对智能制造工程专业《人机交互技术》思政融入式教学的探索

徐振龙

（杭州电子科技大学，浙江 杭州 310018）

1 问题的提出

2016年12月7日～8日，全国高校思想政治工作会议召开。习近平总书记指出“要坚持把立德树人作为中心环节，把思想政治工作贯穿教育教学全过程，实现全程育人、全方位育人，努力开创我国高等教育事业发展新局面。”开展课程思政融入式教学是贯彻落实习总书记重要讲话精神、改革创新新时代思政课的重要举措。

随着世界工业科技的快速发展，我国高校工程教育面临新机遇新挑战，为了助力“中国制造2025”国家战略、为我国制造业转型升级储备高科技人才、提升我国制造业的国际竞争力，教育部提出了“新工科”建设，开展工程教育改革。随即国内高校相继成立智能制造工程专业，强调信息技术与制造业的融合，智能化是其典型特点之一。为了实现人与智能制造系统的协同共生，人机交互技术的学习尤为关键。

为紧跟新时代高校课程思政的步伐，深入领悟党的创新思想，结合新时代高校思想政治改革的最新目标，着眼于“新工科”和智能制造专业教育建设，本文以杭州电子科技大学机械工程学院智能制造工程专业《人机交互技术》课程为载体，探讨如何将专业课程与思政课程融为一体、相辅相成，培养新时期思想进步、技术过硬的新型人才。

2 智能制造工程与《人机交互技术》

2.1 “新工科”专业之智能制造工程

为应对新一轮科技革命与产业转型升级，推动创新驱动发展，自2017年2月以来，教育部积极推进新工科建设，并发布了《关于开展新工科研究与实践的通知》、《高等学校人工智能创新行动计划》等一系列通知文件。相对于传统工科，“新工科”更强调学科的实用性、交叉性与综合性，旨在培养能够综合运用多学科交叉融合知识、实践能力强、创新能力强、具备国际竞争力的高素质复合型人才。

为践行“新工科”建设、改革创新工程教育，我校设立了智能制造工程专业。该专业面向国家和地方智能制造产业前沿，培养掌握机械、电子、计算机、管理等多学科交叉理论知识，拥有较强的解决智能制造领域复杂工程问题的能力，胜任智能制造系统设计、制造、管理等工作的高素质复合型人才。其中，毕业要求之一为能够针对智能制造复杂工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具、信息技术工具和人工智能工具，包括对智能制造复杂工程问题的预测与模拟，并能够理解其局限性。为了达到这一毕业要求，需要学习如何设计、评估、实现人与计算机系统的信息交互。因此，《人机交互技术》是智能制造工程专业的核心课程之一，教学质量将直接影响学生的培养质量。

2.2 课程目标与主要内容

作为一个在信息时代兴起的学科，人机交互是广受关注的交叉学科领域，涉及了计算机科学、认知心理学、社会学、人机工程学等多个研究和应用领域，是对人类使用的交互式计算机系统进行设计、评估和实现，并对其所涉及的主要现象进行研究的学科，尤其在智能时代要研究人与机器人之间通过视觉、听觉、触觉和嗅觉等实现多模态信息智能交互功能。显然，这是一门交叉性、前沿性、综合性很强的学科，教学内容安排上要注重理论和应用结合，突出融知识传授、能力培养、素质教育于一体，同时体现人机交互技术的最新研究、应用情况。通过该课程的学习使学生掌握人机交互技术所涉及的基本理论、基础知识和基本技能，具备综合运用所学知识开展人机交互系统设计的能力，具备机械设计工程师的基本专业素质。

随着信息化浪潮的迅猛推进，人与计算机系统的关系日益密切，人机交互技术在日常生活、工业生产、科教文娱等领域发挥着举足轻重的作用，并朝着更加自然化、智能化、高科技化的方向发展。如今，人机交互在智能家居（智能开关、智能插座等）、智能机器人、智能汽车（无人驾驶、疲劳识别、人脸识别等）、AI虚拟现实等方面得到了广泛应用，具有广阔的发展前景。苹果公司、华为、科大讯飞、Google、百度等公司将计算机技术与人工智能技术充分结合，已经成为人机交互技术领域的领军者。

3 课程教学现状与不足

课程思政是高校思政教育的新途径。它是指以构建全员、全程、全课程育人格局的形式将各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应，把“立德树人”作为教育的根本任务的一种综合教育理念。《人机交互技术》是机械工程学院面向智能制造工程专业新开设的一门课程，有别于计算机类专业，该课程的教学内容设置和教学方式方法还有待完善。

（1）缺少课程思政相关内容。目前任课教师着重讲授人机交互所涉及的基本知识和相关技术，忽略了课程思政内容的融入。期末采取闭卷考试方式，考核学生对课堂讲授知识的掌握程度，无法考察学生的思政水平。在学校已设置的思政课程之外，学生在学习生活中只能零散地接触一些思政元素，甚至有些思政内容过于理论化、空洞化，容易让学生产生距离感。因此，在《人机交互技术》专业课教学中，教师将思政内容与专业知识相融合，让学生在具体实例中学习领悟思政，显得尤为重要。

（2）《人机交互技术》课程学时短，导致授课内容有限，教学内容不够深入。由于面向非计算机专业背景的学生，该课程涉及的大量计算机专业知识需要普及和讲解，没有足够课时进行实验操作和编程实践，从而表现为理论性强、实践性弱。

（3）缺乏贴合机械专业背景的《人机交互技术》教材。据了解，现阶段国内教学资料主要面向计算机专业学生，尚没有与机械背景、智能制造工程专业挂钩的教材，这使得机械专业背景的教师和学生都更加吃力，在知识的教与学上难以达到最优效果。

（4）教师与课程相关的教学经验不足。机械工程学院首次开设《人机交互技术》课程，教师缺乏与课程有关的教学经验，在课程内容设置、教学方式方法上有待改进。

由此可见，为了达到更好的教学效果，对《人机交互技术》进行教学改革，并将课程思政融入其中势在必行，这不仅是响应习近平总书记号召、与时俱进、提高师生综合素质的必要手段，也是在中国宏伟发展浪潮进程中培养又红又专、德才兼备、全面发展的中国特色社会主义合格建设者和可靠接班人的重要措施。

4 教学改革措施

为了提高《人机交互技术》课程教学效果，针对本门课程的教学特点、现状和不足，提出以下几个方面措施和建议：

4.1 加强思想建设，使学生深刻理解党的创新理论

教师加强自身建设，以身作则，充分发挥立德树人作用。教师在教授专业知识的同时，寻找适合的切入点，融入思政内容，寓思于教、思教结合，将知识点讲解与国家大事挂钩，培养学生爱国情怀，树立主人翁意识，培养保护国家安全的责任感。例如在教授智能交互技术与应用时，可引入民族企业华为公司因5G技术超越美国而被美国不正当打压的事件，通过共情式启发与引导，培养学生的政治意识、大局意识、核心意识、看齐意识。让学生以主人翁的姿态去理解和看待事件，拔高思想境界，激发斗志和信心，通过不懈努力为国家芯片国产化事业做出贡献。

4.2 加强课程创新，注重兴趣引导，发挥学生主观能动性

相较于传统工科专业课程，《人机交互技术》作为新兴交叉学科，应顺应时代发展，将传统的线下教学和现代线上多媒体教学相结合，尤其在新型冠状肺炎大流行零星局部爆发的状况下，鼓励网上教学、网络课件分享、制作知识普及小视频等，以拓宽学生学习时间和空间的维度。同时，创新传统线下教学模式，例如翻转课堂、辩论赛、情景模拟短剧等体验式、沉浸式的新教学模式，让学生以主角的身份参与到教学活动中，激发兴趣，发挥其主观能动性，从而使教学达到最佳效果；将人机交互设备带入课堂，比如AR/VR眼镜、力反馈触觉手套等，相比于视频课件，学生对实际操作和亲身体验更感兴趣，也能够加深对相关知识的理解；适当增加实验课时，指导学生设计人机交互界面，亲身体验“人”“机”交互的过程；加强课外实践，让学生走到科技型企业中去实习，实践得真知；增加校企合作，让企业工程师到学校中来授课，共同培养出技术过硬、品行端正、动手能力强的全能型人才。

4.3 完善教材，提高教学效率

智能制造工程专业的设立符合国家发展需求，有助于推动高端制造业的转型升级，助力“中国制造2025”。因此，建议教育部推出适用于“智能制造工程”专业背景的教材，同时鼓励专业教师根据专业知识和工程实践经验撰写出版贴合新时代专业需求、具有实用性的教学资料。教材中应详尽阐述课程所涉及的基础知识和技术，并结合视频、图片、表格等形式予以表达，这样不仅能激发学生的学习兴趣、求知欲，还能最大限度地减少科普性讲解时间，使有限的课时得到最优、最广、最大限度地利用，用更丰富的教学内容填充每一分钟，避免花大量时间生硬地讲解概念性的基础知识。

4.4 设置奖励机制，完善考核标准

考核内容除了课程结业考试、平时作业和课堂出勤之外，还可在课堂作业、实验操作和课堂发言等环节中引入加分机制。例如课堂作业内容设置为阅读人机交互技术最新研究论文并发表演讲，根据完成度打分；实验课设置为人机交互系统设计，包括交互设备的选用和组装、交互软件开发等，根据实验完成度打分；平时分80起步，每次发言加2分，每次课最多加一次分等。这些举措有助于提高学生课堂参与度，活跃学习氛围，提高教学质量。

5 结语

综上所述，在智能制造工程专业《人机交互技术》课程中渗入思政元素是对党和政府理想信念教育的认同和维护，是对学生爱国主义教育、中国梦教育的重要方法，是对中华优秀传统文化、革命文化和社会主义先进文化输出的有效途径。采取本文提出的相关措施和建议，可提高教师的职业素养，加快学校在高校工程教育教学改革中前进的步伐，为提高学生的政治认同度、家国情怀、文化自信和道德修养打下坚实的基础，可为我国高等院校理工科专业的教学发展和进步提供一定的参考。