地方文化融入大學控制類課程的教學創(chuàng)新與實踐

摘 要：當代工科大學生作為社會主義建設者和接班人，應從中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化中汲取智慧和力量。鑒于此，高校工科專業(yè)在響應教育部新工科建設號召的教學中，應該有機滲透地方優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，進行課程改革，培養(yǎng)學生對傳統(tǒng)文化的熱愛和認同感。立足于地方文化特色，結(jié)合院校辦學理念，提出一種將控制類課程與地方文化特色相結(jié)合的創(chuàng)新型教學模式，探討了在高校工科專業(yè)建設過程中有機滲透中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的實踐路徑。

關鍵詞：地方文化；新工科；課程教學模式

1 概述

黨的二十屆三中全會明確指出，構建中華文明標識體系。傳承文化不是要簡單復古，城市建設會不斷融入現(xiàn)代元素，但必須同步保護和弘揚優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，延續(xù)城市歷史文脈［1］。面對新時代人才培養(yǎng)和新工科建設的需求，為實現(xiàn)高等院校智育和德育并行的教學目標，必須加強中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化教育，并嘗試將傳統(tǒng)文化與工科課堂專業(yè)教學相結(jié)合［2］。控制類課程是許多工科專業(yè)例如自動化、電氣工程、機械工程等重要專業(yè)的基礎課程。該類課程重構與教學探索實踐作為探索一條將地方文化特色與工科課程教學相結(jié)合的重要途徑。以控制類課程群中“控制工程基礎”課程為例，結(jié)合邯鄲地方文化特色，論述其教學模式的創(chuàng)新與實踐路徑。課程建設以國家科技發(fā)展政策、依托國家科技發(fā)展時事、融入地方文化特色、以“匠心文化”為載體、弘揚科學與人文精神為主線，將中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化貫穿課程人才培養(yǎng)全過程。

2 控制類課程建設中的問題

2.1 單一的課程內(nèi)容和教學方法

課程內(nèi)容理論性強，易造成學生學習積極性不高、興趣降低、理解難度大和知識應用能力不足等問題。課程內(nèi)容過于重視理論知識的傳授，導致學生缺乏將理論知識應用于實際的能力，其內(nèi)容枯燥單一，容易讓學生產(chǎn)生畏難情緒。教師教學方法主要采用講解和板書的方式，學生被動接受知識，缺乏互動，產(chǎn)生抵觸情緒。學生對于邯鄲的地方文化知識匱乏，且對于邯鄲這個成語之鄉(xiāng)的成語典故知之甚少。

2.2 忽視文化教育在工科專業(yè)教育中的重要性

文化教育元素中蘊含豐富的思想政治教育元素，工科課堂教學應該“融文入工”，應該起源于“專業(yè)”，融合于“專業(yè)”，滲透于“專業(yè)”，使其精神潛移默化地對學生的思想意識、行為舉止產(chǎn)生影響［3］。工科專業(yè)教師的文化素養(yǎng)、思政理論基礎相對薄弱，缺少將文化素養(yǎng)融入專業(yè)知識教育的意識，影響學生文化素養(yǎng)培育和綜合素質(zhì)提升。

3 知識教育與地方文化教育結(jié)合的必要性

3.1 提升學生綜合素質(zhì)

傳統(tǒng)的工科教育主要圍繞培養(yǎng)學生在工程技術領域的專業(yè)知識和專業(yè)技能，而地方文化教育內(nèi)容則涵蓋了人文、歷史、藝術、哲學等多方面［4］。這些知識既可以豐富學生的精神世界，提升學生的文學素養(yǎng)，幫助學生培養(yǎng)健康人格，也教育學生不僅要成為技術人才，更要關注自己是否能成為有思想、有情感、有文化素養(yǎng)的全面發(fā)展的人［5］。同時，通過具有地方文化特色的教育，培養(yǎng)學生的文化自信，提高學生的溝通技巧、創(chuàng)新能力以及社會適應能力。

3.2 激發(fā)學生創(chuàng)新思維

人與人思維模式的區(qū)別，影響人不同的發(fā)展方向和成長路徑。文化教育可以為學生提供豐富的靈感來源，有助于創(chuàng)新學生的思維方式，成語故事中本身蘊含著哲理性、文學性、藝術性等特點，能夠啟發(fā)學生突破傳統(tǒng)思維模式，提出新的理念和創(chuàng)新突破。這些新的理念和思想應用在專業(yè)知識的運用中，能夠帶來意想不到的效果，加強學生對專業(yè)知識的認識，往往能產(chǎn)生更大的育人能量。

3.3 傳承邯鄲地方文化

邯鄲作為國家歷史文化名城，擁有豐富的地方文化資源。例如，趙文化、石窟文化、太極文化、磁州窯文化、成語典故文化和紅色文化等。這些豐富的文化資源需要浸潤入課堂，滲透入教學，融入教學育人全課程。為助力文化強國建設，落實立德樹人根本任務，結(jié)合學校應用型人才培養(yǎng)總體目標，對照院校“六潤式”地方優(yōu)秀文化育人模式。教師有責任帶領所有學生共同知曉文化、感悟文化、研學文化、傳承文化、踐行文化。

3.4 促進教學內(nèi)容優(yōu)化

單一的課程內(nèi)容與教學方法產(chǎn)生的教育行為是一種缺乏文化教育和藝術教育的行為，對學生個人發(fā)展造成不良影響，同時也會造成學生創(chuàng)新能力受限、工程倫理意識淡薄的后果。缺乏文化和藝術教育的工科教育會培育出單一技能的工程人才，難以滿足社會對復合型人才的需求。

邯鄲地方文化擁有著豐富的內(nèi)涵，與工科教育內(nèi)容相結(jié)合，可以豐富教學內(nèi)容、拓寬學生知識面。融文入工，代表“文化知識”與工科“專業(yè)知識”的結(jié)合，促進教學內(nèi)容多樣化，使教學案例更生動，提升課堂參與度，收獲更佳的教學效果。如引用磁州窯文化做課程導引，引出現(xiàn)代工業(yè)加熱爐的溫度控制系統(tǒng)，帶領學生學習智能控制理論的同時，感悟先賢智慧之光；再如從“庖丁解牛”看工匠精神。通過生動的動畫與成語典故的學習，深刻理解工匠精神的含義。

3.5 豐富課堂組織形式

教師在教學過程中靈活運用各種方式將地方傳統(tǒng)文化融入工科教育中。例如，通過課堂中工程案例中蘊含的文化精神引申出不同的成語故事，可以激發(fā)學生興趣。例如，在課堂上也可以組織成語接龍游戲，活躍課堂氛圍，又可以幫助學生提高學習興趣。

在課堂組織過程中將課時分割，組成“教師精講”“小組討論”“動態(tài)展示”“在線討論”四個板塊，將教師精講的核心階段作為傳統(tǒng)課堂的濃縮，加入學生探索和反思過程，提升學生的課堂參與度，加強學生的主人翁意識，讓學生意識從“讓我學”轉(zhuǎn)變到“我要學”。

4 課程教學模式創(chuàng)新與實踐

4.1 教學內(nèi)容設計

從“控制工程基礎”課程內(nèi)容特色出發(fā)，設計課程教學串級反饋系統(tǒng)。以課程目標為控制目標，分設教學方法、思政知識兩個調(diào)節(jié)器，以學生思政、專業(yè)素質(zhì)為調(diào)節(jié)對象，設置合理檢測評價環(huán)節(jié)，共建“德”“知”“能”“品”綜合型人才。其課程建設理念具體釋義為：“德”指價值引領，“知”指知識探究，“能”指能力建設，“品”指人格養(yǎng)成。

4.1.1 一節(jié)一語

“一節(jié)一語”教學內(nèi)容設計，即每節(jié)課設置一個成語主題，通過講故事、說故事、演故事等各種演繹形式豐富教學內(nèi)容，提高學生的學習興趣。以“控制工程基礎”課程1.3節(jié)反饋為例，選取的成語主題為“從諫如流”，進行課程設計。將40分鐘課程按照課前導入（5分鐘）、知識講解（25分鐘）、任務總結(jié)（5分鐘）、課堂評價（5分鐘）分為四個板塊。課前導入板塊通過“科技人物故事”，實現(xiàn)“責任擔當、家國情懷、危機意識”等知識點融入；知識講解板塊采用虛擬實驗手段，將課程內(nèi)容從開環(huán)到閉環(huán)的知識鏈接，引申到開環(huán)控制系統(tǒng)像是一個“義無反顧”和“一往無前”的人，閉環(huán)控制系統(tǒng)像是一個“守望初心”（控制目標）的人，引導學生感悟做人要常接納“金玉良言”（反饋信號）成為一個“從諫如流”的人（穩(wěn)定系統(tǒng)），幫助學生樹立嚴謹、細致的系統(tǒng)工程觀；課程任務模塊通過“你問我答”的形式，強調(diào)重點，小組自定題目，每組抽題解答，實現(xiàn)“人人都是小老師”；課堂評價板塊通過“覓優(yōu)評價”“說說我眼中的你”“說說我眼中的我”三個模塊，實現(xiàn)共同學習、自我成長。

以控制類課程中“控制工程基礎”課程為例，列出“一節(jié)一語”分布圖，見圖1。通過每節(jié)課設置的“成語主題”，加深學生對于課堂專業(yè)知識的理解，由專業(yè)知識延伸凝練成不同的“成語主題”，融文入工，文化教育與工科教育齊頭并進。

圖1 “控制工程基礎”“一節(jié)一語”分布圖

4.1.2 教學資源庫建設編寫

以邯鄲成語文化為主題的專業(yè)課程教材，建設具有邯鄲成語文化特色的教學資源庫，包括教學課件、教學視頻、案例分析、成語故事集等。傳統(tǒng)的工科教材通常專注于專業(yè)知識，融入成語文化知識可以讓學生認識專業(yè)知識的起源和發(fā)展，激發(fā)學生對專業(yè)的興趣和探索欲望。教材中設置成語思考、成語總結(jié)等板塊，幫助學生通過成語文化的理解滲透專業(yè)知識內(nèi)涵，輔助課程建設成效提升。傳統(tǒng)課件往往形式單一、內(nèi)容單調(diào)，課件可以引入自行錄制或從網(wǎng)絡資源中借助關于成語的小視頻，豐富課堂組織形式，促進知識的理解和記憶，蘊含豐富的成語文化可以為工科知識學習提供更生動的學習背景和案例，加深學生對控制原理和理解和應用創(chuàng)新。

4.1.3 實踐內(nèi)容創(chuàng)新

4.1.3.1 藝術與科學融合

工科學生教育過程中的藝術審美教育需要加強［6］，通過跨學科的教學方式，啟發(fā)創(chuàng)新思維，讓學生了解藝術與科學的融合對于創(chuàng)新設計的重要性［7］。通過智能產(chǎn)品的設計，例如通過智能機器人尋跡仿真實訓項目，描繪學生所在學院的院徽圖案或者模擬成語漢字的篆刻書寫，引領學生體會篆刻文化，激發(fā)學生思考如何利用自身專業(yè)知識來推動中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的創(chuàng)新發(fā)展。

4.1.3.2 文化與工程統(tǒng)一

融文入工，通過不同歷史時期的重大工程成就對社會文化的影響，讓學生在工程實際案例中思考工程活動中的工程倫理問題，有助于培養(yǎng)學生的工程素養(yǎng)。通過案例分析、實地考察等多種教學方式，讓學生了解工程與文化的關系。例如，“木牛流馬”的發(fā)明，對古代中國的仿生機械、四輪運輸、四輪車的機械制動和兩棲車輛的發(fā)展做出了巨大貢獻。又如，宋代發(fā)明“記里鼓車”，又稱“記里車”，這一巧妙的發(fā)明利用了傳動齒輪的嚙合控制工作原理，屬于比例控制系統(tǒng)。這些不僅讓學生在學習控制系統(tǒng)類型這一理論知識點時有具象的實際應用范例參考，更能讓學生體會中國古代科技瑰寶背后所蘊含的智慧與魅力。

4.2 教學方法設計

4.2.1 案例教學法

采用案例教學，將本地文化特色與工科的課程教學內(nèi)容相結(jié)合，通過實際案例的分析和討論，讓學生掌握相關知識技能。

例如，在講解反饋理論知識時，反饋通道中傳送大多為傳感器信號。傳感器不僅為工業(yè)自動化控制的重要環(huán)節(jié)，隨著物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術的成熟，將各種傳感設備應用于古建筑的結(jié)構狀態(tài)實時監(jiān)測，能夠有效對古建筑潛在安全問題進行智能化的定位、監(jiān)控、跟蹤、識別。例如，位于邯鄲涉縣的媧皇宮景區(qū)“智慧景區(qū)”建設，通過煙感報警、人流監(jiān)控、應急處理、智慧停車等實現(xiàn)景區(qū)綜合管理。這些都離不開傳感器信號傳遞的“反饋信息”，由此，引導學生理解課程知識點中反饋及串級控制的控制性能。

例如，在講解串級控制知識點時，控制工程可以應用于文物保存環(huán)境的控制，如溫度、濕度、光照等。通過精確的控制算法，確保文物處于最佳的保存狀態(tài)，延長文物的壽命。例如，在博物館的文物展廳中，可以安裝溫濕度傳感器和光照傳感器，通過控制系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)空調(diào)和照明設備，保持穩(wěn)定的環(huán)境條件。

4.2.2 項目教學法

采用項目式教學方法，讓學生以小組為單位，完成一個與本地文化特色相關的工程項目。教師可以列舉多個項目選題給予學生項目選擇，可選但不限于選題范圍，通過項目實施，理論結(jié)合實際，提高學生的實踐能力和創(chuàng)新能力，同時加深學生對本地文化特色的認識和理解。

學生結(jié)合控制工程技術，思考本地旅游業(yè)為游客提供了哪些更加豐富和個性化的文化旅游體驗，繪制傳遞函數(shù)方框圖（簡圖），請學生結(jié)組，以小組為單位完成。給出學生的選題有邯鄲市博物館的智能AR導覽眼鏡，結(jié)合的控制理論知識有圖像穩(wěn)定、跟蹤與定位、用戶操作與虛擬對象響應的關系等及邯鄲線上祭奠英烈云平臺中VR展廳，可結(jié)合的控制理論知識有圖像渲染、跟蹤與定位、狀態(tài)估計等。

4.3 教師文化素養(yǎng)培育

教師作為教學行為的組織者和課堂重要參與者，對于教學行為管理與實施起著至關重要的作用［8］。教師文化素養(yǎng)的提高是提高課程改革實施效果的關鍵。首先，要組織教師參加本地文化特色培訓和學習活動，提高教師對地方文化特色的認知和理解，為教師將地方文化特色融入工科課程教學提供支持和幫助。其次，要鼓勵教師與地方文化機構、企業(yè)、藝術家、工作室等進行合作，共同開展教學科研活動。通過合作，教師能夠結(jié)合自身課程探索將地方文化融入課程教學的新路徑，教師更能了解地方文化產(chǎn)業(yè)發(fā)展新需求并為學生開創(chuàng)更多創(chuàng)業(yè)和就業(yè)新渠道。

結(jié)語

立足于邯鄲地方文化特色，結(jié)合院校辦學理念，提出一種將控制類課程與邯鄲文化特色相結(jié)合的創(chuàng)新型教學模式。經(jīng)實踐，該創(chuàng)新實踐方法可以提高學生的學習興趣和課堂參與度，同時也有助于傳承和弘揚本地文化，讓地方傳統(tǒng)文化煥發(fā)新生。本文為高校在工科專業(yè)建設過程中有機滲透中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的實踐路徑探索，提供范例參考。

參考文獻：

［1］習近平.加強文化遺產(chǎn)保護傳承 弘揚中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化［J］.中國新聞發(fā)布（實務版），2024（5）：37.

［2］趙魯華，孫慧，蘇春建.中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化融入高校育人的路徑探索［J］.高教學刊，2024，10（14）：7982.

［3］李瓊，馬遜，王云峰，等.新工科背景下中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化融入課程思政教育的探索［J］.科教文匯，2022（22）：3336.

［4］高曉玲，劉文廣.中國傳統(tǒng)文化與工科大學生人文素質(zhì)教育［J］.中國高校科技與產(chǎn)業(yè)化（學術版），2006（S3）：121122.

［5］成桂英.推動“課程思政”教學改革的三個著力點［J］.思想理論教育導刊，2018（9）：6770.

［6］李恒達，童昕，張國坤，等.工科大學生工程倫理與傳統(tǒng)文化教育認知狀況分析［J］.高等工程教育研究，2017（1）：113118.

［7］張冰玉.中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化融入地方工科院校思想道德教育的路徑研究［D］.石家莊：石家莊鐵道大學，2021.

［8］唐德海，李梟鷹，郭新偉.“課程思政”三問：本質(zhì)、界域和實踐［J］.現(xiàn)代教育管理，2020（10）：5258.

基金項目：邯鄲學院校級教育教學改革研究與實踐項目（2025XJJG001）；邯鄲市教育科學“十四五”規(guī)劃課題（23 YB003）；邯鄲市教育科學“十四五”規(guī)劃課題（23ZD004）；河北省高等教育教學改革研究項目（2021GJJG514）

作者簡介：劉軒（1992— ），女，漢族，河北邯鄲人，碩士研究生，講師，研究方向為自動控制理論、故障診斷。