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“智能控制理论”课程思政建设路径探索与实践

Exploration and Practice of Ideological and Political Construction Paths in the “Intelligent Control Theory” Course

朱旭¹, 陈晓明², 刘维宇¹

Education Study / 2026,8(7): 787-791 / 2026-07-21 look184 look123
  • Information:
    1.长安大学机器人与具身智能学院,西安;
    2.东北大学秦皇岛分校智能感知和光电工程学院,秦皇岛
  • Keywords:
    Intelligent Control Theory; Ideological and political construction; Cultivation of engineering talents; Educational reform; Value guidance
    智能控制理论; 课程思政; 工科人才培养; 教学改革; 价值引领
  • Abstract: Integrating the characteristics of the “Intelligent Control Theory” course to explore ideological and political elements and construct a three-in-one teaching system of “knowledge imparting - ability cultivation - value guidance” is the key to fulfilling the fundamental task of fostering virtue and nurturing talent. This paper analyzes the convergence points between the “Intelligent Control Theory” course and ideological and political elements, and proposes an integration path of “knowledge points - ideological and political points - case chain”. Through the reconstruction of teaching content, innovation of teaching methods and optimization of the evaluation system, it realizes the organic integration of professional teaching and ideological and political education, which can provide practical references for the construction of ideological and political education in engineering professional courses. 结合“智能控制理论”课程特点挖掘思政元素,构建“知识传授—能力培养—价值引领”三位一体的教学体系,是落实立德树人根本任务的关键。本文分析“智能控制理论”课程与思政元素契合点,提出“知识点—思政点—案例链”的融入路径,通过教学内容重构、教学方法创新与评价体系优化,实现专业教学与思政教育的有机融合,可为工科专业课程思政建设提供实践参考。
  • DOI: 10.35534/es.0807138
  • Cite: 朱旭,陈晓明,刘维宇.“智能控制理论”课程思政建设路径探索与实践[J].教育研讨,2026,8(7):787-791.

“智能控制理论”衔接经典控制理论与现代工业智能化发展需求,涵盖专家控制、模糊控制、神经网络控制、遗传算法等核心内容,现已广泛应用于智能制造、航天工程、自动驾驶等关键领域。作为工科专业的核心课程,其教学不仅要传授智能控制算法设计与工程应用的专业能力,更要培养学生的思政素养,引导学生崇尚榜样力量,关注时事政治,激发与培养学生的家国情怀、工匠精神、哲学元素、人文精神[1]

传统“智能控制理论”教学存在“重理论、轻价值”“重技术、轻素养”的问题,思政教育与专业教学脱节,难以满足新时代高素质工科人才培养要求[2]。现有部分实践虽已开始探索挖掘“智能控制理论”课程内容的思政元素与实施案例,但仍存在未覆盖所有主要教学内容、未形成完整案例链、课程思政建设路径不完善等问题。因此,探索“智能控制理论”课程思政建设路径,将思政元素自然融入教学全过程,实现“润物细无声”的价值引领,成为课程教学改革的重要问题。

本文通过深入挖掘课程蕴含的家国情怀、工匠精神、哲学元素等思政元素,提出“知识点—思政点—案例链”的融入路径,通过教学内容重构、教学方法创新与评价体系优化,实现专业教育与思政教育的有机融合,让学生在掌握智能控制理论与技术的同时,树立正确的价值观与职业观,成长为具备专业素养与责任担当的复合型人才,为我国科技自立自强与制造业转型升级贡献力量。

1 课程性质及教学现状

“智能控制理论”是近20年发展起来的新兴交叉前沿课程,在工业机器人、智能制造、自动驾驶等领域具有广泛的应用价值。“智能控制理论”的体系源于中南大学蔡自兴教授提出的“智能控制”四元结构,即“自动控制”“人工智能”“运筹学”和“信息论”的学科交叉[3]。该课程目的是使学生掌握专家系统与控制、模糊理论与控制、神经网络及控制、智能算法等的基本原理与思想,并了解各类技术适用场景,其课程目标如图1所示。

图 1 “智能控制理论”课程教学目标

Figure 1 Teaching objectives of the “Intelligent Control Theory” course

当前,“智能控制理论”课程教学在内容更新、方法创新等方面取得一定进展,但仍面临诸多现实挑战,整体呈现机遇与困境并存的态势。在教学方法方面,传统“板书+PPT讲授”的模式仍占主导,难以直观呈现智能控制算法的动态优化过程。在教学改革方面,上海工程技术大学从课程建设理念与目标设计、教学思路与方法设计、教学模式与手段设计等方面分别进行阐释,指出“智能控制理论”课程建设与教学改革的重要性和紧迫性[4]。上海理工大学结合课程特点,分析在新工科教育背景下课程建设面临的一些问题,针对性提出课程教学改革与实践的可行措施,旨在培养学生的逻辑思维能力和创新实践能力[5]

在课程思政探索方面,中山大学列举了智能控制课程中蕴含的思政元素,介绍开展课程思政的具体方法和案例[6]。河北工业大学从培养学生正确的价值观、启发学生运用马克思主义基本原理思考专业问题、增强学生民族自信等方面进行了介绍[7]。安徽大学挖掘了智能控制课程内容的思政元素,从知识、能力、素养三个层面设计思政内容,并介绍了课程思政的具体做法与实施案例[8]。浙江理工大学介绍了智能控制课程思政的设计思路、育人元素的提炼及具体实施,阐述了课程思政的实施效果[9]。总体而言,现有“智能控制理论”课程思政的探索形成了一些有效经验,但仍存在思政元素挖掘深度不足、未覆盖所有主要教学内容、实施案例偏少、课程思政建设路径不完善等问题。

2 课程思政的建设目标与内容

2.1 建设目标

挖掘、提炼与融合“智能控制理论”课程的思政育人要素,完善教学大纲、优化教学内容,实现思政教育、能力培养、知识传授三位一体的课程教学目标。在教学环节中融入思想政治教育,通过对榜样力量、时事政治、工匠精神、哲学元素、家国情怀、人文精神等思政素材合理地运用,在融入“智能控制理论”日常教学的过程中,实现全方位的思政育人。

2.2 建设内容

2.2.1 教学大纲修订及内容优化

梳理课程内容与思想政治教育的结合点,论证其合理的切入点,并将其融入课程计划、课程标准和讲义提纲。在该课程中,教学大纲内容明确每一章节对应的“课程思政”育人内容,在教学实施板块列明实现思政引领的具体手段与媒介。

2.2.2 课程思政场景设计

充分挖掘各章节的思政元素,设计每次课程的思政教学情景。重点通过思政实例讲解培养学生严谨的科学态度、求真务实的治学作风与持之以恒的钻研精神。同时,点拨、启发、引导和训练学生课前自主查找相关的课程思政内容(如智能控制应用新进展或控制领著名科学家的科研故事),通过师生课堂讨论,丰富思政教学场景设计。

2.2.3 建立课程思政评价体系

“课程思政”最终的落脚点,是学生的价值认同与践行,因此评价的首要主体是学生。评价体系的制定应深入学生中间,对其进行态度、情感及价值观方面的思政素养调查,并对已经毕业的学生进行追踪访查,形成指标化评价方案。然后再由学生定期测评,根据评价的结果,不断完善评价体系。

3 建设路径

3.1 重构教学内容:构建“知识点—思政点—案例链”三维体系

(1)按课程模块梳理思政融合点,形成“一知识点一思政点一案例”的对应关系。例如,在“模糊控制”模块,结合“模糊逻辑的容错性”知识点,融入“工匠精神”思政点,引入“我国高铁自动驾驶系统的容错控制设计”案例;在“神经网络控制”模块,结合“网络权重的迭代优化”知识点,融入“创新精神”思政点,引入“AlphaGo的算法迭代与突破”案例。“智能控制理论”课程中的思政元素与典型教学案例如表1所示。

表 1 “智能控制理论”课程思政元素及典型教学案例

Table 1 Ideological and political elements and typical teaching cases of the “Intelligent Control Theory” course

序号 教学单元 思政元素 典型教学案例
1 绪论 (1)榜样力量:智能控制发展史,奠基人傅京孙、蔡自兴; (2)家国情怀:现代控制启蒙人钱学森 (1)傅京孙、蔡自兴的智能控制科研故事简介; (2)钱学森毅然归国,推动我国航天与导弹事业发展
2 专家控制 (1)工匠精神:专家控制规则需要不断调试、修正、迭代优化,如同工匠打磨技艺,严谨细致、持续改进,培养工程严谨性; (2)家国情怀:结合专家经验和知识传承,融入我国航天、航空领域的最新成就,从而增强学生的国家自豪感和时代使命感 (1)大国工匠“运20”总师唐长红,精益求精,创造中国航空发展史上的一个奇迹——“运20”五年的首飞周期; (2)专家PID控制在我国载人航天控制、飞机飞行控制系统设计中的应用,突出学以致用,体现家国情怀
3 模糊控制 (1)哲学元素:隶属度函数、模糊控制规则的确定,需要在实践中不断调整优化,体现理论与实践相结合; (2)榜样力量:模糊集合论创始人Zadeh; (3)人文精神:模糊语义概念阐述,联系中华文化中的儒家思想魅力 (1)《实践论》指出:认识的循环往复与发展;知行统一; (2)Zadeh提出模糊集合论的过程; (3)中庸之道的核心思想是“中和”,即在行为和思想上不偏不倚,保持平衡和谐,避免极端和过度,寻求事物的平衡点
4 神经网络控制 (1)哲学元素:神经网络黑箱模型的难解释性、神经网络曲折的发展历史; (2)榜样力量:神经网络之父Hinton; (3)时事元素:神经网络控制的应用,森林防火无人机自主巡检、人形机器人 (1)《矛盾论》指出:主要矛盾与矛盾的主要方面;内因与外因; (2)Hinton经历两次神经网络发展的寒冬,始终保持信心,终于迎来了人工智能的黎明; (3)森林防火无人机自主巡检,面临山林强扰动下控制鲁棒性不足问题,极端侧风、火场热气流、GPS失锁时,传统控制方法易出现控制震荡,利用神经网+传统控制的方式,提升自无人机控制的鲁棒性; (4)智元、宇树等人形机器人使用神经网络控制,让机器人动作更拟人、柔和,避免机械僵硬
5 智能算法 人文精神:将遗传算法、粒子群算法、差分进化算法中所体现的团结协作精神,算法应用案例中体现创新突破精神 (1)智能算法中的选择、交叉、变异操作对应“优胜劣汰、融合创新”;将个体认知(pBest)+社会认知(gBest)对应
“个人奋斗+集体引领、经验传承+团队协作”; (2)蛇形管道机器人在复杂管网中巡检,需最短路径、避障、能耗最优,设计高难度的多层遗传算法,体现攻坚克难、创新突破精神

(2)补充本土案例与行业前沿内容,增强思政教育的针对性。编写《智能控制理论课程思政案例集》,收录我国在航天、智能制造、新能源等领域的智能控制应用案例,如“嫦娥探测器的自主导航与控制技术”“比亚迪新能源汽车的智能动力控制系统”等,适度替代部分国外案例,强化学生民族自信心。

(3)增设“行业伦理与责任”专题教学,引导学生树立正确的技术观。结合智能控制技术在自动驾驶、人工智能伦理等领域的争议性问题,开展讨论课,如“自动驾驶的伦理决策困境”“智能控制技术的隐私保护”等,培养学生的技术伦理意识与社会责任感。

3.2 创新教学方法:实现“显性教育+隐性渗透”有机结合

(1)案例教学法:以思政典型案例为载体,串联专业知识点。在讲解“模糊自适应PID控制”时,以“我国深海探测器‘奋斗者’号的自主避障与控制”为例,分析智能控制在复杂未知环境中的应用,同时介绍科研团队克服技术难关的研发历程,激发学生的创新意识与爱国情怀。

(2)项目式教学法:以工程实际项目为驱动,融入思政素养培养。设置“基于专家控制的智能分拣机器人控制系统设计”“基于模糊PID控制控制的小型无人机飞行控制算法开发”等项目,要求学生以团队形式完成方案设计、算法编写与系统调试,在项目实施过程中培养团队协作、攻坚克难的精神。

(3)情境教学法:利用虚拟仿真与现场教学,拓展思政体验渠道。借助智能控制虚拟仿真平台,模拟工业生产中的智能控制场景,让学生感受“精益求精”的工匠精神;组织学生参观本地智能制造企业,实地了解智能控制技术的工程应用,听取企业技术骨干的成长事迹,强化职业认同感与社会责任感。

(4)线上线下混合教学:拓展思政教育的广度与深度。线上通过MOOC平台推送“智能控制领域科学家故事”“行业前沿动态”等思政资源;线下开展“科技强国”主题演讲、“智能控制算法创新”竞赛等活动,形成“线上学习—线下互动—实践内化”的思政育人链条。

3.3 优化评价体系:建立“专业能力+思政素养”双维度评价机制

(1)完善评价指标,将思政素养纳入课程总成绩。课程总成绩由“专业知识考核(60%)”“实践能力考核(30%)”“思政素养考核(10%)”三部分构成。其中,思政素养考核包括课堂表现(2.5%)、项目团队协作(2.5%)、案例分析中的价值判断(2.5%)、课程论文中的思政感悟(2.5%)。

(2)创新评价方式,实行“过程性评价+终结性评价”相结合。过程性评价通过课堂讨论发言、项目进展报告、团队协作表现等,实时监测学生的思政素养提升;终结性评价通过课程论文、实践报告等,检验学生对专业知识与思政元素的融合理解,要求课程论文设置“技术应用与社会责任”相关论述板块。

(3)引入多元评价主体,提升评价的客观性。除教师评价外,增加学生自评、团队互评环节,在项目式教学中,由团队成员评价彼此的协作能力、责任意识等;邀请企业导师参与实践项目评价,从行业需求角度评判学生的工程伦理认知与职业综合素养。

4 实践效果与反思

4.1 实践效果

本文所述课程思政建设路径已在长安大学自动化专业2021级、2022级“智能控制理论”课程中实践。通过问卷调查与访谈反馈,学生课程满意度从实践前的78%提升至92%;85%的学生认为“思政元素的融入增强了学习动力”,79%的学生表示“通过课程了解了我国智能控制领域的成就,民族自豪感显著提升”。在后续的专业实习与毕业设计中,学生的工程责任感、团队协作能力与创新意识明显增强,部分学生主动参与智能控制相关的科研项目与学科竞赛,积极践行“科技报国”的价值理念。

4.2 存在的问题与改进方向

教学实践过程中也发现一些问题:一是部分思政元素与知识点的融合不够自然,存在“生硬植入”的情况;二是思政素养的评价指标不够细化,量化考核难度较大;三是案例更新速度有待提升,难以同步跟进行业前沿发展。

针对以上问题,后续将从三个方面改进:一是深化对课程知识点与思政元素契合点的研究,编写更具针对性的教学方案,实现“润物细无声”的渗透;二是细化思政素养评价指标,设计可操作的量化评分标准,结合大数据技术实现过程性评价的智能化;三是建立案例动态更新机制,加强与企业、科研院所的合作,及时引入最新的技术应用案例与优秀科研工作者先进事迹。

5 结语

“智能控制理论”课程思政建设,是落实立德树人根本任务的重要举措,也是培养新时代工科人才的必然要求。通过挖掘课程蕴含的家国情怀、科学精神、工匠精神等思政元素,构建“知识点—思政点—案例链”的教学体系,创新教学方法与评价模式,可实现专业教育与思政教育的有机融合。未来,需持续深化课程思政建设,不断优化融入路径,让学生在掌握智能控制理论与技术的同时,树立正确的价值观与职业观,成长为兼具专业素养与责任担当的复合型人才,为我国实现科技自立自强与制造业转型升级贡献力量。

参考文献

[1] 周萌,王晶,史运涛.PDCA模式下研究生课程思政建设与改革探索——以智能控制课程为例[J].大学,2023(29):61-64.

[2] 胡林静,刘慧文,马然,等.智能控制理论与技术混合式教学中课程思政融入方法研究[J].中国教育技术装备,2021(8):62-65.

[3] 王飞跃.智能控制五十年回顾与展望:傅京孙的初心与萨里迪斯的雄心[J].自动化学报,2021,47(10):2301-2320.

[4] 阚秀,曹乐,罗晓,等.“智能控制”课程建设与教学改革的初步探讨[J].南方农机,2021,52(13):146-147.

[5] 刘瑞杰,梁栋.新工科背景下智能控制技术课程教学改革探索[J].中国多媒体与网络教学学报,2024(7):204-207.

[6] 谭宁.智能控制与计算智能课程的思政元素挖掘[J].计算机教育,2022(2):34-36.

[7] 齐玲,刘作军,陈海永,等.智能类专业课程思政建设方案探讨[J].科教导刊,2022(16):43-46.

[8] 潘天红,樊渊,张德祥.“智能控制”课程思政元素挖掘与实践[J].电气电子教学学报,2025,47(1):175-178.

[9] 任佳,雷美珍,顾敏明.工科专业人工智能类课程思政的路径探索与实践[J].高教学刊,2024,10(11):173-176.

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