引言

近年来，高校教育改革的热点之一是全面推进课程思政建设。习近平总书记就课程思政做出了一系列重要指示，明确了立德树人的根本任务。2018年全国教育大会上，习近平总书记提出，要将立德树人贯穿思想道德、文化知识、社会实践等各个环节，并覆盖基础教育、职业教育和高等教育的各个领域。2019年，在学校思想政治理论课教师座谈会上，习近平总书记进一步指出，课程思政要坚持显性教育与隐性教育相结合，挖掘专业课程中蕴含的思想政治教育资源，实现全员、全程、全方位育人。这些重要指示为课程思政建设提供了明确的原则和方向。

随着教育部在2020年发布《高等学校课程思政建设指导纲要》，课程思政的建设部署得到了进一步的细化和落实。高校作为育人的主阵地，必须提升政治站位，充分发挥课堂教学的主渠道作用，把价值观引导、知识传授和能力培养有机结合，形成协同效应，构建全员、全程、全方位的育人大格局。这一战略举措的关键在于，将思政内容有机融入专业课程教学中，以课程思政为抓手，推动立德树人根本任务的实现。

教育是国家和党的大计，各级高校在此背景下，积极响应中央决策和教育部的部署，纷纷探索课程思政的路径和实践创新。课程思政的核心在于如何将思政元素与专业课程内容有机融合，推动课堂教学的改革与创新。武汉东湖学院一直以来高度重视课程思政建设，围绕教学改革和教师队伍建设，不断推动课程思政的落地与深化。在智能控制课程的教学中，课程设计不仅关注理论知识的传授，还结合具体教学案例，探索思想政治教育与专业知识融合的途径，以实现教书与育人的统一。

本文通过智能控制课程中的模糊控制这一典型内容，结合一线教学实践，深入探讨了如何在专业课程中有效融入思政元素。模糊控制作为一种能够解决复杂控制问题的非线性控制方法，在技术层面具有很高的学术价值，同时也承载着丰富的思想政治教育潜力。通过分析其工作原理和设计步骤，本文挖掘了其中的思政元素，如对计划性、效率、规则意识的强调，展示了如何在专业教学中实现育人目标。

1 “智能控制”课程概述

智能控制是自动控制领域的前沿学科，具有多学科交叉的特点，已成为众多本科专业的重要课程。它研究模拟人类智能活动及其控制规律，特别适用于解决复杂的控制问题，如不确定性、高度非线性等。在智能控制课程中，学生可以通过系统的学习，掌握如模糊控制、神经网络控制等智能控制方法，了解其基本原理、应用场景及实现步骤，进一步培养从系统角度分析问题的能力。

智能控制课程不仅帮助学生掌握控制技术的理论与实践，还注重培养学生的创新能力和解决问题的能力。通过对不同控制方法的应用分析，学生将能提出更有效的控制策略，推动相关领域的发展。智能控制作为一门多学科交叉的前沿课程，不仅提升了学生的知识水平，还促进了他们创新思维和实际应用能力的提升。

2 融入课程思政的“智能控制”课程目标

在“智能控制”课程中融入思政元素，教学目标可从知识传授、能力培养、价值引领三方面展开。通过挖掘思政内容，课程不但要传授专业知识，还要培养学生的综合能力和责任意识。

2.1 课程知识传授目标

在知识传授方面，智能控制课程主要教授学生核心理论知识和基本技能。智能控制作为自动控制的前沿学科，涵盖模糊控制、神经网络控制、遗传算法等内容。通过课程，学生能够理解智能控制的基本定义、特点及其在实际场景中的应用。同时，他们还会掌握智能控制的数学模型和算法，实现对复杂问题的控制。学生不仅学习到这些技术的具体实现方法，还能通过案例分析加深对实际问题的理解和应用。

此外，课程传授的知识还包括智能控制领域的前沿技术发展。学生可以通过学习最新的智能控制技术在智能家居、机器人、智能制造等领域的应用，提升对前沿技术的敏感度和认识。教师通过这些内容的讲授，不仅提升学生的专业知识水平，也为他们提供未来研究和职业发展的参考。

2.2 课程能力培养目标

智能控制课程特别重视学生能力的培养，着力提升学生解决问题和创新能力。

首先，课程通过复杂控制问题的研究与分析，培养学生的解决问题能力。智能控制涉及多种复杂的控制对象，学生在学习过程中需要应用所学知识，分析不同的控制方案，并提出适合的解决策略。这不仅锻炼了学生的逻辑思维能力，也增强了他们的自信心和实际操作能力。

其次，课程还注重创新能力的提升。智能控制课程内容前沿，涵盖许多创新技术。通过研究不同控制方法，学生能够突破传统思维的局限，形成新的思路和解决方案。教师还鼓励学生在实验环节中自主选择实际控制问题，进行创新研究，从而在实践中提升创新意识和能力。这种实践教学方式有助于学生将理论知识与实际问题相结合，进一步增强创新和实践能力。

2.3 课程价值引领目标

智能控制课程的价值引领目标体现在通过思政元素的融入，帮助学生树立正确的价值观和社会责任感。

首先，课程能够激发学生对科学技术的探索欲望。作为前沿学科，智能控制的广泛应用和技术前景能够引导学生认识到科学技术的潜力和魅力，从而主动追求知识、探索真理。通过对前沿技术的讲解，学生可以逐步形成追求真理的科学精神，这将为他们未来的学习和研究提供动力。

其次，课程通过严谨的数学建模和算法设计，培养学生严谨的学术态度。智能控制要求学生在处理控制问题时保持高度的逻辑性和精确性，这种严谨的治学态度不仅体现在课程学习中，也会在他们未来的职业和学术生涯中产生深远影响。

最后，课程还通过对智能控制在可持续发展领域的应用，增强学生的社会责任感。通过分析智能控制技术在能源管理、环境保护等方面的应用案例，学生能够认识到科技在推动社会进步中的重要作用。与此同时，课程还通过引导学生认识到科技发展的迅速变化，培养他们的终身学习意识。教师鼓励学生保持学习热情，不断更新自身知识，适应未来的技术和社会变化。

3 模糊控制原理及思政元素融入

模糊逻辑控制（Fuzzy Logic Control）简称模糊控制（Fuzzy Control），是以模糊集合论、模糊语言变量和模糊逻辑推理为基础的一种计算机控制技术。模糊控制实质上是一种非线性控制，其核心是利用模糊集合理论，将人的控制策略转化为计算机语言所描述的控制算法，模拟人的思维对一些无法构造数学模型的被控对象进行有效控制，从而解决传统控制方法无法或难以解决的问题。模糊控制技术已经在工业控制领域、家用电器自动化领域和其他很多行业得到了广泛的应用。

3.1 模糊控制器原理

模糊控制原理框图如图1所示。其中点画线框中的部分就是模糊控制器，其控制规律由计算机的程序实现。被控对象输出与给定值比较后经采样得到的误差信号E，一般误差信号E作为模糊控制器的一个输入量。把误差信号E的精确量进行模糊化，变成模糊量。误差E的模糊量可用相应的模糊语言表示，得到误差E的模糊语言集合的一个子集e（e是一个模糊矢量），再由e和模糊控制规则R（模糊算子）根据推理的合成规则进行模糊决策，由式子①得到模糊控制量u，其中R为模糊规则的集合。然后由解模糊化处理变成清晰量U，再输出到下一级去控制受控对象，从而实现控制目标。

                         ①

图1 模糊控制原理框图

设计模糊控制器需要如下步骤。

3.1.1确定模糊控制器的结构

一维模糊控制器通常选用偏差e的变化去对输入信号U进行调整，所获得系统的动态性能较差。二维模糊控制器通常选用偏差e和偏差变化率这两个分量的变化来对输入信号U进行调整，系统的动态性能比一维模糊控制器好。三维模糊控制器通常选用偏差、偏差变化率和偏差变化率的变化率三个分量的变化对输入信号U进行调整，动态性能好但模糊运算量增加导致推理时间过长。一般来说二维模糊控制器较常用。

3.1.2定义输入、输出模糊集

输入、输出的论域是具体的数值范围，模糊集合分为负大、负中、负小、零、正小、正中、正大等不同子集，在模糊化处理时主要用于映射，从具体输入值映射到模糊集合，而解模糊化处理则是讲输出的控制量从模糊集合映射到具体输出值。

3.1.3定义输入、输出隶属函数

选取的模糊子集要由隶属函数来描述，隶属函数的选取会影响控制效果，一般通过操作者的经验或统计方法来确定。模糊变量误差e、误差变化ec及控制量u的模糊集和论域确定后，需对模糊语言变量确定隶属函数，即所谓对模糊变量赋值，就是确定论域内元素对模糊语言变量的隶属度。它是在输入的模糊化或输出解模糊中的模糊映射过程中的规则。

3.1.4建立模糊规则

输入信号模糊化后输入到模糊推理机调用规则库的模糊控制规则进行处理。模糊控制规则也称模糊控制算法，是模糊控制器的核心，它是根据人的直觉思维推理或实际控制经验进行总结得出的模糊条件控制语句的集合。一条模糊条件语句只能代表某一特定情况下的一个对策，而实际控制中可能出现各种情况。因此，模糊规则设计要能够完整地反映控制过程中出现的各种情况，它是一组由若干条接哦古相同而取值不同的模糊条件构成的模糊控制规则集。

3.1.5建立模糊规则表

在设计控制器中，模糊规则可以用模糊控制条件语句描述，也可以用模糊规则表来描述，表中模糊规则语句之间是“或”的关系。由第一条语句所确定的模糊规则可以计算出输出控制量u的一种情况u1，同理可由其他语句求出控制量u2、u3……，则控制量为模糊集合U，可表示为^[4]

U=u1+u2+…                     ②

3.1.6模糊推理

模糊推理是模糊控制的核心，它利用某种模糊推理算法和规则进行推理，得出最终的控制量。

3.1.7反模糊化

模糊推理结果是一个模糊集合，在实际模糊控制中，必须要有一个确定值只控制或驱动执行机构，因此需要将模糊推理结果转化为精确值，即反模糊化。

3.2 模糊控制中的思政元素

由模糊控制器和工作原理和设计步骤可见，首先确定模糊控制器的结构，启发青年学生凡事预则立不预则废，做事要有计划，要根据实际问题和以往的经验，先确定方案的结构框架、事情达成的路径等，才能走得更长远。模糊化处理实质是将具体值映射到模糊子集，表明在处理问题之前需要对问题进行整理分类，才能更好处理问题，提高做事效率。解模糊化环节，虽然有推理结果但不适用于直接控制，需要转换成清晰值才能输入到被控对象进行控制，说明平时在说话、做事的时候，也需要注意要分寸，以人能接受的方式、方法才能奏效。模糊控制规则是模糊控制的核心，也是模糊控制运行的核心，这一环节可以看出，万事万物都有其运行的规则。不同的条件对应不同的运行规则，采用不同的规则也会使得结果有所不同。世界是庞大且纷繁复杂的，很多事情是处于混沌状态之中，有些规则甚至是看不见的，如果事事究其穷尽，要想事事都有一个明确统一的标准也不可能，需要“因地制宜”、“因人而异”、“与时俱进”地进行模糊决策。因此模糊控制不需要被控对象的数学模型，却能够应付复杂的控制任务，亦是一种大智慧的表现。

4 结语

课程思政对高校思政教育工作是一个突破，对高校教师更是一个挑战，要求教师将教书和育人相统一，育人和育才相结合。本文以智能控制理论中的模糊控制器的原理和设计为例，挖掘了专业课程中丰富的思政元素。在这一过程中，促进教师提升思想政治理论水平，教学相长。专业课老师必须要将教书和育人结合在一起，才是一个合格的老师。无论是教育工作者还是当代大学生，都要充分认识自己肩上的责任，树立正确的世界观、人生观和价值观，为中华民族的伟大复兴贡献力量。

参考文献

[1]本报评论员.教育是国之大计、党之大计[N].人民日报,2018-09-13(003).

[2]本报评论员.落实立德树人根本任务的关键课程[N].解放军报,2019-03-19(001).

[3]教育部 .教育部关于印发《高等学校课程思政建设指导纲要》的通知 [EB/OL] . (2020-05-28) . https://www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2020 -06/06/content_5517606.htm.

[4] 刘金琨.智能控制(第五版)[M].电子工业出版社.2021年4月