对分课堂模式下《机器人系统技术》课堂思政探索与实践

    王芳 周东辉 王瑞金 纪华伟

    

    

    摘 要：以《机器人系统技术》专业课为实践，在对分课堂（PAD）的模式下，从教学目标、教学内容以及教学组织等方面，探讨思政元素与专业教学相融合的途径。实践表明，由于对分课堂更加注重学生的自觉内化和吸收，该门课程所挖掘诸如海权意识、海洋强国意识、创新严谨的科学精神等思政元素可以更好地被融入专业教学过程。

    关键词：对分课堂（PAD）;思政元素;专业课;高等教育

    中图分类号：G641文献标识码：A

    所谓师者，所以传道、授业解惑也，传道是第一位。老师注重教学知识的同时，需要帮助学生树立远大的抱负和正确的价值观。高等教育学校所有课程都要有育人功能，所有教师都肩负育人职责[1]。2017年11月，北京联合大学正式发布《关于推进“课程思政”建设的实施意见》，要求全校专业教师挖掘各门专业课程所蕴含的思想政治教育元素，把做人做事的基本道理、社会主义核心价值观的要求、实现民族复兴的理想和责任融入专业课程教学中[2-3]。调整课程设置背后，其实是一场全校范围的育人理念的改革。

    如何在专业课堂中进行思政教育，把专业课程所蕴含的思想政治教育元素，融入专业课程教学中，让学生们能够入脑入心，实现思政教育与专业教育的有机融合，相得益彰，这是专业课授课老师需要用心探讨的。

    一、对分课堂教学模式简介

    对分课堂是由复旦大学张学新教授在多年教学实践和理论思考的基础上提出的原创性课堂教学新模式[4-5]。它结合了传统讲授式课堂与讨论式课堂各自的优势，其核心理念是分配一半课堂时间给教师进行讲授，另一半给学生以讨论的形式进行交互式学习，突出课堂讨论过程。具体环节设置如下图所示，对分课堂把教学过程在时间上刻画为三个过程，分别为讲授（Presentation）、内化吸收（Assimilation）和讨论（Discussion），简称PAD课堂。对分课堂理念清晰、简洁实用，一经推出便获得众多师生的高度认可。截至2015年9月，全国已有10所高校14个不同院系，21门课程共39个班级确定采用对分课堂模式开展教学[6-7]。

    对分课堂的基本框架图

    二、基本思政元素挖掘

    课程思政中的“思政”是一个广义的概念。相比较传统的文科类课程、通识课程中，理工科类专业课程的思政元素似乎更难挖掘。但其实不然，经过我们课程群老师的细致思考与广泛讨论，理工科类专业课程所涉及的思政元素其实可以比文科类课程更具体、更接地气。如下表所示，思政元素在理工科类专业课可以表现为具体行业的道德情操与职业操守，可以表现为具体专业领域需要的敬业精神与专业素养，进而可上升为专业责任感、民族责任感以及爱国情怀。而这些都需要专业教师们在专业课的授课过程中，实现思政育人与专业育人的有机融合，让学生真正成为有家国情怀、有血有肉的工程师，这对他们以后的职业生涯也至关重要。

    三、《机器人系统技术》对分思政课程实践

    《机器人系统技术》是一门机械制造及其自动化专业研究生的一门专业选修课。虽然是一门选修课，但由于“中国制造2025”等国家战略的提出与实施，该门课还是比较受广大研究生的喜爱。在以往的教学过程中，教师更加注重专业主干知识的传授与理解。对于国产制造业的现状虽然也会提及，但更多的亮点可能在日本、德国等传统制造业强国，毕竟他们相比，我国的差距还比较大，毕竟我国目前是制造业大国，而非制造强国。然而，同时我们需要认识到我国目前正处在科技创新快速发展的阶段，好多领域都已经实现“弯道超车”，我们在学习专业知识的同时，需要认识到国家和人民在诸多领域的辛勤努力，科学家、工程师在各自领域所坚守的职业精神、职业道德乃至爱国情操都应该被传承和歌颂，为此在各类专业课中融于思政元素设计非常有必要，这对增加学生的专业自豪感和专业责任感也大有裨益。

    （一）课程思政教学目标的构建

    通过世界范围内机器人技术的发展历史、现状和发展趋势的介绍，让學生体会人类对先进技术的无止境追求，世界各国人民勇于创新的科学精神和匠人精神。

    通过古代中国和近现代中国在机器人领域的发明创造的介绍与举例，增强学生的民族自豪感和荣誉感，培养学生的爱国情怀。

    通过集中学习机器人系统的运动学、静力学、动力学、传感与驱动、控制与人工智能等专业知识，掌握机器人学的基本理论和基本分析方法，掌握机器人系统设计的基本知识，了解机器与机械、电子等其他交叉学科的联系，逐步培养学生勇于探索、勇于创新、严谨思维、系统思维、辩证思维的科学精神与匠人精神，逐渐形成机电一体化的设计理念。

    通过本课程的学习，使学生了解与熟悉相关学科理论和技术在机器人技术中的应用，提高机电一体化系统的综合设计能力，提升专业素养。同时，在提升专业能力过程中体会与学习科学界和工程界大师们的科学精神，提升专业责任感和民族责任感，实现专业教育与思政教育的有机融合，相得益彰。

    （二）课程思政元素融入的教学内容设计

    勇于创新的科学精神和匠人精神方面主要落实在第一章世界范围内机器人技术的发展历史、现状和发展趋势，让学生体会人类对先进技术的无止境追求。

    民族自豪感和荣誉感主要落实咋古代中国和近现代中国在机器人领域的发明创造的介绍与举例，增强学生的爱国情怀。

    科学精神方面，主要落实在第二章数学基础、第三章机器人系统的运动学、第四章静力学、第五章动力学、第六章传感与驱动、第七章位置与力控制、第八章人工智能等，掌握机器人学的基本理论和基本分析方法的同时了解机器与机械、电子等其他交叉学科的联系，逐步培养学生勇于探索、勇于创新、严谨思维、系统思维、辩证思维的科学精神与匠人精神，逐渐形成机电一体化的设计理念，实现思政教育与专业教育的有机融合。

    （三）课程思政元素融入的教学方法改革

    通过讲授、提问、研讨与观看视频等教学方法，让学生了解相关世界范围内以及古今中国机器人的发展历史以及典型案例，使学生了解人类对先进技术的不懈追求，体会制造业大师们的科学精神。

    爱国情怀、科学精神等思想政治教育目标的实现，要依赖于选课学生的积极参与和投入，教学内容涉及课程思政元素融入点时，要让学生上台做发言讨论总结，学生总结情况记入平时成绩。

    （四）课程思政元素融入的考核

    除了专业能力的考核外，需要科学有效地对专业课中的思政元素进行考核，包括：

    （1）平时课堂针对思政元素的思考、提问、讨论等情况记入平时成绩。

    （2）课程中期的文献总结报告，选题明确围绕爱国主义与科学精神展开，可以是关于古今中国机器人引以为豪的成就方面，也可以是反映制造大师们科学精神的典型事迹方面，谈谈对自己的影响与感悟，成绩按爱国情怀和科学精神这两个课程思想政治教育目标来评定。

    （3）学期期末的期末课程论文，如果对机器人系统的中国元素有一定的熟练程度或对科学精神的有相当的理解程度，则期末成绩给良或优，期末课程论文占总成绩的70%。

    四、结语

    教学的效果重在学生的参与与内化。对于爱国情怀、科学精神等思想政治教育目标的实现，要依赖于选课学生的积极参与、理解和实践投入，教学内容涉及课程思政元素诸如海权意识、海洋强国意识、创新与严谨的科学精神等融入点时，设计个人发言、小组讨论与总结、以及分组实践等环节，各环节分别记入平时成绩，这方面以学生为中心的对分课堂（PAD）比传统灌输式课堂更显优势。

    参考文献：

    [1]人民网.把思政元素融入专业课堂.20190415.http：//edu.people.com.cn/n1/2019/0415/c1006-31030129.html.

    [2]潘瑞姣，李雪，桑瑞聪.课程思政背景下高校教师育德意识与育德能力培养浅析[J].大学教育，2019（11）：204-206.

    [3]刘洋.高校辅导员与专业教师协同育人机制构建[J].学校党建与思想教育，2019（10）：63-65.

    [4]张学新.对分课堂：大学课堂教学改革的新探索[J].复旦教育论坛，2014，12（5）：5-10.

    [5]張学新.对分课堂：中国教育的新智慧[M].北京：科学出版社，2016，12：22.

    [6]王芳，王瑞金，冯莉媚，吕明.海洋工程专业英语对分课堂（PAD）模式探索与实践[J].教育现代化，2017，4（2）：39-41.

    [7]王芳，王瑞金，冯莉媚，吕明.高校对分课堂（PAD）教学模式实践[J].教育教学论坛，2017，11：148-149.

    基金资助：浙江省基础公益计划项目资助（LY18E090005，LGF19E090013）;中国博士后科学基金资助（2018M632468）;水下机器人技术重点实验室研究基金资助（SXJQR2017KFJJ05）;国家公派留学基金资助（201908330069）;机械工程-浙江省重中之重学科-浙江省船港机械装备技术研究重点实验室开放基金资助，杭州电子科技大学2018高等教育研究教改项目资助

    作者简介：王芳（1985—），女，浙江龙游人，博士，讲师，主要从事海洋工程领域的教学与科研工作。