周 玲 王鴻懿 陳志盛
(長沙理工大學(xué)電氣工程學(xué)院 湖南·長沙 410114)
隨著《關(guān)于深化新時代學(xué)校思想政治理論課改革創(chuàng)新的若干意見》,以及《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》的發(fā)布,高校逐步深入推進(jìn)思想政治工作綜合改革,重點落實培養(yǎng)人才的根本問題。
我校自動化專業(yè)主要為能源、交通等行業(yè)服務(wù),在新能源工程自動化、電力系統(tǒng)自動化和工業(yè)機(jī)器人等方面有明顯優(yōu)勢,為全國各地特別是湖南經(jīng)濟(jì)建設(shè)和工業(yè)智能制造領(lǐng)域做出了突出貢獻(xiàn)。本專業(yè)主要依托電氣工程、電子科學(xué)與技術(shù)一級學(xué)科博士點、控制科學(xué)與工程一級學(xué)科碩士點、國家工程實驗室、省部級教學(xué)、科研平臺,培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實、實踐能力強的自動化高級專業(yè)人才。
為了全面貫徹黨的教育方針,落實立德樹人的根本任務(wù),以促進(jìn)學(xué)生德智體美勞全面發(fā)展和適應(yīng)行業(yè)、產(chǎn)業(yè)與地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需求為導(dǎo)向,堅持“德育為先、知識為本、能力為重、全面發(fā)展”的育人理念,培養(yǎng)具備良好的職業(yè)道德和社會責(zé)任感,系統(tǒng)掌握自動化專業(yè)的基礎(chǔ)理論、方法和技術(shù),熟悉與自動化領(lǐng)域相關(guān)的人文、倫理、法律、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)及工程管理、經(jīng)濟(jì)決策等知識,具備自動控制系統(tǒng)分析研究和設(shè)計開發(fā)的工程實踐能力和創(chuàng)新能力,能在新能源發(fā)電控制技術(shù)、電氣自動化、熱工過程自動化和工業(yè)機(jī)器人等領(lǐng)域從事研究、設(shè)計、系統(tǒng)集成、開發(fā)和管理等工作的“底色亮、實踐強、有情懷、敢擔(dān)當(dāng)”的高素質(zhì)復(fù)合型專業(yè)人才和行業(yè)精英。
《自適應(yīng)控制》是自動化專業(yè)的專業(yè)課程,是自動化學(xué)科體系從基礎(chǔ)理論到控制技術(shù),從系統(tǒng)理論到工程實踐,從計算機(jī)技術(shù)到信號處理,從設(shè)計分析到課程實驗環(huán)節(jié)不可缺少的內(nèi)容。自動化科學(xué)技術(shù)在眾多領(lǐng)域發(fā)揮了重大作用,也改變了我國工業(yè)整體的面貌,不論是石油化工、電力、鋼鐵,還是輕工、建材、醫(yī)藥等領(lǐng)域都要用到自動化手段,在國防工業(yè)中自動化的作業(yè)更是巨大的。
要發(fā)展自動化學(xué)科,人才是關(guān)鍵。高等學(xué)校是人才培養(yǎng)的基地。作為高等學(xué)校的領(lǐng)導(dǎo)和教師始終應(yīng)該把人才培養(yǎng)放在第一位。影響人才培養(yǎng)的因素很多,教學(xué)改革是其中一個重要的環(huán)節(jié)。因此,結(jié)合黨中央和教育部的精神,把思想政治教育貫穿人才培養(yǎng)體系,全面推進(jìn)課程思政教育教學(xué)改革勢在必行。
隨著國家對新能源的發(fā)展的加快,火電建設(shè)的步伐有所放緩,面向火電的長沙理工大學(xué)熱工過程自動化的教師們對于專業(yè)方向的發(fā)展有些迷茫,學(xué)生的就業(yè)選擇也面臨外界干擾。就此,院領(lǐng)導(dǎo)請來了中南大學(xué)桂衛(wèi)華院士給自動化專業(yè)建設(shè)作指導(dǎo)。專業(yè)指導(dǎo)會上,院士充分肯定了熱工過程自動化方向的前景,非常理解當(dāng)下我們熱自老師們對專業(yè)發(fā)展困惑的心情。于是分享了他個人從求學(xué)到科研,以及在冶金行業(yè)孜孜不倦的專研,最終獲得成功的寶貴經(jīng)驗。
生于1950年的桂衛(wèi)華院士,初中畢業(yè)響應(yīng)國家“知青下鄉(xiāng)”號召,到湖北谷城縣插隊落戶,兩年后被招工到湖北丹江鋁廠成為一名電工;1972年進(jìn)入中南礦冶學(xué)院自動化系工業(yè)企業(yè)電氣化及自動化專業(yè)學(xué)習(xí)。畢業(yè)后留校任教至今。他長期致力于復(fù)雜有色金屬生產(chǎn)過程控制理論、技術(shù)和工程應(yīng)用研究。有色金屬生產(chǎn)過程自動化,一個行業(yè)特色比較鮮明的領(lǐng)域,院士也曾遇到我們現(xiàn)在面臨的問題,但是他堅信國家的發(fā)展,需要自動化技術(shù)在銅鋁鉛鋅等有色金屬冶煉及鋁加工過程的應(yīng)用和突破,潛心科研與教學(xué)工作,成效顯著。先后獲國家科技進(jìn)步二等獎3項,省部級科技進(jìn)步獎15項;2009年獲“何梁何利基金科學(xué)與技術(shù)進(jìn)步獎”、2012年獲“湖南光召科技獎”;曾獲“全國優(yōu)秀科技工作者”“中國有色金屬工業(yè)優(yōu)秀科技工作者”“中國過程控制技術(shù)貢獻(xiàn)獎”等榮譽稱號。2013年11月當(dāng)選為中國工程院院士。
“為國家搞技術(shù),做一個有擔(dān)當(dāng)?shù)娜??!痹菏裤懹浻谛模槽`于行,一直激勵著他在有色金屬自動化技術(shù)領(lǐng)域做出卓越貢獻(xiàn)。這句話深深震撼了我們,但行好事莫問前程。
作為一名自動化專業(yè)的教師,理當(dāng)向桂院士學(xué)習(xí),做一個有情懷的科研工作者。為國家,為火電行業(yè)培養(yǎng)更多優(yōu)秀的畢業(yè)生,盡努力為自動化行業(yè)做出我們應(yīng)有的貢獻(xiàn)。如果顧慮太多只能停滯我們前進(jìn)的腳步,目前的困難只是暫時的,需要我們好好思考,轉(zhuǎn)變思路。國家之所以暫緩火電的建設(shè),很大的原因是發(fā)電過程能源消耗太大,以及排放的污染對環(huán)保的不利影響。結(jié)合今年兩會上提出的“碳達(dá)峰”“碳中和”的工作任務(wù),明確加快調(diào)整優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu),以及大力發(fā)展新能源,繼續(xù)打好污染防治攻堅戰(zhàn)。實現(xiàn)我國二氧化碳排放力爭2030年前達(dá)到峰值,力爭2060年前實現(xiàn)碳中和,我們應(yīng)該從這兩方面尋找突破。節(jié)能減排的研究一直在持續(xù),但是并沒有很大的成效。自動化的技術(shù)在火力生產(chǎn)發(fā)電過程起著關(guān)鍵的作用,也是我們專業(yè)努力的方向。
《自適應(yīng)控制》課程思政教學(xué)過程中,引用桂院士的例子激發(fā)學(xué)生在《自適應(yīng)控制》課程學(xué)習(xí)以及其他本專業(yè)課程學(xué)習(xí)中,掌握先進(jìn)的控制技術(shù),了解身上應(yīng)該擔(dān)當(dāng)?shù)呢?zé)任和義務(wù)。號召學(xué)生向桂院士等專業(yè)前輩學(xué)習(xí),扎實學(xué)好專業(yè),提高自己綜合素質(zhì),為國家搞技術(shù),做一個有擔(dān)當(dāng)?shù)幕痣姽ぷ髡摺?/p>
《自適應(yīng)控制》課程針對本科生,主要講授動態(tài)模型與參數(shù)估計;自校正調(diào)節(jié)器;自校正控制器;自校正PID控制器;基于模型參考的跟蹤控制器等內(nèi)容。其中PID自校正控制,是基于最優(yōu)控制策略與經(jīng)典控制策略相結(jié)合的自校正控制器,自校正控制算法有隱式和顯示兩種。隱式算法是直接辨識控制器參數(shù),顯示算法則首先辨識被控對象的模型參數(shù),然后采用模型參數(shù)估計值計算控制器的參數(shù)。在講述這一章節(jié)內(nèi)容時,結(jié)合當(dāng)前部分學(xué)生出現(xiàn)的心理問題,進(jìn)行課程理論與思政教育有效的融合。
根據(jù)我國高校學(xué)生心理問題調(diào)查,學(xué)生的心理問題一般可分為心理偏差、心理障礙和心理疾病三個方面。心理偏差幾乎是所有心理問題發(fā)生根源,不及時發(fā)現(xiàn)并引導(dǎo),矯正和消除,可能導(dǎo)致嚴(yán)重心理危機(jī),造成不可挽回的后果。分析問題產(chǎn)生的原因,主要集中在以下幾個方面:進(jìn)入大學(xué)校園在高手如云的集體里,學(xué)生從應(yīng)試教育到素質(zhì)教育的轉(zhuǎn)變;生活方式由家庭走向集體,需要獨自去面對各種不同的情況;學(xué)習(xí)之外自主安排的時間更多,學(xué)習(xí)任務(wù)更艱巨等等。有些同學(xué)適應(yīng)能力強,很快如魚得水,而有些同學(xué)卻是無所適從。生活的節(jié)奏被打亂了,自身的調(diào)整不及時、不合適,因此有同學(xué)出現(xiàn)心理問題。近幾年情況更加嚴(yán)重,因心理問題休學(xué)同學(xué)逐漸增多,甚至有部分同學(xué)走上極端。面對這些情況,父母和老師們都很痛心,也深感自己作為專業(yè)老師身上的責(zé)任。在講述《自適應(yīng)控制》課程時,其中重要的一章節(jié)內(nèi)容就是自校正自適應(yīng)控制,其中自校正PID控制是以經(jīng)典控制策略為基礎(chǔ)的自校正控制方式,對于復(fù)雜的被控對象,特別是對于模型參數(shù)未知或緩慢變化的被控對象,采用常規(guī)的控制得不到滿意的控制效果,因此采用自校正控制和常規(guī)PID控制相結(jié)合,能在線整定和校正PID控制器的參數(shù),具有較好的魯棒性和控制效果。這個理論與我們大學(xué)生這個系統(tǒng)相吻合,大學(xué)生自從進(jìn)入大學(xué)校園,不再是原來的生活環(huán)境了,環(huán)境和周圍的人都發(fā)生變化。獨自面對這樣一個復(fù)雜的環(huán)境下,每個同學(xué)應(yīng)該根據(jù)自身的情況實施調(diào)整生活的節(jié)奏,應(yīng)對方法(也就是我們這個系統(tǒng)中的自校正控制器控制參數(shù)),方法不是一成不變的,也不是千篇一律的,每個個體情況不同,個人控制系統(tǒng)中的控制器參數(shù)也不同,整個成長階段參數(shù)也會變化,應(yīng)該實時調(diào)整。
自校正PID控制器顯示算法設(shè)計中,要根據(jù)系統(tǒng)輸入輸出辨識系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,根據(jù)辨識后的模型參數(shù)整定PID控制器的控制器參數(shù)。每個學(xué)生都應(yīng)該根據(jù)所處環(huán)境,自身情況,個人興趣,今后工作定位建立自己的數(shù)學(xué)模型,進(jìn)入大學(xué)生涯,學(xué)生主要目的是掌握一定的專業(yè)知識和技能,提高自身綜合素質(zhì),學(xué)習(xí)解決問題,分析問題,處理問題的能力。實現(xiàn)這一目標(biāo)就要扎實專業(yè)理論基礎(chǔ),提高專業(yè)實踐技能,培養(yǎng)高尚道德情操,鍛煉組織社交能力,提高身體和心理素質(zhì)等多方面去努力。在學(xué)習(xí)過程中努力尋找自己的學(xué)習(xí)興趣,應(yīng)根據(jù)自己的興趣制定有效的策略。養(yǎng)成發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、研究問題的習(xí)慣,變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí),提高學(xué)習(xí)的主動性,實時把握與調(diào)節(jié)自身的控制器,獲取最佳性能的自適應(yīng)控制系統(tǒng)。
通過以上方式,將思政教育融入《自適應(yīng)控制》教學(xué)的探索與改革,熱工過程自動化專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)積極性提高,不再對專業(yè)的發(fā)展有質(zhì)疑,從而熱愛自己的專業(yè),并為之努力奮斗。通過課程教學(xué)過程中有效引入思政案例,引導(dǎo)學(xué)生立足課程,積極思考,選擇正確的人生價值觀、價值觀,為其學(xué)習(xí)注入持續(xù)不斷的正能量。課堂氛圍活躍,教師與學(xué)生積極互動,獲得滿意效果。
高等學(xué)校是人才培養(yǎng)的基地。作為高等學(xué)校的領(lǐng)導(dǎo)和教師始終要把人才培養(yǎng)放在第一位。影響人才培養(yǎng)的因素很多,教學(xué)改革是其中一個重要的環(huán)節(jié)。因此,結(jié)合黨中央和教育部的精神,把思想政治教育貫穿人才培養(yǎng)體系,課程有效融合思政教育的教學(xué)改革是培養(yǎng)既有專業(yè)技能,又有高尚的道德情操的技術(shù)工作者的最佳途徑。
根據(jù)《自適應(yīng)控制》課程的特點,積極引入思政教學(xué),將課程理論與思政教育融合,把立德樹人這一中心環(huán)節(jié)落到實處。號召學(xué)生牢記桂院士自動化專業(yè)前輩的無私奉獻(xiàn),努力學(xué)好專業(yè)知識,堅定自己的就業(yè)選擇。同時學(xué)習(xí)自校正自適應(yīng)控制方式過程中,結(jié)合分析大學(xué)生中出現(xiàn)眾多心理問題,找到問題的解決辦法。激發(fā)學(xué)生在《自適應(yīng)控制》課程學(xué)習(xí)興趣,主動參與到課程學(xué)習(xí)中來,敢于探索,勇往直前,規(guī)劃未來宏偉藍(lán)圖,立志做一個有擔(dān)當(dāng)?shù)臒峁ぷ詣踊募夹g(shù)工作者。