通信原理課程思維特點和思政元素挖掘

◎鄭生科 周雪芹

《高等學校課程思政建設指導綱要》指出：“深入梳理專業課教學內容，結合不同課程特點、思維方法和價值理念，深入挖掘課程思政元素”，并且要“將課程思政融入課堂教學建設全過程”，“貫穿于課堂授課、教學研討、實驗實訓、作業論文各環節”。通信原理是通信專業的核心基礎課，“主要講授現代通信系統的基本原理、基本性能和基本分析方法”，對通信原理課程思政元素的挖掘，是相關專業課程思政體系建設的重要基礎性工作，也為理工科課程思政建設的實施路徑提供參考。

一、通信原理課程思政建設的難點和突破

我國課程思政研究仍處于起步階段，“實際案例有限，相關的經驗較匱乏，大多集中在思政課層面，對于專業課程的課程思政研究較少”。特別是“理工科課程本身以自然知識為基本對象，反映事物的自然規律和運行機理，具有客觀性，并超越意識形態”，“不關乎思想政治立場，與人文社科課程存在的思想理念顯著不同”，“學生接受的教育重點在技術和知識層面，強調‘工具理性’，使得理工學生缺乏‘道’的自覺，特別是價值上的引領和啟示”。同時，“理工院校數、理工科師生人數較之于人文社科人數比重更大，在社會信息化工業加速推進的社會發展中使得理工科重要性持續加劇，發揮理工科課程思政的作用”，顯得更加緊迫和重要。

通信原理具有“抽象概念多、數學推導多、邏輯性強、基礎性強的兩多兩強特點”，但同時也是“一門很好的方法論和思維訓練的課程”。“一些思維方法不僅僅從課程從學科專業的角度是適用的，轉移運用到其他方面仍然是管用的”，“不局限于單一的專業領域，應用于人文社會問題，還可以幫助學生改善為人處世的方法”。而這也正是理工科課程的強項、優勢，“它不僅提供思維產品，更提供可以運用轉移的科學思維”。因此理工科課程的思維方法正是其思想政治元素的源頭活水，體現了《綱要》結合專業特點分類推進課程思政建設的獨特價值。本文從通信原理課程的思維特點出發，來實施課程思政元素的挖掘，將思政育人貫穿于課堂授課、教學研討、實驗實訓等環節。

二、通信原理課程思政元素挖掘

通信原理所具備的思維方式具有辯證性、精密性、系統性、主動性、意志性等特點。依據這些特點，在教學各環節中結合相應的知識點和教學研討，通過借題發揮，“緊緊圍繞做人做事的基本道理”融入思政元素，實現《綱要》提出的協同育人目標。

（一）思維的辯證性

通信原理緒論章提出衡量通信系統性能的兩個指標：可靠性和有效性。可靠性指傳輸內容的正確性；有效性指傳輸的效率。兩個指標內在是矛盾的，比如數字基帶傳輸為了降低誤碼率增加可靠性，在原消息序列中增加若干比特，用于接收端檢錯和糾錯。這些新增加的冗余比特加大了系統傳輸負擔，使有效性降低。為了解決這個問題，科學家改進信道編碼技術，從而用更少的冗余比特，獲得更好的檢糾錯性能。于是通信系統的整體性能得到改進，內在矛盾的指標又達到更高層次的統一。縱觀通信歷史發展過程，由矛盾雙方推動技術進步從而達到更高水平統一的例子比比皆是。

人生也一樣，充滿了矛盾。想打球就沒時間看書，看書就沒時間做家務，如何協調？這就要求想盡各種辦法克服困難。經過摸索，或者把時間規劃得更細致更合理，或者熟能生巧提高效率，或者先解決主要矛盾，總之困難克服了。所以說克服困難才是人生永恒的主題，人就是在克服困難中進步成長的。碰到矛盾很自然，借此機會增長自己的智慧。更進一層，人的痛苦和無奈很多來自于個人生命空間和族群公約之間的矛盾與沖突。如何既能讓自己心情舒暢，又能與人群和諧相處，這里面人性的展現和分寸的把握，是青年學子們要用心去體會和實踐的，是貫穿一生的重要課題。能做到二者的平衡，就是人生大智慧。

（二）思維的精密性

在學習模擬單邊帶調制時，通過教學研討，讓學生思考“用濾波法產生SSB信號的最大難點是什么”時，A生回答：濾波器的邊沿做到很陡峭不容易，特別當頻率越高時實現越困難；B生補充道：在這種情況下通常是通過分級濾波來實現，可以降低Q值，從而降低濾波器的制作難度。

由此引發對于思維精密性的探討。A生的回答可以作為標準答案，但B生沒有止步于“是什么”，而是進一步想到“怎么做”，這是思維習慣和能力的一個重要飛躍。B生領悟到了問題的言外之意，其思維更精密。雖然問題本身很小，但反映出來的思維精密度差異卻很有趣。它在很大程度上決定人際溝通的態度和效果、處理事務的流程和質量，是關乎人生事業成敗的關鍵因素。而思維精密度的訓練要從心靈頻率的穩定性開始，從專注于某個興趣著手，在越來越投入的過程中，生活會調整，思想也會單純化，雜念減少，當注意力能夠長時間聚焦到某一點時，思維會越來越微細和有穿透力，思考問題就會更精密、更完整。

（三）思維的系統性

在數字基帶傳輸章的教學研討中有這樣一題：“請描述如何用二元數字基帶信號傳輸數字消息？”對該題的作答有四個要點：二進制比特流、時隙、二元PAM信號、定時。把這四個要點做一個完整的邏輯表達如下：數字消息是一串符號序列，每個符號轉換成若干二進制比特0、1的組合，成為二進制比特流。每個比特占用一個時隙，每個時隙的長度一樣，一個一個依次傳輸。時隙上采用高低幅度不同的兩種脈沖電平，分別對應比特1和0，這種由連續的脈沖電平組成的信號稱為二元脈沖幅度調制信號。接收該信號時必須對準相應的脈沖來檢測它的電平高低，因此需要和發送端嚴格的定時同步。

要求學生自主選擇討論題，但幾乎所有學生都回避了這道題。注意到這個有趣的現象，引出對思維方式系統性特點的討論。首先啟發學生思考，這道題有高深的理論或技術難點嗎？沒有。那到底是什么難倒大家呢？原來其他問題一兩個要點就可以回答清楚，但這個問題有四個要點，需要串聯起來組織成一套連續完整的邏輯，其思維過程就比較長，中間不能斷檔和跳檔，所以專注力要求能持續集中，這是對心理的考驗。訓練方法首先是記憶，把四個要點分別記下來，琢磨其中的含義，按照它們的內在因果形成一個邏輯系統。把整個系統在腦海中反復演練、完善，直到熟能生巧。再嘗試變換不同的角度和語言靈活表達，使之內化為生命體驗。由此得到將一個復雜邏輯系統融入生命的經驗，再將此經驗運用到更多的場合，方法越用越純熟，并且形成自己的要領和特色，人生的信心和實力就在這當中建立。這就是學習方法，下手處不難，關鍵是反復練習。

反之，專注力不夠，思維散亂，常常被不知何處冒出來的雜念打亂。所以大部分的人生沒有長遠的系統規劃，靠拍腦袋做決定。就好像一片樹葉漂在大水中，隨波逐流不能自主。思維沒有系統和深度，人生就沒有方向和定力，往往挫折不斷、怨天尤人。

（四）思維的主動性

在實驗環節中，針對學生提問的方式引出討論。提問一般分兩種，一種是不經過腦子，隨口一問，“這個波形對不對”“結果怎么出不來”，被動地等待老師的施舍，看不到主動克服困難的努力和態度。隨便提問，也只好隨便回答。另一種是經過思考，“經過分析，波形應該是怎樣，但是實際結果又不是這樣。再次檢查測試，整個線路沒有問題，各個信號點均有信號顯示，示波器探頭工作正常，但是結果和預期有差異，不知道問題在哪里，請老師指點。”這樣提問，老師就能夠抓住問題的關鍵，有針對性的指導，這就是老師作用。問者認真思考，答者也一定認真回答，提問的態度決定了回答的態度。

人生中也會碰到很多困惑和疑問，絕大部分是通過自己不斷地摸索找到答案，而且所謂答案也往往是階段性的，過一段時間又會有新的認識。所以養成自我提問、自我解答的習慣是至關重要的。不想辛苦鉆研，只想從別人那里輕松獲得答案，這樣的答案沒有價值。得之易，失之易，況且真假還不一定。人生中真正重大的問題往往不會輕易問出來，而是作為疑情放在心里慢慢咀嚼、醞釀，不必有答案，自我叩問本身就有一種巨大的力量推動一個人不斷摸索、成長，人生智慧就在這個過程中產生，到某個時候豁然開朗。所以不必急著得到答案，重要的是追尋答案的過程。

（五）思維的意志性

在講授數字基帶傳輸章時，有學生私下透露，內容難度比較大，好多同學已經放棄了。借這個話題引出關于意志力的討論。其實不是這一章理論技術有多么高深復雜，而是這套思維模式大家從來沒有接觸過，不熟悉。數字通信系統是怎么運作的，有哪些技術問題，怎么解決，這里面有它的一套背景、邏輯和語言模式，只有沉下心來慢慢讀慢慢思考，一點一點融入進去，才能搞清楚它到底在講什么，要干什么。

現在在學習上碰到的困難，其實跟人生中碰到的困難一樣，絕大部分不是什么高深復雜的難題，百分之八十以上靠自己的勇氣和意志力就可以克服。一個人只要具備克服困難的勇氣和意志，人生就不會有大的障礙。知識技術可以作為輔助手段，但運用知識技術還是要靠人的勇氣和意志，否則再多的知識技術也用不上。人生的目的在于獲得幸福，感受幸福的基因在于信心、勇氣、意志，而不是知識技術。知識技術這些外在的東西都可以在克服困難的過程中獲得。所以人生本身就是一個不斷克服困難的過程，包括目前遇到的學習上的困難，不要急，也不要停，堅持下去，就像煲湯，要花時間去熬。

三、結語

理工科人的數量和規模決定了推進理工科課程思政建設有重大意義。理工科蘊含大量的科學思維和方法，課程學習很重要一點就是思維方法的學習、訓練、掌握和運用。通信原理是典型的理工科課程，從以上五個思維特點入手，將之轉移運用到生活中去，作為推動課程思政建設的著力點，廣開思路，深入挖掘思政元素，將思想政治教育貫穿到教學中的多個環節，具有重要的理論價值和實踐意義。