(xué)研究的能力。

(5)創(chuàng)意思維的點(diǎn)燃。授課教師在國(guó)外訪學(xué)期間國(guó)外教師對(duì)當(dāng)年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者有著熱烈的討論，大家分析莊小威應(yīng)獲得當(dāng)年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，以表彰其在熒光壽命顯微鏡方面的突出成果，但最終失之交臂。其中一個(gè)獲獎(jiǎng)?wù)逽tefan W. Hell在讀研究生期間，提出了面包圈的構(gòu)想，即先用激光激發(fā)熒光，再用面包圈形狀的激光消除外圍熒光，只留下更小的熒光區(qū)域，以此提高熒光顯微鏡的分辨率。文章發(fā)表后，由于技術(shù)要求過(guò)于先進(jìn)，并未引起業(yè)界重視，直到多年后，Stefan研制出了原型樣機(jī)，才引起業(yè)界的重視。Stefan的構(gòu)想非常巧妙，也說(shuō)明創(chuàng)新性的想法非常重要，但更重要的是要不斷進(jìn)行實(shí)踐，并為之努力。在電學(xué)授課過(guò)程中，我們也引用了憶阻器鼻祖蔡少棠教授的發(fā)現(xiàn)歷程，如圖3所示，蔡教授從四個(gè)基本電學(xué)參數(shù)(電壓、電流、電荷、磁通量)之間的兩兩關(guān)系推斷，自然界應(yīng)該是完美的，任意兩個(gè)參數(shù)之間應(yīng)該存在某種關(guān)系，于是在六十年代撰文對(duì)此進(jìn)行了深入探討，預(yù)測(cè)存在除了電容、電感、電阻之外，還存在第四種基本元件——憶阻器。在2017年惠普實(shí)驗(yàn)室證實(shí)了憶阻器的存在。目前憶阻器也成為大家研究的熱門(mén)方向之一，項(xiàng)目組所在的實(shí)驗(yàn)室也正在利用憶阻器進(jìn)行類(lèi)腦芯片及其應(yīng)用的研究。

圖3 憶阻器的發(fā)現(xiàn)思路

(6)傳授知識(shí)點(diǎn)的同時(shí)普及人文知識(shí)。例如，在講述人機(jī)交互的時(shí)候，會(huì)提到人類(lèi)進(jìn)化過(guò)程中與外界交互的發(fā)展等，如圖4所示。

圖4 人機(jī)交互章節(jié)授課資料截圖

講述數(shù)據(jù)采集的時(shí)候，會(huì)引用工業(yè)革命時(shí)期，瓦特發(fā)明的蒸汽機(jī)中用到的數(shù)據(jù)采集技術(shù)。如圖5所示。

圖5 瓦特發(fā)明的蒸汽機(jī)中使用的數(shù)據(jù)采集技術(shù)

(7)最新科技進(jìn)展。結(jié)合授課老師參與的中微子探測(cè)課題，介紹在物理評(píng)論上發(fā)表的一百多人署名的文章，如圖6所示。物理評(píng)論是一本影響非常大的雜志，每年的諾貝爾物理獎(jiǎng)獲得者都會(huì)在當(dāng)年的作者中找到。通過(guò)一百多人署名的文章，讓學(xué)生明白，成績(jī)的獲得都需要大家協(xié)同的努力。

圖6 項(xiàng)目組老師參與的項(xiàng)目發(fā)表文章的截圖

3 課程評(píng)價(jià)與成效

課程思政效果的評(píng)價(jià)是一個(gè)長(zhǎng)期性的工作，短時(shí)間能難以看出其具體成效，部分老師在課程中通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查、課間談話等方式對(duì)課程思政的效果進(jìn)行了評(píng)估，在問(wèn)卷調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，不少學(xué)生會(huì)明確感到課程中進(jìn)行了課程思政的教育，這其實(shí)也應(yīng)該是我們老師所要盡量避免的，我們需要進(jìn)行的是“潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲”式的課程思政；也有些學(xué)生反饋，一些故事在很多課程上都會(huì)聽(tīng)到，也要求系統(tǒng)性地進(jìn)行思政點(diǎn)的建設(shè)。更深入、長(zhǎng)遠(yuǎn)的評(píng)價(jià)，可以從學(xué)生畢業(yè)就業(yè)后的表現(xiàn)來(lái)進(jìn)行，這顯然是一個(gè)長(zhǎng)期、復(fù)雜的評(píng)估過(guò)程。短期效果評(píng)估來(lái)看，從課堂上實(shí)施了課程思政之后，學(xué)生在學(xué)習(xí)面貌等方面有了不少變化：

(1)思政教育穿插在授課過(guò)程中，能夠適時(shí)的停頓進(jìn)行思考，不僅思考技術(shù)問(wèn)題，還能轉(zhuǎn)換思維角度，思考人生問(wèn)題，自覺(jué)實(shí)現(xiàn)與國(guó)家的同呼吸、共命運(yùn)。不僅豐富了課堂內(nèi)容，還能活躍氣氛，引起思考，引發(fā)學(xué)生共鳴，激發(fā)學(xué)員創(chuàng)新情懷。

(2)思政教育能增加學(xué)生對(duì)課程的回憶程度。增加課程思政環(huán)節(jié)后，學(xué)生在課程結(jié)束后會(huì)記得教師在講授某個(gè)知識(shí)點(diǎn)時(shí)所引入的積極正面的世界觀、人生觀和價(jià)值觀思考，這些正能量不僅幫助學(xué)生走入正確的人生軌跡，也能幫助學(xué)生專(zhuān)業(yè)課知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)。

(3)課堂上講述的思維方法不僅僅對(duì)于本門(mén)課程是有用的，對(duì)于其他課程的學(xué)習(xí)和科研能力的培養(yǎng)都是有益的。

在進(jìn)行“嵌入式電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)”課程思政主題報(bào)告會(huì)后，多名評(píng)委和專(zhuān)家添加微信索要課件，其中一名專(zhuān)家的評(píng)價(jià)為：“一直覺(jué)得理工科的課程，除了科學(xué)精神之類(lèi)，思政挺難的，您的報(bào)告角度很多，很受啟發(fā)。不知課件可否分享，想和團(tuán)隊(duì)老師共同學(xué)習(xí)。”

目前項(xiàng)目組負(fù)責(zé)的課程的考核還未發(fā)生大的變化，仍以知識(shí)點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)技能作為考核目標(biāo)。課程考核方面的改革目標(biāo)是逐步過(guò)渡到更注重技能和思維方法的考核。

4 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)近幾年在課程思政建設(shè)過(guò)程中的實(shí)踐探索，一些思考與經(jīng)驗(yàn)如下：

(1)在課程思政實(shí)踐過(guò)程中，課程思政對(duì)教師本身的要求非常高，教師一定要在專(zhuān)業(yè)知識(shí)、人文素養(yǎng)、國(guó)家大政方針、大學(xué)生心理、社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題等方面有寬廣的知識(shí)面，且要勤于思考，與時(shí)俱進(jìn)，不斷更新知識(shí)體系。

(2)課堂設(shè)計(jì)方面，可以采用結(jié)構(gòu)式設(shè)計(jì)：在課程設(shè)計(jì)中有意識(shí)地加入思政教育的“靶點(diǎn)”環(huán)節(jié)。BOPPPS授課方法中的第一個(gè)Bridge-in中，老師要特別用好，這也是一堂課中最為引人入勝的地方。例如，在講述嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的過(guò)程中，在導(dǎo)入部分，分析了國(guó)際形勢(shì)和電子行業(yè)前景等，結(jié)合國(guó)際形勢(shì)熱點(diǎn)，特別是美國(guó)出口管制“實(shí)體名單”，結(jié)合未來(lái)學(xué)生就業(yè)發(fā)展，引導(dǎo)學(xué)員自覺(jué)培養(yǎng)自主創(chuàng)新的科研思維和樹(shù)立遠(yuǎn)大科研壯志。

(3)要注重多學(xué)科合作。在進(jìn)行課程思政過(guò)程中，請(qǐng)教了多位思想政治教育工作者，共同增加本課程的思政教育點(diǎn)，在思政項(xiàng)目的申報(bào)階段，也得到了學(xué)院院長(zhǎng)和政委的親切指導(dǎo)。

(4)要注重個(gè)體化示范。項(xiàng)目組王璽老師通過(guò)強(qiáng)軍計(jì)劃獲得清華大學(xué)博士學(xué)位，從一名政工干部走上學(xué)術(shù)研究之路，結(jié)合從事政工工作的經(jīng)歷，言傳身教，學(xué)生在獲得知識(shí)的同時(shí)，更獲得思想上的熏陶。

課程思政不是浪費(fèi)時(shí)間搞思政，而是要將其與知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行融入融合，避免讓學(xué)生意識(shí)到這是在進(jìn)行思政。針對(duì)這一實(shí)現(xiàn)方式，今后主要的建設(shè)計(jì)劃如下：

(1)作為課程思政的關(guān)鍵要素的老師，要注重知識(shí)的串聯(lián)與橫向擴(kuò)展、要注重自身經(jīng)歷的示范作用。教師在知識(shí)體系上需要進(jìn)行前序和后續(xù)課程的學(xué)習(xí)與總結(jié)，目前項(xiàng)目組也在進(jìn)行“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”MOOC、“數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)”等課程的授課，對(duì)后續(xù)課程要有計(jì)劃地學(xué)習(xí)，搞清知識(shí)點(diǎn)的來(lái)龍去脈，積極參加學(xué)院組織的觀看衛(wèi)星發(fā)射、參觀見(jiàn)學(xué)、課程思政座談等活動(dòng)，進(jìn)一步提升課程思政水平。

(2)課程配套資源的建設(shè)。目前教案、教材中還需進(jìn)一步進(jìn)行思政知識(shí)點(diǎn)的融入，有計(jì)劃地完成融入課程思政要素的教案的改革和教材建設(shè)，多做精品課程。