《信號與系統(tǒng)》課程思政改革的實踐與探索

賈星蓓，謝樹京，賀 陽

（1.南華大學(xué)電氣工程學(xué)院，湖南 衡陽 421001；2.南華大學(xué)第二附屬醫(yī)院，湖南 衡陽 421001）

“課程思政”這一概念是在2016年12月7日至8日舉行的全國高校思想政治工作會議上提出的?！罢n程思政”的核心思想是立德樹人，是教育工作者的根本任務(wù)，教師要運用并發(fā)揮好課堂的育人渠道功能，結(jié)合課程的特點，在教學(xué)和改革中有機地融入思想政治教育內(nèi)容，形成各類課程與思政課同向同行的格局，使知識傳授與價值引領(lǐng)產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，培育出一代又一代在德、智、體、美、勞全面發(fā)展，愛國愛黨，具有濃厚家國情懷的社會主義建設(shè)者和接班人。

“課程思政”思想是我國新時期的教育綱領(lǐng)，是一種辦學(xué)理念，一種育才方式和一種教學(xué)方法，它的提出是意義重大的，對中國的教育事業(yè)是有著深遠(yuǎn)的影響的。近兩年“課程思政”的研究是一個熱點，許多高校也有了課程思政示范課程。有研究提出課程思政建設(shè)的問題，改革的途徑和方法[1-4]；有的研究將思政元素融入一門課程之中[5]，詳細(xì)探討思政內(nèi)容的融合；有的將課程思政理論融合課程，根據(jù)具體實踐進行探討[6]。

這些研究可以概括為從理論和實踐兩個角度探索課程思政的內(nèi)涵和具體實施方法，取得了一定的研究成果，但也存在一些不足。首先，課程思政存在實踐成果少，理論討論多的問題，大多課程思政只是泛泛而談，結(jié)合專業(yè)實踐較少，所以實踐總結(jié)也不夠。其次，對課程思政自上向下的理論與內(nèi)涵的認(rèn)知與演繹不夠完整；最后，對課程思政自底向上的設(shè)計與實踐的歸納不夠系統(tǒng)。

“信號與系統(tǒng)”課程是自動化、通信工程和電子信息工程等專業(yè)本科生的一門專業(yè)課程，是“新工科”專業(yè)非常重要的一門課程。傳統(tǒng)教學(xué)模式一般采用課堂上由教師進行理論講授、公式推導(dǎo)，學(xué)生課后做習(xí)題練習(xí)的方式進行，教師是教學(xué)的主體，學(xué)生被動接受知識。這種教學(xué)模式難以激發(fā)學(xué)生的好奇心與主動性，無法讓學(xué)生保持持續(xù)的學(xué)習(xí)熱情。

本課題將課程思政元素與專業(yè)課程有機融合。課程思政不是專業(yè)課程與思政理論的簡單相加，而是以本課程的知識內(nèi)容和理論體系為基礎(chǔ)，對包含在其中的思想政治元素進行深入探索和挖掘，并通過教師巧妙的設(shè)計，將思政元素與專業(yè)課程有機融合。引導(dǎo)學(xué)生對學(xué)科核心問題進行深層次的探究，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的原動力，引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)，促進學(xué)生高思維的水平發(fā)展，可以對課程思政的精神有更加明確的認(rèn)知，從而更加有效地推進課程思政的開展。由此也就可以十分清晰地看出課程思政是教育體制改革背景之下提出的一個具體的要求。課程思政教育目標(biāo)的實現(xiàn)不僅能夠幫助專業(yè)學(xué)科實現(xiàn)研究內(nèi)容的拓展和延伸，與此同時，對于學(xué)生們個人素養(yǎng)的提升也是大有裨益的。這也就意味著，針對某一個學(xué)科開展課程思政的教學(xué)探索和教學(xué)分析，具有十分重要的現(xiàn)實意義。

1 《信號與系統(tǒng)》課程思政建設(shè)的問題

（1）思政內(nèi)容不夠多元化，和學(xué)科融合人不夠緊密。改進措施是不局限于思政的形式和內(nèi)容，要發(fā)散思維，根據(jù)該課程相關(guān)內(nèi)容和知識點，從而找到合適思政內(nèi)容平滑融入課程中。加入新穎、有趣的思政內(nèi)容，不僅可以加強學(xué)生思政教育而且還可以提升學(xué)生的注意力。合理地穿插安排思政內(nèi)容的故事，盡量讓學(xué)生全部課程時間內(nèi)保持高度的注意力集中狀態(tài)。在優(yōu)化和完善的過程當(dāng)中，不僅要關(guān)注學(xué)生們學(xué)習(xí)興趣的調(diào)動和激發(fā)，與此同時還要關(guān)注各種素材的引入。但是就當(dāng)前的現(xiàn)狀來看，課程思政以及整個專業(yè)課程的發(fā)展之間還存在著一定的不適配性。在課程思政教學(xué)發(fā)展的過程當(dāng)中，還存在著形式主義的不良現(xiàn)象，這就不能夠帶動學(xué)生們的思維延伸，不能夠為學(xué)生們的視野拓展搭建良好的平臺支撐。

（2）傳統(tǒng)授課的課堂教學(xué)模式比較單一。傳統(tǒng)的教學(xué)模式一般都是教師講授式模式，模式單一，不能提高學(xué)生積極性，不能激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的原動力。在過度傳統(tǒng)枯燥的教學(xué)模式之下，學(xué)生們學(xué)習(xí)的積極性難以激發(fā)。學(xué)生們該學(xué)科以及課程思政的相關(guān)內(nèi)容缺乏既有的興趣，就會使得他們在課程學(xué)習(xí)當(dāng)中注意力不夠，集中學(xué)習(xí)的質(zhì)量和效果難以保障。這就需要教師積極開展教學(xué)模式改革，可以設(shè)計教師和學(xué)生的互動環(huán)節(jié)，采用討論或是啟發(fā)等多種教學(xué)方法結(jié)合授課，內(nèi)容還可以加入相關(guān)知識點的思政元素材料，例如講述科學(xué)家事跡的和學(xué)生進行探討，相關(guān)的科研實例對學(xué)生思維進行啟發(fā)，激發(fā)學(xué)生的愛國情懷以及拼搏精神，還對學(xué)習(xí)的知識點進行鞏固和應(yīng)用。

（3）傳統(tǒng)授課育人途徑比較單一。需要不斷拓展課堂育人途徑，建立“全過程育人、全方位育人”的格局。開展線上線下混合模式教學(xué)。逐步摸索出了以線下“課堂教學(xué)”為本體，以線上自主學(xué)習(xí)為輔助的教學(xué)模式。課下可以通過網(wǎng)絡(luò)平臺，與學(xué)生進行互動交流，發(fā)放科學(xué)家傳記的書籍和紀(jì)錄片，或是開展關(guān)于科學(xué)家故事的研討會，讓同學(xué)講一講偉大的科學(xué)家的故事，使學(xué)生樹立正確的人生觀和價值觀。

2 《信號與系統(tǒng)》課程思政建設(shè)的主要內(nèi)容

《信號與系統(tǒng)》課程是自動化專業(yè)的選修專業(yè)課程，項目立足自動化專業(yè)的課程布局和課程特征，梳理形成專業(yè)課程的思想政治教育教學(xué)目標(biāo)框架。在此框架中找準(zhǔn)“信號與系統(tǒng)”課程思政的建設(shè)方向和重點，對課程進行思政改革，分為以下幾點主要內(nèi)容：

（1）對《信號與系統(tǒng)》采用二元融合的方法進行思政建設(shè)。二元融合建設(shè)方法，即課程科學(xué)性建設(shè)與思政性建設(shè)二元融合方法，體現(xiàn)的是教育的二元本質(zhì)特性，即：教學(xué)+育人。其中可以將教學(xué)擺在基礎(chǔ)位置之上，將育人作為升華的關(guān)鍵目標(biāo)。通過學(xué)科的有效育人價值作用的發(fā)揮，提升學(xué)生們的綜合素養(yǎng)，讓每一名學(xué)生都能夠成為真正服務(wù)于社會的優(yōu)秀人才。根據(jù)二元融合的方法設(shè)計出課程每個章節(jié)的思政內(nèi)容。例如，講授課程之前要告訴學(xué)生為什么要學(xué)習(xí)這門課，讓學(xué)生了解我國通信行業(yè)的現(xiàn)狀，通信行業(yè)需要有專業(yè)知識的人才來推動和發(fā)展。這對學(xué)生樹立正確的人生觀、價值觀是有幫助的，是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的原動力，我們需要通過課程思政，和同學(xué)們談人生、論道德、看中國和看世界。只有學(xué)生的視野開闊了，內(nèi)心豐盈了，才不會被動學(xué)習(xí)，才能站得更高，走得更遠(yuǎn)，為祖國做出更杰出的貢獻(xiàn)。借助于這種方式，可以讓學(xué)生們對現(xiàn)代化的發(fā)展環(huán)境以及以習(xí)近平新時代中國特色社會主義思想為代表的先進理論有更清晰的了解和把握。

（2）針對學(xué)生主動學(xué)習(xí)積極性不高這一問題，將建構(gòu)主義的學(xué)習(xí)理論引入《信號與系統(tǒng)》課程思政教學(xué)中，建構(gòu)主義的學(xué)習(xí)理論認(rèn)為學(xué)習(xí)是指學(xué)生通過教師等他人輔助，借助必需的學(xué)習(xí)資料，在特定的社會文化背景和情境下，對知識的意義進行主動建構(gòu)的學(xué)習(xí)方式。根據(jù)課程思政教學(xué)改革的啟發(fā)式原則，設(shè)計授課內(nèi)容、思政內(nèi)容、互動環(huán)節(jié)以及授課模式等。教師應(yīng)該對不同的教學(xué)環(huán)節(jié)進行精心的設(shè)計，當(dāng)然也可以全面激發(fā)起學(xué)生們的參與熱情，讓學(xué)生們能夠成為課堂當(dāng)中的主人翁，給學(xué)生們更多的決策權(quán)和發(fā)言權(quán)。

（3）將“互聯(lián)網(wǎng)+”的多模態(tài)授課模式融入《信號與系統(tǒng)》課程思政教學(xué)之中。通過課程思政改革，將單一的課堂教學(xué)模式修改為線上線下混合模式教學(xué)。逐步摸索出了以線下“課堂教學(xué)”為本體，以線上自主學(xué)習(xí)為輔助的教學(xué)模式。此外，不斷拓展課堂育人途徑，建立“全過程育人、全方位育人”的格局。課下可以通過網(wǎng)絡(luò)平臺，例如QQ（群）、博客（微博）等與學(xué)生進行互動交流。

3 《信號與系統(tǒng)》課程思政的幾點實例

《信號與系統(tǒng)》課程是自動化專業(yè)的選修專業(yè)課程，項目立足自動化專業(yè)的課程布局和課程特征，梳理形成專業(yè)課程的思想政治教育教學(xué)目標(biāo)框架。在此框架中找準(zhǔn)“信號與系統(tǒng)”課程思政的建設(shè)方向和重點，對課程進行思政改革，如下幾點：

（1）內(nèi)容知識點：信號與系統(tǒng)的基本概念。思政融入點：通過信號與系統(tǒng)的概念與價值、信號與系統(tǒng)的歷史與發(fā)展的講述，引入通信技術(shù)在我國多個領(lǐng)域中應(yīng)用情況及發(fā)展歷程，引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)會通信的發(fā)展不僅是文化的沉淀，更是文化的創(chuàng)新，我們不僅要堅定文化自信，傳承文明，更要不斷創(chuàng)新、開拓進取。例如：由通訊的發(fā)展引出5G技術(shù)的應(yīng)用，目前5G技術(shù)已經(jīng)趨于成熟，但是仍然存在不少問題，5G的建設(shè)到普及涉及大量設(shè)備，主要包括芯片、智能手機和基站。芯片主要涉及設(shè)計、材料、制造等環(huán)節(jié)。我國部分專用芯片的研究正在快速追趕，如機頂盒芯片、監(jiān)控器芯片等，通信設(shè)備芯片，如核心路由器自主芯片。但是高端智能手機、汽車、工業(yè)以及其他嵌入式芯片市場，中國與國際先進技術(shù)水平差距依然很大。像是處理器和存儲器等高端通用芯片與國外先進水平差距也是很大。激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性，引導(dǎo)學(xué)生的愛國精神。

（2）內(nèi)容知識點：傅里葉變換。思政融入點：課程知識點可以引出傅里葉生平，通過傅里葉發(fā)生的故事，讓同學(xué)們發(fā)現(xiàn)其對真理孜孜不倦的追求，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)家精神，還可以列舉國內(nèi)相關(guān)科學(xué)家事跡，通過這些事跡，引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)以及愛國精神。例如：課程知識點引出傅里葉生平，通過傅里葉發(fā)生的故事，讓同學(xué)們發(fā)現(xiàn)他對真理孜孜不倦的追求。此外，結(jié)合傅里葉故事，引出《論語·子罕》中的一句記錄：子在川上曰：“逝者如斯夫！不舍晝夜?！币瓿鲞M學(xué)不已的意思。通過這句話也可以看出古今中外一些名家身上的科學(xué)家精神，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)家精神，即對真理孜孜不倦的追求。

（3）內(nèi)容知識點：拉普拉斯變換。思政融入點：信號與系統(tǒng)在時域上和頻域進行了分析，現(xiàn)在要在復(fù)頻域上進行分析，要注意信號和系統(tǒng)時域、頻域和復(fù)頻域之間的聯(lián)系，在此過程中培養(yǎng)學(xué)生的整體意識和大局觀，以及辯證看問題。例如：對于拉普拉斯，將時域問題轉(zhuǎn)換為復(fù)頻域，形成頻域法，上升到哲學(xué)高度，可以用蘇軾的《題西林壁》中“橫看成嶺側(cè)成峰”來描述。如果再延伸就是“遠(yuǎn)近高低各不同”，就是變換時空尺度看問題。還可以借用楊振寧對愛因斯坦的贊美詞來理解，他認(rèn)為“愛因斯坦不僅能用望遠(yuǎn)鏡看問題，也能用顯微鏡看問題，而且還能自動變焦。”綜上所述，要辯證地看待問題，從不同的角度來看問題，會發(fā)現(xiàn)問題的不同層面，從而能找到解決問題的方法。

4 《信號與系統(tǒng)》課程思政教學(xué)成果

（1）指導(dǎo)學(xué)生參加競賽。通過課程思政教學(xué)改革，學(xué)生對《信號與系統(tǒng)》課程技能的掌握程度得以提升，從而提高綜合能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，促成學(xué)業(yè)成果提升。教師以此組織學(xué)生參加電子設(shè)計競賽、智能機器人競賽和智能汽車競賽。此外還可以指導(dǎo)學(xué)生申報省、校級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目，同時以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目為依托，參加省級及校級“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、挑戰(zhàn)杯課外學(xué)術(shù)作品競賽等賽事活動，提高獲獎率及獎項級別。以這些獎項作為課程思政教學(xué)成果指標(biāo)。豐富課程思政教學(xué)評價效果的課程指標(biāo)體系，能夠讓最終的評價結(jié)果更科學(xué)，更公正，更客觀。通過有效的評價也也可以幫助教師探尋更有效的課程優(yōu)化方案和改進方案。

（2）利用線上軟件引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)思政知識，參與線上討論?！缎盘柵c系統(tǒng)》課程采用“線上+線下”混合教學(xué)模式，線下教學(xué)是支撐和保障，線上教學(xué)是發(fā)展和延伸。在信息技術(shù)不斷發(fā)展的背景之下線上，教學(xué)和線下教學(xué)的高度整合已經(jīng)成為大勢所趨。通過建設(shè)課程教學(xué)資源庫，將教學(xué)課件、教學(xué)視頻以及思政知識點上傳到課程主要使用的超星泛雅線上教學(xué)平臺，思政知識點包括名人事跡、科學(xué)家精神和實際相關(guān)實例等內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生觀看學(xué)習(xí)，參與討論和纂寫觀后感，以此作為課程思政教學(xué)成果指標(biāo)。

（3）開展課程相關(guān)的思政專項活動。通過知識點與課程思政的融入點，可以開展課程思政專項活動，形式多種多樣。例如，以科學(xué)家事跡為主題的學(xué)生的研討會；傅里葉變換實際應(yīng)用實例的展示會；時間連續(xù)系統(tǒng)和離散系統(tǒng)的對比的探討會等等，以活動中的表現(xiàn)作為思政教學(xué)的成果。

5 總結(jié)

本文首先對《信號與系統(tǒng)》課程思政改革遇到的問題進行分析，并且給出了解決方法。其次，從三個方面對《信號與系統(tǒng)》課程思政教學(xué)改革進行了總結(jié)，分別是：采用二元融合建設(shè)方法對課程思政改革；建構(gòu)主義的學(xué)習(xí)理論引入《信號與系統(tǒng)》課程思政教學(xué)中；將“互聯(lián)網(wǎng)+”的多模態(tài)授課模式融入《信號與系統(tǒng)》課程思政教學(xué)之中。然后，以幾個知識點為例，深刻挖掘了課程思政的融入點。最后，通過對課程思政的教學(xué)成果進行總結(jié)，采取信息反饋模式，對課程思政改革進行可持續(xù)性的修正。