研究生学科核心课程思政的探索与实践

杨 波 唐荻音 于劲松 闫 蓓

(北京航空航天大学 自动化科学与电气工程学院,北京 100191)

研究生教育是高等教育的高级阶段,是培养高素质、高科技人才非常重要的环节。为了培养满足国家和社会需求、实现科技强国战略目标的人才,以解决我国在新工业发展形势下高层次人才供应问题,顺应世界经济全球化的迅猛发展和科学技术不断更新的大趋势,研究生教育培养的目标和方式也随着新时代的培养需求而改变[1]。立德树人是教育的根本任务,习近平总书记围绕坚持立德树人提出了明确要求,在全国高校思想政治工作会议上强调:要坚持把立德树人作为中心,把思想政治工作贯穿教育全过程,努力开创我国高等教育事业发展新局面[2]。

各高校纷纷开展课程思政教育,结合专业课程特点和思政教育需求,提出了各种思政教育的方法和思路。文献[1]从教学理念、教学内容和教学策略三方面系统阐述思政教育的顶层设计,以及教师队伍培养。文献[3]的课程团队制定了课程的总体思政目标,旨在突出科学精神与人文情怀、视野与态度的课程思政特色。文献[4]提出课程思政与教学内容、教学方法和教学教具进行有效融合,通过创新教学内容,将丰富的思政元素融入课程之中,并且制定了课程思政系列案例。文献[5]从课程内容中挖掘“民族自信心和爱国主义”、“唯物辩证法”思想、“众人拾柴火焰高”思想,同时强调“发展民族自主品牌”的重要意义,以及课程思政教学案例应遵循教学目标明确、教学理念先进、教学内容丰富、教学方法新颖、评价方式多元和建设思路明确六项原则。文献[6]深度挖掘课程中蕴含的育人要素,如爱国教育、社会责任、人生领悟、民族自信等,深入课程的每一个章节。文献[7]针对课程所具备的海洋与船舶工程专业特色,设计思政案例集,引入思政教育考核机制,以提升学生的民族自豪感、强化领土主权意识、培养专业认同感,弘扬爱国奉献精神。

“检测技术与自动化”作为自动化科学与电气工程学院的一门学科理论核心课,选课学生多,覆盖专业广,涉及多个院校的研究生。有必要充分发挥学科核心课的重要地位,在有限的学时内完成教学任务的同时,挖掘课程中蕴含的思政元素,课程知识传授与正确价值观引导兼而有之,用思政教育促进知识学习,用知识学习反哺思政教育,使得知识和思政形成协同效应。

为此,课程教学团队针对新工科背景下研究生核心课的思政教育做了一系列的探索和实践,以达成知识传授和能力培养的前提下,进而实现价值塑造的培养目标。

1 课程教学理念与教学内容

“检测技术与自动化”课程采用启发式、研讨式、案例式等教学方法,营造开放的教学环境,引导学生自主学习、探究学习和研讨学习。在夯实课程要求的理论知识的基础上,瞄准学科前沿,拓展国际视野。着力培养学生分析问题、探究问题以及解决问题的能力,以及创新意识、科学素养、工匠精神和空天报国、敢为人先的家国情怀。

课程的主要教学内容有检测技术基础、测量误差与数据处理、传感器原理与应用、检测系统中信号的转换与调理、抗干扰技术、多传感器信息融合以及软测量。

通过该课程的学习,学生可以了解和掌握现代检测技术的最新理论方法,运用所学知识设计检测系统或者实现航空航天等领域自动化系统中的参数检测需求,培养积极思考、夯实基础、把握检测技术与自动化领域前沿的能力,尤其能够培养独立从事检测系统设计及开发的能力。

2 课程思政体系的构建与实践

研究生课程不同于本科课程,除了课程定位和课程内容,授课学生的年龄段、知识结构和学习风格也有所不同。现阶段的研究生绝大多数为独生子女,自我意识强,不少学生缺乏团队协作精神和社会责任感。相较本科阶段而言,他们的心理更成熟、思想更独立,知识结构层次更多样化,社会阅历也更丰富,从而也更容易受到就业压力以及社会浮躁思潮的影响。

研究生阶段是学生世界观、人生观、价值观形成的重要阶段之一。课程思政不是简单的政治思想教育,而应该立足于学生的家国情怀、个人品格以及科学素养的培养,引导学生知国情、明己任、立雄心和树大志。

课程思政是一项系统工程,需要做好课程顶层设计和思政体系建设。本文从四个维度挖掘课程蕴含的思政元素,如图1所示。

图1 四维度的思政元素

课程在传统线下教学的基础上,借助网络资源、微信、翻转课堂等多元化形式,有效保证课程融入思政后的教学效果。对标课程思政的高度、深度、广度、温度的四度要求,使思政在授课各环节得以呈现。

下面从四个维度逐一展开说明。

2.1 科技兴国,强我中华——积蓄科技力量

探讨当前科学技术前沿,引导学生热爱本专业,树立学好本专业的信心和决心。人工智能、物联网、智能制造、5G、ChatGPT等当前科技研究热点与前沿,都与自动化等专业密切相关。

为了凸显课程涉及的专业价值和专业地位,授课过程中讲解北京航空航天大学(下面简称“北航”)建校伊始设置的飞机仪表与自动器等相关专业发展的历史沿革,以及北航建校元勋黄俊钦教授创立了测试系统动力学理论,享誉国际测试界;测试领域著名学者李行善教授主编了国内首部自动测试系统集成专著,推动了国内通用测试系统的蓬勃发展等等。通过对老一辈成就的讲解,弘扬其探赜索隐的科学精神,并引申到当前北航检测与自动化专业在国家重点研发计划、国家自然科学基金、装备预研共用技术基金、型号项目等各类纵横向项目中起到的重要作用,相关成果已在先进战机、大型商用飞机、无人机、空间站、运载火箭、卫星、跨大气层飞行器、特高压输变电等国家重点型号任务科研中得以应用,以及检测与自动化相关专业在各行各业的优势和毕业生的就业前景等,鼓励学生学好本专业,增强投身专业、钻研科学技术的归宿感和使命感。

在讲解检测技术理论发展历程时,同时强调大多数理论是由外国科学家提出,结合贸易战背景下美国对华芯片全面技术封锁,而芯片设计自动化以及高端芯片测试等均离不开检测技术与自动化,引出一个国家掌握核心技术的重要性,借用习近平总书记讲的“关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的”,教育学生发愤图强、不断创新,从小事做起,从今天做起,不断积淀,日后为增强国家技术自主研发的能力和水平贡献自己的一份力量。

2.2 学高为师,身正为范——用心做好引路人

师者,传道授业解惑也,教师不仅是知识的化身,是智慧的灵泉,更是学生们人生可靠的引路人,是学生美好心灵的塑造者。子曰:“其身正,不令而行,其身不正,虽令不从。”教师的学术水平、学术思想、理想信念和道德品行等,对学生的成长均会起到潜移默化的影响和教育作用。在教学过程中,“检测技术与自动化”教学团队的主讲教师们通过潜心科研教学不断提升自身学识水平,加强师德师风建设,做到学高为师,身正为范,用心感染学生对学习萌生敬畏之心。所有成员对教学工作认真严谨,对学生关心爱护,不断完善自身的人格魅力。为人师表、以身作则,言传身教,春风化雨,润物无声。

面对信息爆炸的时代和知识面不断拓展的学生们,最难的一点便是把学生的注意力吸引到课堂以及课外的教学环节中,因此除了完善教师学术和人格魅力之外,教学团队每年都会重视学生反馈,结合科技热点更新相关的课程内容,做到与时俱进,以实际的一言一行潜移默化地影响学生,教学团队的教学态度与教学风格受到督导组和学生的一致好评。

2.3 求真务实,笃学践行——潜心培养科学素养

充分发挥课程专业基础核心平台课的作用,大力培养学生求真务实、笃学践行的科学素养。

授课过程中,尝试把陈述句的讲解转变为疑问句。例如在讲解光纤传感器的应用时,如图2所示,引出源于山区常见的山体滑坡监测需求,以文献[8]中基于光纤光栅传感器的原位测斜仪为例,设置系列延伸问题,思考和讨论其优缺点,之后引出其他可能的解决方案,启发学生从浅至深,逐步过渡递进到设计核心,以引导出低成本、工程实用价值高的设计方案,培养其工程思想,以及对问题主动思考和主动探究的能力。

图2 科学素养培养案例——山体滑坡监测案例

探究性作业和大作业设计报告题目来源于航空航天领域以及学生身边需求,每年更新。除了要求报告书写的规范性,对内容也有详细要求,诸如需求剖析、设计方案以及设计结果,特别是设计过程的深入思考和分析提炼总结,并将这些要求作为评分标准发布。遴选出优秀作业在课堂上进行展示与讨论,设置讨论提问分,鼓励质疑和奇思妙想,并对设计作业、作业展示过程以及提问回答等环节进行综合点评和讲解,如图3所示。

图3 科学素养培养案例——设计作业多元评价

培养学生对待科学问题,无论大小,都要有一丝不苟的科学态度,逐步养成工科生严谨的工科思维和科学素养。在讨论课中充分利用探究性设计大作业的工程意义,引导学生在使用的过程中,分别站在系统使用者和开发者的角度上去思考系统功能的完善意见,并及时反馈,把能力培养与知识传授融为一体,培养学生主动思考,极大激发了学生的探索精神。

2.4 大国崛起,四个自信——坚定核心价值观

改革开放40多年来,我国各行业涌现出了众多“大国利器”,我们的航天技术已经跻身世界前列,且自主研发了多种重型多用途战机及隐形战机等。结合“检测技术与自动化”课程教学内容,通过讲述中国故事,比如中国大飞机装配过程中的大尺度精确定位问题、宇宙飞船与空间站的对接检测等为例,宣传四个自信,如图4所示。

立足中国大地,讲好中国故事,在知识传授过程中实现入脑入心的价值塑造,坚定社会主义核心价值观,实现“检测技术与自动化”课程思政内容与社会主义核心价值观的同向同行。

经过几年的持续探索与实践,课程各章节100%融入了思政元素,在授课的过程中,当讲解思政案例时,学生的课堂专注度明显提高,93%的学生能够非常积极地参与课后的拓展作业和设计作业,作业的完成质量以及课程平均分较往年均有所提升,课程思政起到了有利的支撑作用。

此外,课程获批校研究生精品课建设项目,督导组近几年的评价均为A,学生评分为优。学生反馈通过课程的学习,对检测技术有了更深入的理解和认识,课程的教学环节“很好地锻炼了科研能力和解决问题的实际能力。通过大作业也发现了我还存在的不足,也是一种持续的激励,将鼓舞我更加努力认真的对待我的专业,我的兴趣!”“学以致用,是我们工科生学习理论知识的最终目的,这启示我在今后的学习中,要从生活中发现问题,并结合自己所学知识去解决问题”。

3 结语

通过教学团队的共同努力,在研究生核心课的教学过程中将思政元素融入课程内容之中,多管齐下,引导学生筑梦、追梦、圆梦,知行合一,求真务实,厚植空天情怀。通过探索和实践,激发了学生的学习热情,培养了学生的创新意识,提高了学生的社会责任感,有助于培养学生正确的人生观和价值观。

教学过程中将继续以生为本,立德树人,将“思政元素”深入贯穿教学每个环节,课程后续建设计划如下:

1)教师队伍的建设和教学能力的提升

通过参加校内外教学研讨和教学培训,进一步提升教学团队的思政育人水平。

2)知识点与思政元素的深入结合

在现有的讲义基础上,继续补充思政元素,将传授知识、价值塑造和能力培养相结合。

3)充分发挥前沿知识讲座的作用

邀请来自航空航天等领域的优秀校友,为学生做前沿讲座,在学术交流和思维碰撞中扩展视野,激发使命感、社会责任感和学习热情。

4)设计综合性、研讨性、前沿性的设计作业

设计综合型、研讨性、前沿性的设计作业,并增加讨论课时,在师生讨论中加强学生科学素养的培养。

5)完善课程的多元化评价体系

多元化培养学生,注重评估学生的科学素养、创新能力、团队合作和精益求精的工匠精神。