《控制工程基础》课程思政教学方案

《控制工程基础》课程课程思政教学设计一、控制工程基础课程思政培养目标建立文化自信、树立工匠精神、实践爱党爱国二、控制工程基础课程课程思政设计1．课程简介课程教学目标：其目的在于使学生了解控制工程基础的基本知识及控制原理，培养学生独立分析和初步具备简单闭环系统的调试及测试能力，能够正确处理实验数据和分析实验结果；能够就系统响应特性撰写分析报告和设计文件的基本能力，为解决工程控制问题奠定必要的理论基础。主要内容：主要内容包括绪论、控制系统的数学模型、控制系统的时域分析、控制系统的频域分析和控制系统的综合与校正等内容。2．学情分析（500字以内）授课对象及思政认知现状：本课程是为机电控制工程专业大三本科生开设的专业必修课。授课对象为机电控制工程专业大三的学生，其知识背景一般是理工科背景，大多对人文社科不甚关注；该阶段学生具备了一定的独立思维意识，能够倾向于理性的思考，思维活跃，但是受到不良网络舆论的影响，往往存在一些片面的认识。3．课程思政总体设计课程思政总体设计课程知识点课程思政案例名称课程思政教学目标时间分配对专业思政教学目标的支撑关系绪论钱学森归国《工程控制论》担当精神10满足控制系统的数学模型液压行业创新人物创新精神10满足控制系统的频域分析闭环频率特性——守住底线守住底线10满足控制系统的综合与校正大疆无人机工程师价值观15满足对专业思政教学目标的支撑关系：即课程思政是否满足了专业对课程思政的要求。三．课程思政案例教学设计案例1、“钱学森归国《工程控制论》”思政教学设计（1）思政案例教学目标：我国和世界前列还有差距，青年学子还需努力。（2）与课程知识点的匹配：了解控制工程基础的发展历史、现状及发展趋势，能够做到将所学与实际相结合，让同学们清楚我国和世界前列还有差距，青年学子还需努力，激发同学们的担当精神。（3）思政教学组织与实施教学过程：课前导学：让学生提前预习了解绪论中的控制论发展史。课中沟通：结合绪论中控制论发展史，播放钱学森归国视频与介绍其《工程控制论》，我国和世界前列还有差距，青年学子还需努力。美国、俄罗斯、日本航空技术先进，日本机器人先进，我国古代很早就有了指南车，地动仪，为什么近代落后了？在讲述控制系统的准确性、快速性要求时，以践行社会主义核心价值观为切入点，引导学生在实际工作中要认真对待工作，爱岗敬业，对自己的工作任务保质、保量完成。在确保出色地完成工作任务的同时，不仅要讲究效率，还要注意完成质量与速度之间的关系，二者互相影响，不是独立的，不能一味追求完成速度而忽略质量，也不能只顾完成质量而忽略速度，要统筹考虑。课后回顾：通过作业，问答等形式回顾控制论的发展。（4）考核评价通过学生的作业、课堂问答和讨论等环节中学生的表现，可初步确认学生能够认同课程所传递的思政内容，达到了预期目的。但是，由于担心学生不了解故事背景，个别案例讲授时间冗长，还需进一步精简提炼。按照上述教学设计方法，为实现课程教学价值引领、知识传授、能力培养的有机统一。通过学生的反馈得知，学生对课程思政也比较认可，还积极与教师互动，提出感兴趣的学习方向，参与性较强。案例2、“液压行业创新人物”思政教学设计（1）思政案例教学目标：以行业名家人物事迹为线索，专题嵌入式传递创新精神。（2）与课程知识点的匹配：掌握系统数学模型与系统传递函数的建立方法，能够做到将所学与实际相结合，激发同学们的创新精神。（3）思政教学组织与实施教学过程：课前导学：让学生提前预习并考虑控制系统数学模型的建立方法。课中沟通：在讲授控制系统数学模型的章节过程中，通过提出问题怎样建立控制系统数学模型？控制系统的数学模型是通过对问题的分析，利用考察的机理，吸收一切主要因素、略去一切次要因素所创造出来的对系统的数学表达。通过对机械系统、电气系统的举例分析，引申我国在系统设计等方面与国际先进水平存在一定的差距，但是我国从来没有放弃。通过讲述我校孔祥东教授团队在液压元件轻量化方面的事迹，将严谨的科学态度、敢为人先的创新精神传递给学生，激发学生求学热情。同时，给同学们留下问题，为什么需要提高创新水平，研制出更高性能的液压产品？通过中国制造的角度解释。我国经过改革开放40年来的发展，制造业有了飞速的发展，虽然制造的设备上天下海无所不能，但我们不能自满，因为在部分精密制造领域，我国还是大而不强，与世界先进水平存在相当的差距。技不如人，就要被卡脖子，我们要正视这个差距，经过我们机械行业的不断努力，我们一定能打破国外的技术封锁，弘扬爱国情。课后回顾：通过作业，问答等形式回顾建立控制系统数学模型的方法。（4）考核评价通过学生的作业、课堂问答和讨论等环节中学生的表现，可初步确认学生能够认同课程所传递的思政内容，达到了预期目的。但是，由于担心学生不了解故事背景，个别案例讲授时间冗长，还需进一步精简提炼。按照上述教学设计方法，为实现课程教学价值引领、知识传授、能力培养的有机统一。通过学生的反馈得知，学生对课程思政也比较认可，还积极与教师互动，提出感兴趣的学习方向，参与性较强。案例3、“闭环频率特性——守住底线”思政教学设计（1）思政案例教学目标（100字以内）：在做人做事时遵守原则，守住底线，遵守社会公德，不打无准备之仗，遇到突发事件要保持沉着冷静。与课程知识点的匹配：学习闭环频率特性时，系统的响应越快，其截止频率越大，谐振频率越大，带宽越宽，抗干扰性能变差，当闭环系统的带宽大于截止频率时，系统将出现较大的衰减。（3）思政教学组织与实施教学过程：课前导学：让学生提前预习闭环系统频率特性。课中沟通：课堂上提出闭环频率特性是什么？通过学习闭环频率特性可知，系统的响应越快，其截止频率越大，谐振频率越大，带宽越宽，抗干扰性能变差，当闭环系统的带宽大于截止频率时，系统将出现较大的衰减。讲述相对稳定性时，让学生了解在设计系统时不仅要求系统是稳定的，还要求稳定性裕度，引导学生做事有准备，不打无准备之仗，遇到突发事件要保持沉着冷静。由此引申让学生在做人做事时遵守原则，守住底线，遵守社会公德，遵守国家和行业标准，引导学生对职业保持敬畏，不忘初心，践行社会主义核心价值观，做有责任、有担当、有理想、有原则底线的人。课后回顾：通过作业，问答等形式回顾闭环系统频域特性。（4）考核评价在进行课程思政过程中，从学生的反映来看，效果良好，学生上课的学习氛围良好，会积极的参与到课堂讨论当中。通过讨论提出问题，调动学生们的学习兴趣，通过开展课堂讨论，可以引导学生们积极思考并且表达自己的想法；其次，通过讲解，使得本身比较抽象的概念变得清晰易懂，进而自然引申让学生在做人做事时遵守原则，守住底线，遵守社会公德。通过学生的反馈得知，学生对课程思政也比较认可，还积极与教师互动，提出感兴趣的学习方向，参与性较强。案例4、“大疆无人机”案例思政教学设计（1）思政案例教学目标：引导学生理解创新的重要性与科学技术在产品中的关键分量，培养同学们求真务实的工程师价值观。（2）与课程知识点的匹配：大疆创业者利用控制工程基础内容，研发成国际先进无人机，创建大疆品牌，（3）思政教学组织与实施教学过程：课前导学：让学生提前考虑日常生活中涉及到的闭环控制系统以及对无人机系统控制进行思考。课中沟通：在课程开始的时候，与学生们互动，先简单介绍日常生活生产中涉及到的闭环控制系统。然后，以当前较为火热的无人机行业为分析对象，引起同学们的学习兴趣，进而引出无人机中的核心部件——飞控系统，简要分析飞控系统的工作原理，建立飞控系统的闭环传递函数，探究飞控系统的系统校正与调节方法。然后讲述大疆企业的发展历程，以及在无人机行业的领先地位，在此，以无人机领军企业大疆的发展为案例，为同学们介绍近几年来中国工业不断转型的成功，从传统的中低端制造到以高新科技为目标的中国智造，以一批在国际上处于领先位置的中国高新科技企业为切入点，如华为引导的工业5G，大疆引领的无人机科技等。经过近几年的发展，中国在部分工业领域逐步走向国际舞台。华为的通信科技受到众多国家的认可；大疆的无人机产品领先世界，在国内外收到无数人的肯定、在此基础上展开，引导学生理解创新的重要性与科学技术在产品中的关键分量，培养同学们求真务实的工程师价值观，弘扬创新精神，鼓励学生掌握专业知识，为中国工业由中国制造到中国创造贡献自己的力量。课后回顾：通过作业，问答等形式回顾飞控系统校正与调节。（4）考核评价在进行课程思政过程中，从学生的反映来看，效果良好，主要表现在：学生上课的学习氛围良好，会积极的参与到课堂讨论当中。首先，在教学过程中引入项目式教学的方法，能提升学生们的学习兴趣