智能控制与计算智能课程的思政元素

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摘要：列举智控类课程中所蕴含的思政元素，介绍在智能控制与计算智能相关的专业课程教学中开展课程思政的具体方法和案例，深入分析其中存在的一些问题并给出应对措施。

关键词：智能控制；计算智能；课程思政；课堂教育

随着人工智能技术的进步与飞速发展，将人工智能与控制理论有机融合的智能化控制技术也在其中发挥了越来越重要的作用。与普通的计算机课程不同的是[1]，智能控制一般需要特定的被控对象，这个被控对象往往是一台机器或一个实际物理系统，因此，相比纯人工智能或机器学习课程[2]，该课程将人工智能算法和硬件实体对象联系起来，能够培养学生的硬件观和系统观。为适应智能时代社会主义建设对人才的需求，加强智能控制的课程思政[3-4]建设刻不容缓。然而，相比人文社科类课程，作为纯工科的智能控制课程要挖掘其中的思政元素绝非易事[4-5]，须对知识点抽丝剥茧，找到能引入思政教育的切入点。智能控制与计算智能是把计算智能技术应用在自动控制系统中，涉及自动化、计算机、数学等领域的交叉学科，有许多与社会、国家安全、产业和健康等相关联的部分，在课程讲述中可以见缝插针地充分利用这些资源，使该课程成为课程思政内容的重要载体。以智能控制与计算智能教学内容为载体，对学生进行人生观、价值观、爱国主义、社会责任感、职业素养等方面的教育。

1思政元素的提炼与融合

智能控制的教学不仅传授基础智能控制和计算智能知识，更注重深度发现和挖掘学科背景及其教学内容中的思政要求，在教学环节上也融入思想政治教育。通过将榜样的力量、时事政治、哲学元素、爱国主义情怀、人文精神[6]等思政元素合理地运用，融入智能控制的常规课程教学过程中，目的是为了做到专业课层面的课程思政与常规的思政课程的同向前进，真正地实现全方位的思政育人。

1.1榜样的力量

每一门学科在其发展道路上都有做出里程碑式重要贡献的人物，这些标志性人物的奋斗史、治学态度、创新精神都值得学生学习，智能控制学科也不例外。在专业课中融入这些榜样事迹的讲述是推进课程思政的一个重要手段，因为这些榜样人物和该课程的学生往往是专业同行，他们的成长和求学经历、职业生涯事迹，对于学生来说容易产生共鸣，容易带来较大的心理触动和启发，对他们将来的求学和职业选择也有不可估量的学习和借鉴价值，因此，在开展智能控制课程教学过程中，可结合智能控制和计算智能技术的发展历程，将做出巨大贡献的科学家（特别是华人科学家）的先进事迹引入课堂教学中，以此充分激发广大青年学生的爱国主义热情，培养他们作为国家和民族主人翁的社会责任感和使命心。例如，在第一章“绪论”的学习中，以傅京孙和蔡自兴为例子讲述。傅京孙先生是一名美籍华裔科学家，模式识别与机器智能领域的先驱之一，被誉为“模式识别之父”，参与创办了国际模式识别协会并任首任主席。他是“智能控制”这一概念的提出者，并建立了句法模式识别理论。蔡自兴先生被誉为“中国人工智能教育第一人”，在智能控制领域提出了许多开创性理论，为我国和国际智能科学技术的发展做出了重要贡献，他大学时在艰苦的条件下（正值3年困难时期）坚韧的求学经历，也是当代大学生的学习榜样。两位对智能控制学科做出巨大贡献的华人科学家的治学成就完美诠释了“红船精神”中开天辟地、敢为人先的首创精神，新时代的大学生也应该继承和发扬前辈的这种首创精神，做出更多创新性的贡献。

1.2时事元素

时事新闻中具有丰富的思政题材，把时事新闻引入，可以让学生关注当今国家和国际形势，从而强化“四个意识”里的“大局意识”。比如在讲到智能控制技术的服务对象——无人系统和机器人时，可以引入无人机集群、亚美尼亚和格鲁吉亚的战争，激发爱国主义，使学生更加珍惜强大的祖国提供的和平和安全的环境。讲到智能控制的一个重要应用领域——航空航天时，可以结合我国近年来在空间探索领域的例子，如嫦娥五号探月行动、天问一号火星探索、神州十二号载人飞船等。把这些最新的航天成就引入课题，能让学生真切地体会到我国贯彻科技强国战略所取得的成就，从而增强学生的国家自豪感和使命感，大力弘扬勇于探索、协同攻坚、追逐梦想的航天精神。又比如，当讲到“智能控制之父”傅京孙先生的经历时，介绍他出生在中国大陆，随后在1949年离开大陆去了台湾，接着赴美国深造。与之相对应的，计算机视觉泰斗朱松纯先生最近回到国内任职，他的一个重要学术贡献是实现了图像与场景的解译计算框架，拓展了傅京孙先生的句法模式识别理论。根据这一关联关系，在讲述此处时，可以抛出这个对人才吸引力的鲜明对比例子：一个当年出国一个现在归国，正是中国综合国力增强、科技实力提高、学术环境日益改善的有力证明。

1.3哲学元素

控制论是人工智能公认三大流派之一的行为主义，不同于符号主义和连接主义，控制论强调智能的发展来自于智能体不断地与外界环境的交互与反馈。控制论中的诸多元素多多少少都反映了辩证唯物主义的认识论[7-8]。比如，辩证唯物主义的认识论认为客观的物质世界是可知的，我们不仅能够认识现象，而且可以透过现象认识内在的本质，这与控制系统里面基于模型的方法来控制被控对象的思想不谋而合。另一方面，控制论中的负反馈调节的机制和神经网络中的梯度下降法，反映了认识的辩证法中认识来自于实践，实践是检验真理的唯一途径。在认识过程中，对世界的认识不是一次完成的，是经过多次反复、不断深化的过程；控制理论中，控制任务的达成也是通过不断反馈被控对象的状态，经过若干步迭代之后才实现的。同时，在进行课程思政教学时还可以介绍一些辩证唯物主义认识论的经典著作，比如毛泽东的《实践论》。在智能控制教学中强调实践的重要性，不但是针对中国学生普遍存在动手能力不足的情况，也是因为我国对有实际工程经验和技巧人才的迫切需求，这与传统文化中“知行合一”的哲学思想有异曲同工之妙，在课堂上可以一起引入讲述。此外，这种反馈的思想与“以史为鉴”的思想是一致的，历史的经验不断补充成功的经验（正反馈）和失败的教训（负反馈），再结合自己的实际情况（控制对象的模型）和客观条件（环境信息），去完善自身和做成事情。这里可以进一步引入和讲述开展“不忘初心，牢记使命”的主题教育和开展党史教育的重要意义——不断接受历史的“反馈”，做到学史明智，学史增信，学史崇德，学史力行。

1.4人文精神

大学阶段是正确世界观、人生观和价值观塑造的关键时期，这个阶段须对学生进行精心引导。在塑造三观的过程中，人文精神的培养是不可缺席的。相比人文与社会科学类课程，计算机类课程的教师一般是理工科出身，在教学过程中本能地更加注重领域知识与专业技能的传授，容易忽略对于人文精神的弘扬。如何在课程中撒播人文精神的“种子”，让学生能够从人文关怀的视角、带着人文关怀的情怀来关注学科的发展和技术的应用，是高校教师应思考的问题。在智能控制的技术动机中，有大量人文精神可供发掘。相比传统的控制方式，智能控制是一门大量考虑人的因素的控制技术，比如专家控制的思想是充分考虑和利用领域专家的知识和经验，把这些定性和主观的知识转化成数据和规则，融入到控制系统中；模糊控制是把人类语言和思维的模糊性进行数学化和量化，融入到控制系统中。技术始终应该是面向更好地为人服务。在技术中考虑人的因素，体现了以人为本的思想。

2存在的问题与应对措施

首先，课程中的思政元素要融入到专业课堂中教学，对专业课教师的思想意识和政治素养要求相对较高，要求教师能够深入地梳理课程中的思政元素，将其融入专业课程教学，有效地传递给学生。对于智能控制与计算智能等计算机类课程专业课教师，要从思想上充分认识到课程思政的重要性，除了具备过硬的专业知识，应充分认识到必须坚持正确的政治立场，并加强自身师德师风的建设。其次，专业教师从事课程思政教育的能力不足。相对缺乏人文方面的知识储备，这不仅是计算机类课程教师的问题，也是理工类教师普遍存在的“通病”。智能控制与计算智能等课程教师要加强自身的人文素养的培养。且专业课教师的科研任务繁重，精力相对较少，在保证对专业知识教学足够投入的基础上，再增加课程思政方面的精力投入，是有一定困难的，这也是制约课程思政顺利开展的原因之一。一种应对的方法是，教师要在平时生活中有意识地积累材料，新闻资讯和科研文献都可以成为潜在的思政素材。课程思政元素在融入专业课的过程中，难点在于是否做到“自然”，因为这是两个体系（文科和理工科）里的知识点。如果思政教育时生硬地拼凑，可能会引起学生的反感，教学效果会适得其反。一个应对的办法是在教授专业知识时注意介绍更多的历史背景和应用场景，通过这些“非技术”的讲述更容易引入思政元素。

3结语

课程思政是新时代智能控制课堂教学落实立德树人根本任务的一个必然要求和发展趋势，也是在全面育人过程中贯穿思政教育工作的重要途径。从榜样的力量、时事政治、哲学元素、爱国主义情怀、人文精神5个方面融入思政元素，不仅适用于智能控制课程，同样适用于大部分工科类课程。希望本文列举的例子能起到抛砖引玉的作用，为建设高质量的课程思政带来可供借鉴的价值。

参考文献：

[1]李曲,王春平,程振波,等.算法设计与分析课程思政研究与实践[J].计算机教育,2020(5):78-81.

[2]施江勇,付绍静,谷松林.大学计算机基础课程中的思政教育[J].计算机教育,2020(5):9-11,15.

[3]张延红,王海洲,朱春.计算机类课程思政实践探索:以计算机网络课程为例[J].计算机教育,2020(5):93-96.

[4]贺利坚.一种融入课程思政的理工类专业课教学设计方法[J].计算机教育,2019(11):7-10,15.

[5]姜金华,张希靓,秦琴.“智能检测与运动控制综合”课程思政实践探究[J].教育现代化,2020(16):82-84.

[6]刘冰,秦晓宏,李梦东.工科课程中的科学精神与人文素养教育[J].计算机教育,2020(1):12-15.

[7]李升.控制论与实践论[J].西北师大学报(社会科学版),1989(4):65-69.

[8]冯国瑞.《实践论》中的系统论、信息论和控制论思想[J].毛泽东思想研究,1988(1):53-54.

作者：谭宁 单位：中山大学计算机学院