智能控制與計算智能課程的思政元素

導語：智能控制與計算智能課程的思政元素一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：列舉智控類課程中所蘊含的思政元素，介紹在智能控制與計算智能相關的專業課程教學中開展課程思政的具體方法和案例，深入分析其中存在的一些問題并給出應對措施。

關鍵詞：智能控制；計算智能；課程思政；課堂教育

隨著人工智能技術的進步與飛速發展，將人工智能與控制理論有機融合的智能化控制技術也在其中發揮了越來越重要的作用。與普通的計算機課程不同的是[1]，智能控制一般需要特定的被控對象，這個被控對象往往是一臺機器或一個實際物理系統，因此，相比純人工智能或機器學習課程[2]，該課程將人工智能算法和硬件實體對象聯系起來，能夠培養學生的硬件觀和系統觀。為適應智能時代社會主義建設對人才的需求，加強智能控制的課程思政[3-4]建設刻不容緩。然而，相比人文社科類課程，作為純工科的智能控制課程要挖掘其中的思政元素絕非易事[4-5]，須對知識點抽絲剝繭，找到能引入思政教育的切入點。智能控制與計算智能是把計算智能技術應用在自動控制系統中，涉及自動化、計算機、數學等領域的交叉學科，有許多與社會、國家安全、產業和健康等相關聯的部分，在課程講述中可以見縫插針地充分利用這些資源，使該課程成為課程思政內容的重要載體。以智能控制與計算智能教學內容為載體，對學生進行人生觀、價值觀、愛國主義、社會責任感、職業素養等方面的教育。

1思政元素的提煉與融合

智能控制的教學不僅傳授基礎智能控制和計算智能知識，更注重深度發現和挖掘學科背景及其教學內容中的思政要求，在教學環節上也融入思想政治教育。通過將榜樣的力量、時事政治、哲學元素、愛國主義情懷、人文精神[6]等思政元素合理地運用，融入智能控制的常規課程教學過程中，目的是為了做到專業課層面的課程思政與常規的思政課程的同向前進，真正地實現全方位的思政育人。

1.1榜樣的力量

每一門學科在其發展道路上都有做出里程碑式重要貢獻的人物，這些標志性人物的奮斗史、治學態度、創新精神都值得學生學習，智能控制學科也不例外。在專業課中融入這些榜樣事跡的講述是推進課程思政的一個重要手段，因為這些榜樣人物和該課程的學生往往是專業同行，他們的成長和求學經歷、職業生涯事跡，對于學生來說容易產生共鳴，容易帶來較大的心理觸動和啟發，對他們將來的求學和職業選擇也有不可估量的學習和借鑒價值，因此，在開展智能控制課程教學過程中，可結合智能控制和計算智能技術的發展歷程，將做出巨大貢獻的科學家（特別是華人科學家）的先進事跡引入課堂教學中，以此充分激發廣大青年學生的愛國主義熱情，培養他們作為國家和民族主人翁的社會責任感和使命心。例如，在第一章“緒論”的學習中，以傅京孫和蔡自興為例子講述。傅京孫先生是一名美籍華裔科學家，模式識別與機器智能領域的先驅之一，被譽為“模式識別之父”，參與創辦了國際模式識別協會并任首任主席。他是“智能控制”這一概念的提出者，并建立了句法模式識別理論。蔡自興先生被譽為“中國人工智能教育第一人”，在智能控制領域提出了許多開創性理論，為我國和國際智能科學技術的發展做出了重要貢獻，他大學時在艱苦的條件下（正值3年困難時期）堅韌的求學經歷，也是當代大學生的學習榜樣。兩位對智能控制學科做出巨大貢獻的華人科學家的治學成就完美詮釋了“紅船精神”中開天辟地、敢為人先的首創精神，新時代的大學生也應該繼承和發揚前輩的這種首創精神，做出更多創新性的貢獻。

1.2時事元素

時事新聞中具有豐富的思政題材，把時事新聞引入，可以讓學生關注當今國家和國際形勢，從而強化“四個意識”里的“大局意識”。比如在講到智能控制技術的服務對象——無人系統和機器人時，可以引入無人機集群、亞美尼亞和格魯吉亞的戰爭，激發愛國主義，使學生更加珍惜強大的祖國提供的和平和安全的環境。講到智能控制的一個重要應用領域——航空航天時，可以結合我國近年來在空間探索領域的例子，如嫦娥五號探月行動、天問一號火星探索、神州十二號載人飛船等。把這些最新的航天成就引入課題，能讓學生真切地體會到我國貫徹科技強國戰略所取得的成就，從而增強學生的國家自豪感和使命感，大力弘揚勇于探索、協同攻堅、追逐夢想的航天精神。又比如，當講到“智能控制之父”傅京孫先生的經歷時，介紹他出生在中國大陸，隨后在1949年離開大陸去了臺灣，接著赴美國深造。與之相對應的，計算機視覺泰斗朱松純先生最近回到國內任職，他的一個重要學術貢獻是實現了圖像與場景的解譯計算框架，拓展了傅京孫先生的句法模式識別理論。根據這一關聯關系，在講述此處時，可以拋出這個對人才吸引力的鮮明對比例子：一個當年出國一個現在歸國，正是中國綜合國力增強、科技實力提高、學術環境日益改善的有力證明。

1.3哲學元素

控制論是人工智能公認三大流派之一的行為主義，不同于符號主義和連接主義，控制論強調智能的發展來自于智能體不斷地與外界環境的交互與反饋。控制論中的諸多元素多多少少都反映了辯證唯物主義的認識論[7-8]。比如，辯證唯物主義的認識論認為客觀的物質世界是可知的，我們不僅能夠認識現象，而且可以透過現象認識內在的本質，這與控制系統里面基于模型的方法來控制被控對象的思想不謀而合。另一方面，控制論中的負反饋調節的機制和神經網絡中的梯度下降法，反映了認識的辯證法中認識來自于實踐，實踐是檢驗真理的唯一途徑。在認識過程中，對世界的認識不是一次完成的，是經過多次反復、不斷深化的過程；控制理論中，控制任務的達成也是通過不斷反饋被控對象的狀態，經過若干步迭代之后才實現的。同時，在進行課程思政教學時還可以介紹一些辯證唯物主義認識論的經典著作，比如毛澤東的《實踐論》。在智能控制教學中強調實踐的重要性，不但是針對中國學生普遍存在動手能力不足的情況，也是因為我國對有實際工程經驗和技巧人才的迫切需求，這與傳統文化中“知行合一”的哲學思想有異曲同工之妙，在課堂上可以一起引入講述。此外，這種反饋的思想與“以史為鑒”的思想是一致的，歷史的經驗不斷補充成功的經驗（正反饋）和失敗的教訓（負反饋），再結合自己的實際情況（控制對象的模型）和客觀條件（環境信息），去完善自身和做成事情。這里可以進一步引入和講述開展“不忘初心，牢記使命”的主題教育和開展黨史教育的重要意義——不斷接受歷史的“反饋”，做到學史明智，學史增信，學史崇德，學史力行。

1.4人文精神

大學階段是正確世界觀、人生觀和價值觀塑造的關鍵時期，這個階段須對學生進行精心引導。在塑造三觀的過程中，人文精神的培養是不可缺席的。相比人文與社會科學類課程，計算機類課程的教師一般是理工科出身，在教學過程中本能地更加注重領域知識與專業技能的傳授，容易忽略對于人文精神的弘揚。如何在課程中撒播人文精神的“種子”，讓學生能夠從人文關懷的視角、帶著人文關懷的情懷來關注學科的發展和技術的應用，是高校教師應思考的問題。在智能控制的技術動機中，有大量人文精神可供發掘。相比傳統的控制方式，智能控制是一門大量考慮人的因素的控制技術，比如專家控制的思想是充分考慮和利用領域專家的知識和經驗，把這些定性和主觀的知識轉化成數據和規則，融入到控制系統中；模糊控制是把人類語言和思維的模糊性進行數學化和量化，融入到控制系統中。技術始終應該是面向更好地為人服務。在技術中考慮人的因素，體現了以人為本的思想。

2存在的問題與應對措施

首先，課程中的思政元素要融入到專業課堂中教學，對專業課教師的思想意識和政治素養要求相對較高，要求教師能夠深入地梳理課程中的思政元素，將其融入專業課程教學，有效地傳遞給學生。對于智能控制與計算智能等計算機類課程專業課教師，要從思想上充分認識到課程思政的重要性，除了具備過硬的專業知識，應充分認識到必須堅持正確的政治立場，并加強自身師德師風的建設。其次，專業教師從事課程思政教育的能力不足。相對缺乏人文方面的知識儲備，這不僅是計算機類課程教師的問題，也是理工類教師普遍存在的“通病”。智能控制與計算智能等課程教師要加強自身的人文素養的培養。且專業課教師的科研任務繁重，精力相對較少，在保證對專業知識教學足夠投入的基礎上，再增加課程思政方面的精力投入，是有一定困難的，這也是制約課程思政順利開展的原因之一。一種應對的方法是，教師要在平時生活中有意識地積累材料，新聞資訊和科研文獻都可以成為潛在的思政素材。課程思政元素在融入專業課的過程中，難點在于是否做到“自然”，因為這是兩個體系（文科和理工科）里的知識點。如果思政教育時生硬地拼湊，可能會引起學生的反感，教學效果會適得其反。一個應對的辦法是在教授專業知識時注意介紹更多的歷史背景和應用場景，通過這些“非技術”的講述更容易引入思政元素。

3結語

課程思政是新時代智能控制課堂教學落實立德樹人根本任務的一個必然要求和發展趨勢，也是在全面育人過程中貫穿思政教育工作的重要途徑。從榜樣的力量、時事政治、哲學元素、愛國主義情懷、人文精神5個方面融入思政元素，不僅適用于智能控制課程，同樣適用于大部分工科類課程。希望本文列舉的例子能起到拋磚引玉的作用，為建設高質量的課程思政帶來可供借鑒的價值。

參考文獻：

[1]李曲,王春平,程振波,等.算法設計與分析課程思政研究與實踐[J].計算機教育,2020(5):78-81.

[2]施江勇,付紹靜,谷松林.大學計算機基礎課程中的思政教育[J].計算機教育,2020(5):9-11,15.

[3]張延紅,王海洲,朱春.計算機類課程思政實踐探索:以計算機網絡課程為例[J].計算機教育,2020(5):93-96.

[4]賀利堅.一種融入課程思政的理工類專業課教學設計方法[J].計算機教育,2019(11):7-10,15.

[5]姜金華,張希靚,秦琴.“智能檢測與運動控制綜合”課程思政實踐探究[J].教育現代化,2020(16):82-84.

[6]劉冰,秦曉宏,李夢東.工科課程中的科學精神與人文素養教育[J].計算機教育,2020(1):12-15.

[7]李升.控制論與實踐論[J].西北師大學報(社會科學版),1989(4):65-69.

[8]馮國瑞.《實踐論》中的系統論、信息論和控制論思想[J].毛澤東思想研究,1988(1):53-54.

作者：譚寧 單位：中山大學計算機學院