《信號與系統》課程思政改革的實踐與探索

賈星蓓，謝樹京，賀 陽

（1.南華大學電氣工程學院，湖南 衡陽 421001；2.南華大學第二附屬醫院，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，教師要運用并發揮好課堂的育人渠道功能，結合課程的特點，在教學和改革中有機地融入思想政治教育內容，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產生協同效應，培育出一代又一代在德、智、體、美、勞全面發展，愛國愛黨，具有濃厚家國情懷的社會主義建設者和接班人。

“課程思政”思想是我國新時期的教育綱領，是一種辦學理念，一種育才方式和一種教學方法，它的提出是意義重大的，對中國的教育事業是有著深遠的影響的。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]，詳細探討思政內容的融合；有的將課程思政理論融合課程，根據具體實踐進行探討[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，結合專業實踐較少，所以實踐總結也不夠。其次，對課程思政自上向下的理論與內涵的認知與演繹不夠完整；最后，對課程思政自底向上的設計與實踐的歸納不夠系統。

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

本課題將課程思政元素與專業課程有機融合。課程思政不是專業課程與思政理論的簡單相加，而是以本課程的知識內容和理論體系為基礎，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計，將思政元素與專業課程有機融合。引導學生對學科核心問題進行深層次的探究，激發學生學習本課程的原動力，引導學生主動學習，促進學生高思維的水平發展，可以對課程思政的精神有更加明確的認知，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。課程思政教育目標的實現不僅能夠幫助專業學科實現研究內容的拓展和延伸，與此同時，對于學生們個人素養的提升也是大有裨益的。這也就意味著，針對某一個學科開展課程思政的教學探索和教學分析，具有十分重要的現實意義。

1 《信號與系統》課程思政建設的問題

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

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

（3）傳統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。逐步摸索出了以線下“課堂教學”為本體，以線上自主學習為輔助的教學模式。課下可以通過網絡平臺，與學生進行互動交流，發放科學家傳記的書籍和紀錄片，或是開展關于科學家故事的研討會，讓同學講一講偉大的科學家的故事，使學生樹立正確的人生觀和價值觀。

2 《信號與系統》課程思政建設的主要內容

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

（1）對《信號與系統》采用二元融合的方法進行思政建設。二元融合建設方法，即課程科學性建設與思政性建設二元融合方法，體現的是教育的二元本質特性，即：教學+育人。其中可以將教學擺在基礎位置之上，將育人作為升華的關鍵目標。通過學科的有效育人價值作用的發揮，提升學生們的綜合素養，讓每一名學生都能夠成為真正服務于社會的優秀人才。根據二元融合的方法設計出課程每個章節的思政內容。例如，講授課程之前要告訴學生為什么要學習這門課，讓學生了解我國通信行業的現狀，通信行業需要有專業知識的人才來推動和發展。這對學生樹立正確的人生觀、價值觀是有幫助的，是激發學生學習本課程的原動力，我們需要通過課程思政，和同學們談人生、論道德、看中國和看世界。只有學生的視野開闊了，內心豐盈了，才不會被動學習，才能站得更高，走得更遠，為祖國做出更杰出的貢獻。借助于這種方式，可以讓學生們對現代化的發展環境以及以習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）針對學生主動學習積極性不高這一問題，將建構主義的學習理論引入《信號與系統》課程思政教學中，建構主義的學習理論認為學習是指學生通過教師等他人輔助，借助必需的學習資料，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的學習方式。根據課程思政教學改革的啟發式原則，設計授課內容、思政內容、互動環節以及授課模式等。教師應該對不同的教學環節進行精心的設計，當然也可以全面激發起學生們的參與熱情，讓學生們能夠成為課堂當中的主人翁，給學生們更多的決策權和發言權。

（3）將“互聯網+”的多模態授課模式融入《信號與系統》課程思政教學之中。通過課程思政改革，將單一的課堂教學模式修改為線上線下混合模式教學。逐步摸索出了以線下“課堂教學”為本體，以線上自主學習為輔助的教學模式。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。課下可以通過網絡平臺，例如QQ（群）、博客（微博）等與學生進行互動交流。

3 《信號與系統》課程思政的幾點實例

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

（1）內容知識點：信號與系統的基本概念。思政融入點：通過信號與系統的概念與價值、信號與系統的歷史與發展的講述，引入通信技術在我國多個領域中應用情況及發展歷程，引導學生領會通信的發展不僅是文化的沉淀，更是文化的創新，我們不僅要堅定文化自信，傳承文明，更要不斷創新、開拓進取。例如：由通訊的發展引出5G技術的應用，目前5G技術已經趨于成熟，但是仍然存在不少問題，5G的建設到普及涉及大量設備，主要包括芯片、智能手機和基站。芯片主要涉及設計、材料、制造等環節。我國部分專用芯片的研究正在快速追趕，如機頂盒芯片、監控器芯片等，通信設備芯片，如核心路由器自主芯片。但是高端智能手機、汽車、工業以及其他嵌入式芯片市場，中國與國際先進技術水平差距依然很大。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。激發學生主動學習的積極性，引導學生的愛國精神。

（2）內容知識點：傅里葉變換。思政融入點：課程知識點可以引出傅里葉生平，通過傅里葉發生的故事，讓同學們發現其對真理孜孜不倦的追求，引導學生學習科學家精神，還可以列舉國內相關科學家事跡，通過這些事跡，引導學生主動學習以及愛國精神。例如：課程知識點引出傅里葉生平，通過傅里葉發生的故事，讓同學們發現他對真理孜孜不倦的追求。此外，結合傅里葉故事，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家精神，引導學生學習科學家精神，即對真理孜孜不倦的追求。

（3）內容知識點：拉普拉斯變換。思政融入點：信號與系統在時域上和頻域進行了分析，現在要在復頻域上進行分析，要注意信號和系統時域、頻域和復頻域之間的聯系，在此過程中培養學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，將時域問題轉換為復頻域，形成頻域法，上升到哲學高度，可以用蘇軾的《題西林壁》中“橫看成嶺側成峰”來描述。如果再延伸就是“遠近高低各不同”，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，他認為“愛因斯坦不僅能用望遠鏡看問題，也能用顯微鏡看問題，而且還能自動變焦?！本C上所述，要辯證地看待問題，從不同的角度來看問題，會發現問題的不同層面，從而能找到解決問題的方法。

4 《信號與系統》課程思政教學成果

（1）指導學生參加競賽。通過課程思政教學改革，學生對《信號與系統》課程技能的掌握程度得以提升，從而提高綜合能力和創新創業能力，促成學業成果提升。教師以此組織學生參加電子設計競賽、智能機器人競賽和智能汽車競賽。此外還可以指導學生申報省、校級大學生創新創業訓練計劃項目，同時以創新創業項目為依托，參加省級及校級“互聯網+”大學生創新創業大賽、挑戰杯課外學術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成果指標。豐富課程思政教學評價效果的課程指標體系，能夠讓最終的評價結果更科學，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化方案和改進方案。

（2）利用線上軟件引導學生學習思政知識，參與線上討論?！缎盘柵c系統》課程采用“線上+線下”混合教學模式，線下教學是支撐和保障，線上教學是發展和延伸。在信息技術不斷發展的背景之下線上，教學和線下教學的高度整合已經成為大勢所趨。通過建設課程教學資源庫，將教學課件、教學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平臺，思政知識點包括名人事跡、科學家精神和實際相關實例等內容，引導學生觀看學習，參與討論和纂寫觀后感，以此作為課程思政教學成果指標。

（3）開展課程相關的思政專項活動。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，以科學家事跡為主題的學生的研討會；傅里葉變換實際應用實例的展示會；時間連續系統和離散系統的對比的探討會等等，以活動中的表現作為思政教學的成果。

5 總結

本文首先對《信號與系統》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》課程思政教學改革進行了總結，分別是：采用二元融合建設方法對課程思政改革；建構主義的學習理論引入《信號與系統》課程思政教學中；將“互聯網+”的多模態授課模式融入《信號與系統》課程思政教學之中。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成果進行總結，采取信息反饋模式，對課程思政改革進行可持續性的修正。