《控制工程基础》课程思政教学设计案例（一等奖）.docx

《控制工程基础》课程思政教学设计案例（一等奖）.docx

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《控制工程基础》课程思政教学设计案例（一等奖）

一、案例简介

（-）课程的基本情况

随着现代科学技术的不断发展，自动控制技术广泛应用于航空航天、制造业、能源、交通等众多行业，极大地提高了社会劳动生产率。

《控制工程基础》课程重点介绍控制理论在机械工程领域中的体现和应用，为我校机械电子工程、机械工程、测控技术及仪器等专业的专业基础课、必修课。

本课程设置在第五学期，学时一般为48学时左右。

课程的目的和任务是掌握经典控制理论体系下的控制系统分析和综合的基本概念、理论和方法，为后续专业课程奠定基础，先修课程主要有高等数学、大学物理、电路分析、复变函数等，是交叉性、综合性、理论性很强的一门课程。

二、本课程开展"课程思政案例”的总体思路

以教育部《高等学校课程思政建设指导纲要》为指导，深入领会研究"对于课程思政中的思政如何认识"、"挖掘哪些思政元素以及如何挖掘思政元素"、"如何在专业课中有机融入思政元素"课程思政实施中的三大核心问题。

1、对于课程思政中的思政如何认识：

为落实立德树人根本任务，课程思政必须将价值塑造、知识传授和能力培养三者融为一体、不可割裂。

全面推进课程思政建设，就是要寓价值观引导于知识传授和能力培养之中，帮助学生塑造正确的世界观、人生观、价值观。

因此，所有课程都要承担好育人责任，守好一段渠、种好责任田，使理论课程与思政课程同向而行，将显性教育和隐性教育相统一，形成协同效应、构建全员全方位育人大格局。

2、挖掘哪些思政元素以及如何挖掘思政元素：

课程思政建设内容要紧紧围绕坚定学生理想信念，以爰党、爰国、爰社会主义、爰人民、爰集体主义为主线，围绕政治认同、家国情怀、文化素养、宪法法治意识、道德修养等重点优化课程思政内容供给，系统进行中国特色社会主义和中国梦教育、社会主义核心价值观教育、法治教育、劳动教育、心理健康教育、中华传统优秀文化教育。

3、如何在专业课中有机融入思政元素：

专业课程是课程思政建设的基本载体。

要深入梳理专业课教学内容，结合不同课程特点、思维方法和价值理念，深入挖掘课程思政元素，有机融入课程教学，达到润物无声的育人效果。

工学类专业课程，要注重强化学生工程伦理教育，培养学生精益求精的大国工匠精神，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。

《控制工程基础》课程是一门相对难学、枯燥的理论课程，通过深入研究本课程和本专业的育人目标，深入挖掘提炼专业知识体系中所蕴含的思想价值和精神内涵，充分加入课程思政教学设计和元素，融入爰国精神、工匠意识、团队精神，提高学生稳定意识、大局意识、协作意识、底线意识，培养工科学生的人文情况、专业素养等，实现价值观的引领，使课程内容更加鲜活、更有感染力。

（三）本课程有机融入思想政治教育的总体教学设计

1、通过分析控制系统稳定的重要性，引导认识社会稳定的重要意义及自身责任。

稳定性是系统能够正常运行的首要条件、先决条件，对于控制系统,不论是时域分析法、根轨迹分析法还是频域分析法，都要对系统稳定性做出判定。

只有当系统是稳定的，我们研究系统的动态性能和稳态性能才有意义,才能讨论系统的快速性和准确性，实现预定的控制任务和基本要求。

对于社会这个大系统也是一样。

社会稳定是第一要务，只有稳定的社会环境，人民才能安居乐业，国家才能更好地进行物质文明、精神文明建设。

党中央提出"稳定压倒一切"、"发展才是硬道理"，为几十年的经济大发展提供了保障。

人民的物质生活条件有了明显改善，精神生活日益丰富。

在社会多元价值交织、渗透的复杂背景下，当代大学生得益于社会稳定，也要高度重视维护社会稳定，善于发现存在于身边的不稳定因素，提高自身素质，来化解不稳定因素。

维护社会稳定，良好意识是做好一切工作的前提。

大学生要培养好"三识"，即大局意识、责任意识、超前意识。

同时，应当重点学理论、学法律、学政策，夯实党的基本理论，用理论丰富头脑，遇事抓住根本；加强法律学习，用法律武装自己，更好地化解矛盾；学懂出台的新政策，有策可凭，按策办事。

有了以上维护社会稳定的前提和基础，"动之以情，晓之以理，明之以法"，用情、用理、用法就是最终解决社会矛盾的有效手段。

新形势下，维护社会稳定是重要任务，大学生义不容辞，小到"宿舍的稳定""班级的稳定""家庭的稳定"，大到'学校的稳定"、"社会的稳定"、"国家的稳定"，从而为实现国家"富强、民主、文明、和谐"尽自己的努力，做出应有的贡献。

2、在讲授利用拉普拉斯变换变换求解微分方程时，通过讲解解微分方程的过程，表面上感觉是走路弯路，绕了一大圈才将方程解出，但是实际上比直接求解方程要更简单、更有效。

在此基础上，引出了我国古代经典《周易》中"范围天地之化而不过，曲成万物而不遗”的思想，告诉学生"曲则全，枉则直"、"道路是曲折的，前途是光明的"、"螺旋式上升”等哲学思想。

3、通过数学模型的等价变换映射自由、平等、诚信、公正、法制原则。

同一系统可以采用不同的数学模型，如微分方程、传递函数、方框图、信号流图、频率特性来描述，微分方程、传递函数、频率特性可以相互转换，方框图和信号流图可以通过等价变换法则求典型的传递函数，变换的目的是进行系统性能分析，但必须遵循等价原则。

数学模型的等价变化如同人与人相处之道，必须互相尊重，遵守自由、平等、诚信、友爰、公正的原则。

失去这个基础，人与人之间便不会融洽、和谐相处。

4、通过时域分析法的三种性能要求有时是互相矛盾的，映射识大体、顾大局、合作共赢。

时域分析法是在时间域对系统的稳定性、动态性能、稳态性能进行分析。

掌握劳斯稳定判据，掌握一阶、二阶乃至高阶系统性能分析方法，稳态误差的计算方法。

通过分析发现，稳定性、动态性能、稳态性能要求有时互相矛盾。

比如，开环增益的增大，对稳定性不利，稳态误差是常数时，有利于减小稳态误差，对动态性能来说可加快系统响应，三者相互制约，是矛盾的。

加入积分环节对稳定性不利，对消除稳态误差有利，这就要综合各种因素通盘考虑，折中考虑，讲究中庸之道，在保证稳定的情况下兼顾动态性能和稳态性能的要求，不可只顾一种性能要求而忽略另一种性能诉求，而要顾全大局，不能只顾一己之私，讲究合作共赢。

5、通过稳定裕度的含义，映射做任何事要做好充分准备、留有余地。

幅值裕度、相位裕度综合衡量自动控制系统的相对稳定程度，留有稳定的余量，保证系统在受到不确定、随机的扰动时，仍能保持稳定性能。

控制系统是这样，对于人也是一样。

我们做什么事时一定事先做好充分准备，不打无准备之仗，不打无把握之仗。

天道酬勤，做好充足的准备，才能以不变应万变，遇到突发事件保持沉着冷静。

找工作、创业、读研，都要事先规划好，做好充足准备，首先，必须有扎实的专业知识基础，这就要求我们平时游刃有余地完成课内知识的同时，自主扩展知识面，开阔视野。

其次，锻炼自己的能力，如协调沟通能力、管理能力、动手能力、研究能力、创新能力、应变能力等。

最后，提高个人修养，内外兼修。

有了扎实的基础知识、很强的综合能力和很好的个人修养做后盾，干什么事才能更有底气、更自信淡定。

自信源于实力，达到"任尔东西南北风，我自启然不动"、"不管风吹浪打，胜似闲庭信步”的境界，方能立于不败之地。

6、通过频域三频段理论，映射做人要根据不同阶段规划好目标。

频域三频段理论中，低频代表控制系统稳态性能，要有积分环节和较大的开环增益，对数幅频特性曲线要抖要高;中频代表控制系统的稳定性和动态性能，对数幅频特性曲线要缓要宽;高频代表抗干扰性能，要抖要低。

不同的频率阶段代表对控制系统的要求不同。

对于我们也是一样，不同年龄阶段要求不同。

大学正是学生增长知识、开阔视野、提高能力和个人修养的时期，就要在这些方面努力，不同阶段要做好规划，有不同的努力目标。

二、教学设计

结合某一个学时的教学内容，详细写明融入课程思政的教学内容和资源，教学环节的设计，教学方法和手段，考核评价方式，教学过程的组织与实施等。

本课程在绪论部分讲授"经典控制理论的发展回顾"过程中引入了工程控制论的创立者钱学森先生的事迹，有机融入课程思政元素进行理论教学。

（一）课程思政元素引入

（三）课程思政教学手段和方法

主要以介绍著名科学家钱学森先生的传奇经历为主线，尤其是他如何克服艰难险阻回到祖国、报效祖国，为我国航空航天事业做出杰出贡献的感人事迹。

教学中，同时通过小视频、外界评价等客观资料加深学生的印象，进而总结出钱学森事迹中蕴含的课程思政元素的核心和关键词，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。

（四）课程思政考核手段

以影片《钱学森》为课后作业，要求学生观看后撰写一份观后感。

三、案例成效

简要概述通过开展"课程思政”教学取得的具体成效。

如：

融入课程思政教学后达成的目标、教育教学改革成果、教学督导听课评价、学生评价及学生学习的相关成果（包括体现教学改革效果的学生作业、学习心得或感悟）等。

同时附上教学过程中师生互动的图片。

本学期是首次在授课过程中引入课程思政元素开展课程思政的教学，学生总体反映良好。

在授课中，精心设计课程思政元素、有机融入课程教学过程，同时能做到主次分明、润物无声，不过多占用理论课授课的时间，学生在学习中感觉相关思政案例的引入很自然、不突兀，引发学生的思考，调动了学习的热情，在一定程度上达到了课程思政教育的目的。

在这次课后，以观影《钱学森》为作业，要求学生写一篇观后感。

有学生以《我辈当自强》、

《砥砺奋斗、奉献为大》、《拿什么保卫祖国》等为题写下了自己的感受和体会。