應(yīng)用型本科“數(shù)字信號(hào)處理”課程思政教學(xué)方法設(shè)計(jì)

潘子宇 宋宇飛 余雨

[摘 要] “數(shù)字信號(hào)處理”是普通本科電子信息類專業(yè)的一門重要的專業(yè)課。為應(yīng)對(duì)新教育形勢(shì)下的人才培養(yǎng)目標(biāo)，提高人才培養(yǎng)效果，對(duì)該課程的知識(shí)體系進(jìn)行全面梳理，對(duì)教學(xué)方法和考核方式進(jìn)行全面改革，以提高教學(xué)質(zhì)量。探索在“數(shù)字信號(hào)處理”課程中融入課程思政教育理念，積極發(fā)掘思想政治教育元素，滲透思想政治教育內(nèi)容，從而促進(jìn)學(xué)生的全面高質(zhì)量發(fā)展。基于此，分析了“數(shù)字信號(hào)處理”教學(xué)與課程思政的關(guān)系，提出了三點(diǎn)有效的教學(xué)方法，希望對(duì)課程思政在“數(shù)字信號(hào)處理”中的滲透教學(xué)有所幫助。

[關(guān)鍵詞] 數(shù)字信號(hào)處理;課程思政;教學(xué)方法;設(shè)計(jì)

[基金項(xiàng)目] 2019年度江蘇省青藍(lán)工程項(xiàng)目、江蘇省高等教育教學(xué)改革研究課題“新工科背景下‘智能+’復(fù)合型工程人才跨界培養(yǎng)的研究與實(shí)踐”（2019JSJG139）;2020年度教育部高等學(xué)校電子信息類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)教改項(xiàng)目“電子信息類應(yīng)用型本科專業(yè)教師發(fā)展性分類評(píng)價(jià)研究與實(shí)踐”（2020-YB-46）;2021年度南京工程學(xué)院“課程思政”示范課程項(xiàng)目（KCXZ2021P13）;2019年度南京工程學(xué)院高等教育研究課題（2019ZD01）

[作者簡(jiǎn)介] 潘子宇（1984—），男，江蘇姜堰人，博士，南京工程學(xué)院信息與通信工程學(xué)院高級(jí)實(shí)驗(yàn)師，主要從事無線通信、信號(hào)處理研究;宋宇飛（1979—），男，河北宣化人，碩士，南京工程學(xué)院信息與通信工程學(xué)院副教授，電子信息工程系主任，主要從事電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)和信號(hào)處理研究;余 雨（1990—），男，江蘇南京人，博士，南京工程學(xué)院信息與通信工程學(xué)院講師，主要從事無線通信理論、數(shù)字信號(hào)處理研究。

[中圖分類號(hào)] G645.6 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1674-9324（2022）15-0129-04 [收稿日期] 2021-10-16

引言

課程思政指以構(gòu)建全員、全程、全方位育人格局的形式，將各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)，把立德樹人作為教育的根本任務(wù)的一種綜合教育理念?！皵?shù)字信號(hào)處理”是電子信息類專業(yè)課程體系中的一門重要的專業(yè)課程。在該課程的教學(xué)過程中融入思想政治教育是可行的、有利的，也是必要的。通過有效利用“數(shù)字信號(hào)處理”的導(dǎo)向功能和育人功能，可以與思想政治教育形成重要合力，促進(jìn)課程思政的全面發(fā)展。

一、課程思政與“數(shù)字信號(hào)處理”的關(guān)系

新時(shí)期教育背景下，德行作為做人的根本，需要在教學(xué)過程中為學(xué)生提供凈化的環(huán)境，注重將學(xué)生培養(yǎng)成擁有良好德行的國家棟梁之材。當(dāng)前，美德和學(xué)歷是學(xué)生所追求和必備的，為了幫助學(xué)生更好地?fù)碜o(hù)黨的教育方針政策，培養(yǎng)學(xué)生良好的思想品德，高校需要將教育教學(xué)和思想政治教育有機(jī)融合。

目前，在大學(xué)課程教學(xué)中，教師思想觀念的局限，教學(xué)方法的相對(duì)保守，學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性不夠，課程中滲入思想政治教育較少等問題都應(yīng)得到充分重視。眼下，高校對(duì)大學(xué)生的培養(yǎng)片面強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)成績(jī)、競(jìng)賽獲獎(jiǎng)及創(chuàng)新性成果等，卻忽略了思想道德的教育及行為和意識(shí)形態(tài)的正確引導(dǎo)，這對(duì)于大學(xué)生的全面發(fā)展及我國高等教育事業(yè)的發(fā)展都是極為不利的。為了更好地在“數(shù)字信號(hào)處理”課程教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)思想和核心素質(zhì)，教師應(yīng)在課堂教學(xué)中重視思想政治，不斷引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀。

課程思政不是簡(jiǎn)單地將思想政治理論搬移到專業(yè)課課堂上，而是一種教學(xué)理念的創(chuàng)新，需要針對(duì)思想政治教育課程的內(nèi)涵進(jìn)行挖掘，體現(xiàn)并滲透到教育教學(xué)的全過程中，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生在思想、道德、情感及價(jià)值觀等方面的積極引導(dǎo)。本科“數(shù)字信號(hào)處理”的課程目標(biāo)既規(guī)定了此課程的理論性、工具性和應(yīng)用性，又規(guī)定了其人文性。因此，該課程教學(xué)不僅要提高學(xué)生運(yùn)用數(shù)字信號(hào)處理工具解決復(fù)雜問題的能力，還要注重學(xué)生人文素質(zhì)的培養(yǎng)。課程思政理念的引入，為本科課程教育的思想認(rèn)識(shí)和人文修養(yǎng)指明了道路，幫助教師明確了課程思政融入的重要性，在教會(huì)學(xué)生相關(guān)理論知識(shí)、提高其實(shí)際動(dòng)手能力的同時(shí)，也要重視思想政治內(nèi)容的滲透，達(dá)到立德樹人的目的[1]。

二、“數(shù)字信號(hào)處理”課程融入課程思政的構(gòu)思

（一）確定融合課程思政元素的課程目標(biāo)

“數(shù)字信號(hào)處理”是一門具有相當(dāng)多的理論知識(shí)和實(shí)踐要求的課程。其中的許多內(nèi)容，尤其是信息處理和濾波器設(shè)計(jì)，都涉及對(duì)具體案例的分析和數(shù)據(jù)計(jì)算。這讓不少基礎(chǔ)不夠扎實(shí)的學(xué)生望而生畏，需要在學(xué)習(xí)過程中查閱教輔資料，反復(fù)咀嚼教師所講解的課程內(nèi)容。教師也要讓他們對(duì)這門課程的認(rèn)識(shí)，從記憶和運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)，上升到學(xué)會(huì)怎樣利用課程知識(shí)處理課后材料。因此，確定幫助學(xué)生完全掌握所學(xué)知識(shí)的課程思政目標(biāo)，使得該課程教學(xué)存在科學(xué)的目標(biāo)，能夠推動(dòng)學(xué)生在專業(yè)領(lǐng)域的成長。

（二）落實(shí)對(duì)學(xué)生職業(yè)教育精神的培育

“數(shù)字信號(hào)處理”課程作為電子信息類本科專業(yè)的核心課程，始終處于以學(xué)生為主題的教學(xué)環(huán)境中。這使得不少人無法認(rèn)清自己，也無法認(rèn)清學(xué)習(xí)這門課程的目的與意義，從而降低對(duì)該課程的學(xué)習(xí)要求、不重視學(xué)習(xí)的效率和效果。部分學(xué)生把完成作業(yè)、通過考試作為唯一標(biāo)準(zhǔn)，忽略了自身的職業(yè)培養(yǎng)，最終不具備參與專業(yè)職業(yè)的就業(yè)資格。因此，專業(yè)教師要把握好教育的尺度，讓他們認(rèn)清社會(huì)對(duì)自身職業(yè)能力和職業(yè)精神方面的需求，培育其運(yùn)用數(shù)字信號(hào)處理工具解決實(shí)際工程問題的行為意識(shí)，使多數(shù)人成為合格的專業(yè)領(lǐng)域工作者。

（三）增強(qiáng)法律和道德意識(shí)的教育

“數(shù)字信號(hào)處理”課程的教學(xué)工作，是把培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)技能作為目的的一項(xiàng)工作。這讓以往實(shí)施的諸多教學(xué)工作，把關(guān)注點(diǎn)完全放在了如何講解課程內(nèi)容方面，未能考慮學(xué)生理解和運(yùn)用知識(shí)的思維，對(duì)他們進(jìn)行思想意識(shí)形態(tài)方面的德育教育。一些電子信息類專業(yè)的高才生，因?yàn)樽陨淼牟划?dāng)行為觸及企業(yè)的利益，被拒絕面試或進(jìn)入相關(guān)行業(yè)工作。甚至有少部分學(xué)生進(jìn)入相關(guān)行業(yè)工作后，利用自己的專業(yè)知識(shí)從事違法犯罪活動(dòng)。因此，專業(yè)教師要讓大家在學(xué)習(xí)中，了解法律和道德對(duì)個(gè)人行為的要求，使他們能夠理解和運(yùn)用與企業(yè)、個(gè)人生存相關(guān)的法律知識(shí)。

（四）合理規(guī)劃課程教學(xué)內(nèi)容

教師在教學(xué)工作中的所有行為都會(huì)對(duì)學(xué)生的思想起到引導(dǎo)作用。教師要結(jié)合課程思政元素，主動(dòng)做好“數(shù)字信號(hào)處理”課程的規(guī)劃，讓學(xué)生了解哪些知識(shí)點(diǎn)是教材中需要理解的內(nèi)容，哪些案例與他們今后的職業(yè)生涯有關(guān)。同時(shí)，針對(duì)學(xué)生提出的學(xué)習(xí)難點(diǎn)，進(jìn)行結(jié)合教材和解題思路的整理，合理規(guī)劃對(duì)習(xí)題部分的課堂講解，幫助學(xué)生更好地理解和運(yùn)用“數(shù)字信號(hào)處理”課程內(nèi)容。

三、“數(shù)字信號(hào)處理”中課程思政的教學(xué)方法

（一）課程思政與“數(shù)字信號(hào)處理”相結(jié)合制定課程目標(biāo)

對(duì)于一門課程而言，課程思政的建設(shè)應(yīng)當(dāng)貫穿于整個(gè)教學(xué)過程之中，而課程目標(biāo)的科學(xué)界定首當(dāng)其沖。專業(yè)課程中滲入課程思政絕不是按照思想政治理論課的教學(xué)模式來講授專業(yè)課，而是在專業(yè)課程的教學(xué)過程中，把馬列主義觀點(diǎn)的基本理論和思想政治教育的要求，內(nèi)化到專業(yè)課程的教材、課堂教學(xué)及教學(xué)評(píng)價(jià)體系中，深入挖掘?qū)I(yè)課程中的德育要素，引導(dǎo)學(xué)生形成積極的德育思想和科學(xué)的思維方法，將以德育人的教育理念融入整個(gè)課程教學(xué)體系中[2]。具體到“數(shù)字信號(hào)處理”這門課程，其核心的課程目標(biāo)是讓學(xué)生掌握信號(hào)分析與信息處理、濾波器設(shè)計(jì)的基本理論，培養(yǎng)學(xué)生解決通信與信息處理領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的能力，同時(shí)通過課程思政的學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)生德與智的全面發(fā)展。

（二）通過教材案例引入職業(yè)精神

教師要改造“數(shù)字信號(hào)處理”課程的教學(xué)環(huán)境，使學(xué)生能夠接觸到更多的社會(huì)真實(shí)案例，分析案例中涉及的工程問題及如何將實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為信號(hào)處理與濾波器設(shè)計(jì)相關(guān)的問題。這能夠讓他們加深對(duì)課程內(nèi)容的理解，具備分析具體案例并抽象成數(shù)學(xué)模型的客觀邏輯思維能力，同時(shí)不把個(gè)人主觀意愿和情緒帶入學(xué)習(xí)生活和今后的職業(yè)工作中。學(xué)生僅把作業(yè)、考試作為學(xué)習(xí)的標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)。這主要是源于他們對(duì)現(xiàn)實(shí)社會(huì)知之甚少。我們教師在這方面需要做學(xué)生的引路人和掌舵人。教師要通過講解教材中的案例，幫助學(xué)生重新解讀他們大腦中的案例，增加對(duì)案例中職業(yè)精神的解讀，使他們能夠站在個(gè)人從事職業(yè)工作的高度，理性分析個(gè)人行為可能產(chǎn)生的后果甚至可能造成的社會(huì)危害，以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆芍R(shí)要求自己的學(xué)習(xí)思想。與此同時(shí)，還要做好“數(shù)字信號(hào)處理”課程的學(xué)習(xí)要求，讓學(xué)生對(duì)本專業(yè)的職業(yè)道德有所了解，能夠意識(shí)到職業(yè)精神的重要性。

（三）結(jié)合法律知識(shí)實(shí)行思想政治教育

“數(shù)字信號(hào)處理”課程雖然是以理論和工程應(yīng)用為背景的，但其中也蘊(yùn)含了大量的法律常識(shí)和職業(yè)行為要求。教師需要嘗試將相關(guān)法律常識(shí)融入課程教學(xué)的有關(guān)環(huán)節(jié)。這樣，一方面能夠增強(qiáng)學(xué)生的法律意識(shí)，避免自身的合法權(quán)益受到侵害;另一方面也能夠提高學(xué)生的自我分辨能力，避免因不知法不懂法而出現(xiàn)過分維護(hù)自身或企業(yè)利益的行為。例如，在講解濾波器設(shè)計(jì)時(shí)，可以結(jié)合“斯諾登事件”，告知學(xué)生，利用通信工具竊聽竊取他人信息不僅僅是職業(yè)道德問題，更是違法犯罪行為。這能讓學(xué)生在專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)過程中，意識(shí)到法律和道德存在的規(guī)范性和標(biāo)桿作用。

（四）轉(zhuǎn)變教學(xué)理念與模式，多角度將課程思政融入課堂

傳統(tǒng)的大學(xué)課堂通常以教師為中心，以知識(shí)講授為主要的教學(xué)形式，以傳播和掌握知識(shí)為主要教學(xué)目標(biāo)，教學(xué)的重點(diǎn)往往在于如何提高學(xué)生對(duì)數(shù)字信號(hào)處理相關(guān)理論知識(shí)的認(rèn)知和實(shí)際動(dòng)手能力，并沒有充分認(rèn)識(shí)到課程思政在教學(xué)過程中的重要性。因此，要想在“數(shù)字信號(hào)處理”的教學(xué)過程中實(shí)現(xiàn)思想政治教育，教師必須首先轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，其次通過自身政治修養(yǎng)的提高、思想領(lǐng)導(dǎo)責(zé)任意識(shí)的增強(qiáng)，成為新時(shí)代稱職的思想政治教育工作者，更好地?fù)?dān)負(fù)起指導(dǎo)和引領(lǐng)學(xué)生身心健康成長的重?fù)?dān)。在專業(yè)課程教學(xué)過程中，不僅要重視數(shù)字信號(hào)處理相關(guān)知識(shí)的講解和工程能力的培養(yǎng)，同時(shí)也要注意把價(jià)值觀與思想觀念的引導(dǎo)和塑造融入教學(xué)的各個(gè)方面，貫穿整個(gè)教學(xué)過程，幫助學(xué)生樹立正確的意識(shí)形態(tài)，從而培養(yǎng)出既正直又能適應(yīng)新時(shí)代社會(huì)主義發(fā)展需要的高素質(zhì)專業(yè)人才[3]。

轉(zhuǎn)變教學(xué)模式、多角度融入課程思政就是要發(fā)揮教師的主觀能動(dòng)性，使其主動(dòng)改革教學(xué)模式。通過課程思政改革，將“數(shù)字信號(hào)處理”課程中的理論知識(shí)與做事的基本原則、社會(huì)主義核心價(jià)值觀、中華民族偉大復(fù)興等有機(jī)地結(jié)合起來，以潛移默化的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生的德育教育。主要教學(xué)方法包含以下五個(gè)方面。

1.逐步細(xì)化章節(jié)知識(shí)，結(jié)合課程知識(shí)的理論，將思想政治教育在課程內(nèi)精確定位，拓展德育的內(nèi)涵，與知識(shí)教學(xué)有機(jī)結(jié)合，融入整個(gè)教學(xué)過程，實(shí)現(xiàn)知識(shí)傳授和價(jià)值引導(dǎo)的雙重作用。在“數(shù)字信號(hào)處理”課程教學(xué)中，主要融入以下三方面的思想政治教育內(nèi)容：其一，民族精神。將數(shù)字信號(hào)處理的專業(yè)知識(shí)與國家的科技發(fā)展相結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)以致用，推動(dòng)社會(huì)主義建設(shè)水平提高，鼓勵(lì)更多的學(xué)生弘揚(yáng)民族精神，發(fā)揮創(chuàng)新活力，根據(jù)所學(xué)理論推動(dòng)創(chuàng)新夢(mèng)，堅(jiān)定理想信念，堅(jiān)定使命，踐行報(bào)國志向[4]。其二，科學(xué)家的研究精神。通過向?qū)W生介紹信號(hào)分析與處理領(lǐng)域的代表人物，比如傅里葉、拉普拉斯等，讓學(xué)生感受到科學(xué)家的人格魅力，增強(qiáng)職業(yè)認(rèn)同感，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神、開拓精神和科研熱情，增強(qiáng)自信心和自豪感。其三，社會(huì)主義核心價(jià)值觀。在介紹完中國在信號(hào)處理與分析方面的成就之后，通過中西方比較，激發(fā)學(xué)生的文化自信，增強(qiáng)學(xué)生的愛國情懷。

2.深入鉆研教材內(nèi)容。除了在已有的教材中挖掘思想政治教育元素之外，還需要結(jié)合科技發(fā)展對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行整合和更新。教材是重要的教學(xué)工具，教師是教案的第一設(shè)計(jì)人，將課程教育的教育理念與教育要素的積累相結(jié)合，在教材內(nèi)容設(shè)計(jì)上，逐步發(fā)展成為寫進(jìn)新教材的積極要素，可為教師進(jìn)行德育教育提供指導(dǎo)[5]。

3.增加實(shí)踐課程?！皵?shù)字信號(hào)處理”課程內(nèi)容相對(duì)枯燥，在教學(xué)過程中，需要充分利用實(shí)驗(yàn)課，通過一系列基礎(chǔ)性、綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)踐，讓學(xué)生親身體會(huì)實(shí)驗(yàn)的魅力，提高學(xué)習(xí)興趣，感受科技創(chuàng)新和團(tuán)隊(duì)合作的樂趣和艱辛，提高其民族自豪感，增強(qiáng)責(zé)任心，從而幫助其肩負(fù)起為祖國富強(qiáng)而奮斗的斗志和勇氣。

4.加強(qiáng)學(xué)生的主體地位。學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，其學(xué)習(xí)效果是課程改革的重要指標(biāo)之一。因此，在專業(yè)課程的思想政治教育改革中，學(xué)生既是教學(xué)的對(duì)象，也是課程思政建設(shè)的參與者之一[6]。從學(xué)生的角度看，在課堂上，學(xué)生可以積極參與課堂活動(dòng)，在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生分享自己的經(jīng)驗(yàn)和意見，更容易在同學(xué)之間形成共鳴，獲得心靈的理解和提升。

5.優(yōu)化教學(xué)流程。教師可以在教學(xué)活動(dòng)開展之前，做好課程思政滲透的準(zhǔn)備工作。例如，教師可以運(yùn)用學(xué)習(xí)平臺(tái)，課前向?qū)W生推送一些和思想政治教學(xué)知識(shí)及課堂知識(shí)有關(guān)的名詞、圖片信息等，引導(dǎo)學(xué)生探究其中的思想政治教育元素。為了掌握學(xué)生的課前預(yù)習(xí)情況，教師可以結(jié)合學(xué)習(xí)平臺(tái)，考查和評(píng)價(jià)學(xué)生實(shí)際的課前預(yù)習(xí)效果，為接下來的課堂教學(xué)工作提供參考和便利。

結(jié)語

綜上所述，課程思政融入專業(yè)課程，既豐富了專業(yè)課程的知識(shí)內(nèi)涵，又升華了課程的精神價(jià)值。特別是理工類專業(yè)課程，通過與思想政治教育的有機(jī)結(jié)合，將更加富有活力和魅力。教師對(duì)新時(shí)代開展課程思政的認(rèn)識(shí)，要上升到學(xué)生能力培養(yǎng)和德育教育質(zhì)量的提高上來。在講解“數(shù)字信號(hào)處理”課程教材內(nèi)容的基礎(chǔ)上，拓展學(xué)生分析問題、構(gòu)建模型的思維方法，使他們具備實(shí)踐個(gè)人能力的思想意識(shí)。在對(duì)案例的講解思路上，增強(qiáng)對(duì)學(xué)生職業(yè)道德和法律常識(shí)的學(xué)習(xí)引導(dǎo)，讓他們具備從事電子信息類相關(guān)專業(yè)工作的職業(yè)精神，能夠運(yùn)用法律武器維護(hù)自身權(quán)益，抵御社會(huì)上的不良誘惑和風(fēng)氣。課程思政建設(shè)是一項(xiàng)長期的教學(xué)改革工程，既要發(fā)揮專業(yè)教師的主導(dǎo)作用，又要重視學(xué)生的參與和反饋。只有通過知識(shí)共融的教學(xué)研究、改革和創(chuàng)新，才能不斷豐富知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)和價(jià)值塑造等教學(xué)理念的內(nèi)涵，實(shí)現(xiàn)高等教育培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會(huì)主義建設(shè)者和接班人的人才培養(yǎng)目標(biāo)。

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Design of Ideological and Political Teaching Method for Applied Undergraduate Course of Digital Signal Processing

PAN Zi-yu， SONG Yu-fei， YU Yu

（School of Information and Communication Engineering， Nanjing Institute of Engineering， Nanjing， Jiangsu 211167， China）

Abstract： Digital Signal Processing is an important professional course for electronic information majors of undergraduates. In response to the talent training objectives under the new education situation and improve the talent training effect， this paper comprehensively combs the knowledge system of the course， and comprehensively reforms the teaching methods and assessment methods to improve the teaching quality. This paper explores how to integrate the concept of ideological and political education into the course， actively find out the elements of ideological and political education， and infiltrate the content of ideological and political education， so as to promote the comprehensive and high-quality development of students. Based on this， this paper analyzes the relationship between Digital Signal Processing teaching and curriculum ideological and political education， and puts forward three effective teaching methods， which can be helpful to the teaching of ideological and political education in the course of Digital Signal Processing.

Key words： Digital Signal Processing; curriculum ideological and political education; teaching method; design