新工科背景下數(shù)字信號(hào)處理課程思政研究與實(shí)踐

王圓妹 孫祥娥

（長(zhǎng)江大學(xué)電子信息學(xué)院 湖北·荊州 434023）

教育部于2017年正式推出“新工科”計(jì)劃，并先后形成了“復(fù)旦共識(shí)”“天大行動(dòng)”“北京指南”等指導(dǎo)性文件，為新工科建設(shè)指明了方向，圍繞工程教育改革的新理念、新結(jié)構(gòu)、新模式、新質(zhì)量、新體系開展相關(guān)研究實(shí)踐，成為當(dāng)前高等工程教育領(lǐng)域改革的前沿領(lǐng)域。新工科提出人才培養(yǎng)應(yīng)堅(jiān)持立德樹人、德學(xué)兼修，強(qiáng)化學(xué)生的家國(guó)情懷、國(guó)際視野、法治意識(shí)、生態(tài)意識(shí)和工程倫理意識(shí)等，培養(yǎng)精益求精、追求卓越的工匠精神。2019年教育部實(shí)施一流課程“雙萬(wàn)計(jì)劃”，要求有機(jī)融入思想政治教育元素，加強(qiáng)課程思政建設(shè)，注重提升課程的高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度。“課程思政”并不是一門新的課程，而是要充分提煉專業(yè)課程中蘊(yùn)含的思政元素，將其潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲地融入到專業(yè)課程中。

1 電子信息學(xué)科特征和德育內(nèi)涵

《數(shù)字信號(hào)處理》是我校電子信息工程、通信工程、測(cè)控技術(shù)與儀器的專業(yè)核心課程，是今后學(xué)生在社會(huì)領(lǐng)域從事電子儀器設(shè)計(jì)、信號(hào)處理、圖像處理等必備的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，學(xué)生對(duì)數(shù)字信號(hào)處理課程掌握的好壞，對(duì)其后續(xù)的工程實(shí)踐以及進(jìn)一步提升學(xué)歷等都具有非常重要的影響。在高等教育深化本科教育教學(xué)改革的新形勢(shì)下，以新工科建設(shè)開展課程思政的研究與實(shí)踐具有重要的現(xiàn)實(shí)意義,也是本課程以建設(shè)國(guó)家一流課程為目標(biāo)不斷推進(jìn)與改革的新機(jī)遇和必然要求。該課程的德育內(nèi)涵主要包括弘揚(yáng)文化、科學(xué)家精神、創(chuàng)新、奉獻(xiàn)、工匠精神、家國(guó)情懷和社會(huì)責(zé)任等。將這些思想政治教育元素融入工科專業(yè)課教學(xué)中，構(gòu)建“思政課程”和“課程思政”相互銜接、各有側(cè)重、梯次推進(jìn)的教育體系，把顯性教育和隱性教育統(tǒng)一起來(lái)，以知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)、價(jià)值塑造三位一體的教學(xué)目標(biāo)為培養(yǎng)目標(biāo)，將教學(xué)小課堂和社會(huì)大課堂相結(jié)合，有機(jī)融入思政元素，提升教學(xué)效果，真正意義上實(shí)現(xiàn)三全育人的目標(biāo)。

2 《數(shù)字信號(hào)處理》教學(xué)中思政教育的實(shí)施

以立德樹人根本教育目的為引領(lǐng)，結(jié)合新工科對(duì)人才培養(yǎng)的具體要求，主要從提高教師思政素養(yǎng)、修訂教學(xué)大綱、提煉思政元素、改變教學(xué)模式和教學(xué)方法、課程思政教育考核模式、實(shí)現(xiàn)思政教學(xué)等方面將思政融入《數(shù)字信號(hào)處理》課程思政教學(xué)全過(guò)程，把知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)、價(jià)值塑造相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)課程全方位育人。

2.1 提升教師思想政治素養(yǎng)

在“大思政”的育人格局下，實(shí)現(xiàn)思政元素與課程內(nèi)容的有機(jī)融合，使其發(fā)揮“1+1＞2”的整體效用。這是一種教育生態(tài)的重構(gòu)，更是一種浸潤(rùn)式的隱性教育，因此提高專業(yè)課教師自身政治素養(yǎng)，提升對(duì)專業(yè)課程思政教育的認(rèn)知，課程中融入課程思政的內(nèi)容，有益于提升專業(yè)教學(xué)的思想性、內(nèi)涵和教學(xué)效果。專業(yè)課教師需要多參加師德和課程思政教學(xué)能力的培訓(xùn)，參與到思政教育教學(xué)研究工作中。通過(guò)思政課程培訓(xùn)讓專業(yè)課教師掌握思想政治的內(nèi)容體系和基本內(nèi)涵，從而提升專業(yè)課教師的思想政治素養(yǎng)，使其具備思政教育的基本能力與素養(yǎng)。從教師自身而言，所謂“言傳身教”“上行下效”，教師自身對(duì)引導(dǎo)學(xué)生起著關(guān)鍵的作用。堅(jiān)持“以學(xué)生發(fā)展為中心”的教學(xué)理念，教師要以人為本，尊重和關(guān)愛學(xué)生，積極調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，發(fā)揮思政“人文精神”，讓學(xué)生“親其師、信其道”，以“潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲”的形式把思政教育與專業(yè)課程自然融合。

2.2 修改教學(xué)大綱

結(jié)合課程知識(shí)點(diǎn)加入能夠與課程聯(lián)系密切的思政理論和原理。原來(lái)的課程任務(wù)書和人才培養(yǎng)方案往往更加側(cè)重專業(yè)知識(shí)傳授和能力培養(yǎng)，忽視了課程思政教育。綜合本課程的特點(diǎn)、授課經(jīng)驗(yàn)和德育內(nèi)涵要求進(jìn)行教學(xué)大綱修訂，在原有知識(shí)傳授的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步設(shè)定思政教育發(fā)展目標(biāo)。從課堂內(nèi)容的導(dǎo)入、課上知識(shí)學(xué)習(xí)過(guò)程到課后作業(yè)，都需要進(jìn)行精心的設(shè)計(jì)，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)的同時(shí)潛移默化地感受到價(jià)值觀的傳遞和滲透。例如：在案例教學(xué)過(guò)程中，融入增強(qiáng)文化自信和民族自豪感的思政素材。例如在緒論課上通過(guò)講述我國(guó)數(shù)字信號(hào)處理發(fā)展歷史和一些新的科學(xué)研究成果及成功案例，以達(dá)到增強(qiáng)學(xué)生的民族自信心，塑造學(xué)生正確人生觀的目的，使之為實(shí)現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興貢獻(xiàn)自己的力量；在講授到具體知識(shí)點(diǎn)濾波器的設(shè)計(jì)時(shí)，知識(shí)體系中滲透著哲學(xué)的基本原理及其深刻的內(nèi)涵。例如不同類型的濾波器適用不同設(shè)計(jì)方法，體現(xiàn)了具體問題具體分析等哲學(xué)思維；所以在課程教學(xué)中有意識(shí)地滲透哲學(xué)的基本原理，利用哲學(xué)的思維來(lái)認(rèn)識(shí)和掌握對(duì)數(shù)字信號(hào)處理的基本原理和方法，利于學(xué)生樹立辯證唯物主義的思想觀和認(rèn)識(shí)觀。

2.3 挖掘課程思政元素

《數(shù)字信號(hào)處理》這門課主要講授數(shù)字信號(hào)處理基本理論和方法以及在各領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用，包括數(shù)字信號(hào)處理的基本概念，離散時(shí)間信號(hào)和系統(tǒng)、序列的傅里葉變換、離散傅里葉變換快速傅里葉變換數(shù)字濾波器的結(jié)構(gòu)IIR濾波器的設(shè)計(jì)FIR濾波器的設(shè)計(jì)，學(xué)完該課程后學(xué)生應(yīng)初步具備掌握應(yīng)用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)分析和解決實(shí)際問題的能力。該課程對(duì)不同專業(yè)學(xué)生有著不同的知識(shí)體系和應(yīng)用背景，在授課的時(shí)候不僅僅考慮專業(yè)知識(shí)的教學(xué)，更要從專業(yè)知識(shí)素材所蘊(yùn)含的思政教育元素進(jìn)行深入挖掘，尋找能夠與本課程緊密結(jié)合的思政教育融入點(diǎn)，如：民族自信、國(guó)家情懷、哲學(xué)思想、創(chuàng)新精神、團(tuán)隊(duì)合作、工匠精神等，與該課程相關(guān)的思政元素如下表1。

表1：教學(xué)內(nèi)容與思政元素

2.4 改變教學(xué)模式和方法

教學(xué)過(guò)程中利用案例式、以問題為導(dǎo)向的啟發(fā)式、項(xiàng)目設(shè)計(jì)等教學(xué)方式，啟發(fā)學(xué)生主動(dòng)思考。可以采用辯論演講、項(xiàng)目報(bào)告等方式來(lái)提高學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性及興趣。讓學(xué)生暢談自己的職業(yè)理想，總結(jié)設(shè)計(jì)過(guò)程中的成敗，從而幫助學(xué)生樹立正確的人生觀、價(jià)值觀。要求學(xué)生選取目前數(shù)字信號(hào)處理的前沿技術(shù)需求，進(jìn)行創(chuàng)新性項(xiàng)目設(shè)計(jì)，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力和解決問題的能力。例如針對(duì)課程知識(shí)點(diǎn)以設(shè)計(jì)男生女生語(yǔ)音信號(hào)識(shí)別為案例，語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)包括，語(yǔ)音信號(hào)的采集、語(yǔ)音信號(hào)分幀處理、語(yǔ)音信號(hào)頻譜分析、語(yǔ)音濾波增強(qiáng)、基音頻率檢測(cè)、語(yǔ)音信號(hào)識(shí)別等幾個(gè)部分組成。案例教學(xué)過(guò)程中，對(duì)學(xué)生分組，組內(nèi)學(xué)生需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作、案例設(shè)計(jì)、分工協(xié)作、案例匯報(bào)，從而培養(yǎng)了學(xué)生的思考能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、應(yīng)用專業(yè)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力和創(chuàng)新力等。同時(shí)也可以讓學(xué)生從枯燥的理論學(xué)習(xí)過(guò)程中解脫出來(lái)，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生熱愛科學(xué)、積極向上、不畏艱難、刻苦鉆研的良好道德品質(zhì)。從而為學(xué)生畢業(yè)后從事專業(yè)技術(shù)工作打下良好的思想基礎(chǔ)。

2.5 教學(xué)評(píng)價(jià)改革

教學(xué)評(píng)價(jià)是整個(gè)教學(xué)過(guò)程中非常重要的環(huán)節(jié)，既對(duì)之前學(xué)習(xí)效果的檢驗(yàn)也關(guān)系到學(xué)生未來(lái)成長(zhǎng)。事實(shí)上教學(xué)評(píng)價(jià)是一種學(xué)習(xí)引領(lǐng)，對(duì)如何學(xué)習(xí)、學(xué)什么、將來(lái)做什么等有一定的指導(dǎo)作用。科學(xué)的教學(xué)評(píng)價(jià)對(duì)于課程知識(shí)點(diǎn)、講授進(jìn)度，學(xué)生未來(lái)拓展等有正面引導(dǎo)效果。教學(xué)評(píng)價(jià)主要以成績(jī)體現(xiàn)，總評(píng)成績(jī)由平時(shí)成績(jī)和考試成績(jī)兩部分組成。

3 結(jié)語(yǔ)

高校思政教育不僅是思政課教師及輔導(dǎo)員的責(zé)任，也是專業(yè)課教師的責(zé)任。結(jié)合新時(shí)代教育背景下的“新工科”和“課程思政”要求，本文以數(shù)字信號(hào)處理課程為例，探究如何將思想政治教育貫穿于數(shù)字信號(hào)處理課程教育教學(xué)的全過(guò)程。總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，在方法上注重開拓創(chuàng)新，改進(jìn)教學(xué)模式，努力將立德樹人教育要素融入到專業(yè)課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)中，實(shí)現(xiàn)學(xué)生知識(shí)、能力、素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。從而最終實(shí)現(xiàn)習(xí)總書記要求的“其他各門課都要守好一段渠、種好責(zé)任田，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)。”