“立足學生構建、踐行價值認同”移動通信課程思政教學實踐與探索

黃光亞 徐 倩 向曉燕

（吉首大學信息科學與工程學院 湖南·吉首 416000）

習近平總書記指出：“要利用好課堂教學這個主渠道，加強思想政治理論課，提升思想政治教育親和力和針對性。各門課都要與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應。”[1]2020年5月，教育部印發(fā)了《高等學校課程思政建設指導綱要》，為深化高校課程思政建設明確了指導意見，挖掘思政要素，將思政融入專業(yè)課堂，發(fā)揮專業(yè)課程在與思想政治教育上作用，踐行專業(yè)課程與思想政治理論課同向同行，形成育人合力，以成為高校教學研究和改革的主要方向。

1 課程思政的定位

《高等學校課程思政建設指導綱要》規(guī)定，工學類專業(yè)課程要注重強化學生工程倫理教育，培養(yǎng)學生精益求精的大國工匠精神，激發(fā)學生科技報國的家國情懷和使命擔當[2]。我校通信工程專業(yè)立足地方、面向湖南、輻射全國，以服務區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展為使命。培養(yǎng)信息與通信工程領域“基礎扎實、知識面寬、實踐能力強、具有良好人文素養(yǎng)和創(chuàng)新精神”的高素質應用型人才。從專業(yè)人才培養(yǎng)目標出發(fā)，落實到本門課程，以掌握移動通信的概念、原理和通信標準及技術特點為知識目標；培養(yǎng)學生具有應用移動通信原理與技術分析移動通信系統(tǒng)和設計簡單移動通信系統(tǒng)的能力，具有移動通信系統(tǒng)的建設、管理、維護、研究和開發(fā)的能力，具有較深厚理論基礎，了解和掌握移動通信的未來發(fā)展方向；通過典型系統(tǒng)的應用疏通和貫穿學生所學的專業(yè)知識，樹立學生對通信專業(yè)知識的正確認知，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神，精益求精、科學嚴謹?shù)墓そ尘瘢瑯淞⒄_的人生觀、價值觀及職業(yè)道德，提升大國自信、增強使命擔當，立足學科和行業(yè)領域，成為具有國際視野、使命擔當?shù)纳鐣髁x接班人。

2 立足學生構建教學內容

移動通信課程內容涵蓋通信原理、隨機信號等內容，知識點覆蓋了1G到5G技術，具有綜合性和實用性很強的特點。課程的授課對象是大三的學生，學生已完成相關專業(yè)基礎知識的學習，具備一定學習和創(chuàng)新能力；身處信息時代的大三學生獲取知識的途徑很多；他們對于自身的定位逐漸清晰，對于課程的學習也有了不同的目標。

移動通信課程立足學生特點設計教學內容、手段和方法；充分利用學生的學習能力，精煉線上線下學習內容，踐行“三講、三不講”，充分有效的構建學習內容；充分利用信息化的手段，構建學習平臺、建設多樣化的學習資源；靈活運用多元化的教學方法，通過新思路、新方法、新視角形成知識性和趣味性并重的學習內容，構建知識目標清晰，學習能力培養(yǎng)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)多層次、可選擇的學習空間。

3 挖掘思政要素、構建價值認同

以教學目標中的素養(yǎng)目標為導向，結合課程知識和能力目標，充分挖掘課程中蘊含的思政元素。課程思政的內容以知識為載體，把思政的鹽融入課程知識的湯，自然而然吸收，達到引人入勝中潛移默化、潤物無聲的育人效果。[3]我們?yōu)閷W生的課程學習設計了一條從底層技術到上層應用的學習路線，提煉學習內容，形成了內容凝聚、主題鮮明的24個教學主題。將大國自信、使命擔當?shù)人颊热荩袡C融入教學主題。挖掘、提煉思政要素，將課程的思政凝聚到大國自信、使命擔當、專業(yè)認知、職業(yè)規(guī)范、創(chuàng)新精神、工匠精神和辯證思維幾方面。形成學生對國家的認同、對專業(yè)的認同、對學習的認同，最終全面構建對自我的認同。

主題1—移動通信概述：

(1)大國自信：通過我國3G～5G移動通信標準的提出和發(fā)展歷程，激發(fā)通信專業(yè)學生的責任感和使命感，樹立學生的自信和榮譽感，TD-SCDMA開始，開啟了我國通信技術從3G跟隨，4G齊步，到5G引領的跨越式發(fā)展過程，通過對我國通信技術發(fā)展的介紹，增強學生的大國自信。

（2）價值塑造：通過移動通信系統(tǒng)中的關鍵技術，引導學生認識通信專業(yè)及其研究方向在實際系統(tǒng)中的重要性，樹立學生對于專業(yè)知識的正確認知和對所學專業(yè)的認同。

主題2—無線電波的傳播：

（1）科學精神：通過簡述無線電的發(fā)展史，通過無線電發(fā)展歷程中各位杰出科學家如法拉第、麥克斯韋、赫茲、馬可尼、莫爾斯、貝爾的故事，通過這些故事感受科學家們的追求真理、大膽創(chuàng)新的科學精神。

（2）價值引領（專業(yè)認知）：通過無線電波傳播特性在系統(tǒng)中的重要性，樹立對前期課程《電磁場電磁波》的正確認知，激發(fā)學生對專業(yè)基礎課程研究學習的熱情，通過5G信號覆蓋的現(xiàn)實問題，從傳播損耗、繞射能力方面重新認識5G信號的覆蓋，樹立學生對于專業(yè)知識的正確認知和對專業(yè)的認同。

（3）職業(yè)素養(yǎng)：通過移動通信無線頻譜的分配及使用情況，通過課上的討論幫助學生認識合理合法使用無線電頻譜資源的重要性，幫助學生了解無線電頻譜使用的規(guī)范和標準，確立學生正確使用無線電資源的行為規(guī)范。

主題3—傳播損耗的計算(奧村模型)：

專業(yè)思維：Hata模型等通過計算機仿真方式進行模型的預測方法，根據(jù)實際情況進行模型的修正，通過科學的手段指導實際工作，訓練學生多角度、多方法解決問題的思維。

主題4—移動信道的特點：

專業(yè)認知：通過移動信道多徑效應、多普勒效應對信號傳輸?shù)挠绊懀寣W生深刻認識移動信道的復雜性，從而讓學生體會確保信號可靠傳輸?shù)耐ㄐ偶夹g的重要性，樹立學生對于專業(yè)知識的正確認知和對本專業(yè)研究內容的認可。

主題5—區(qū)域覆蓋與信道配置技術：

通信中的辯證思維：通過覆蓋技術的變化，蜂窩系統(tǒng)實現(xiàn)大容量的同時，引入系統(tǒng)無法消除的同頻干擾問題，認識系統(tǒng)容量的提高以干擾增大、信號質量降低為代價，認識在通信系統(tǒng)中普遍存在的“兩面性”的問題，幫助學生建立一分為二的看待通信中的各項新技術的思維。

主題6—移動通信系統(tǒng)的干擾與容量：

專業(yè)認知：通過“系統(tǒng)容量與干擾”的關系，深入的認識通信系統(tǒng)中的噪聲，從“系統(tǒng)”的視角去看干擾，通過新的視角更為全面的認識“干擾”，從而體會通信系統(tǒng)中抗干擾技術的重要性，樹立對專業(yè)知識的正確認知。

主題7—話務量的計算：

專業(yè)認知：通過愛爾蘭表的工程計算，理解理論指導實踐及理論與實踐之間的關系，充分認識愛爾蘭工程計算表的實踐意義。

主題8—典型網(wǎng)絡結構及其演進：

（1）職業(yè)道德：2G網(wǎng)絡采用單向鑒權，用戶無法識別基站身份，存在設計上的漏洞，一些不法分子利用2G網(wǎng)絡的漏洞偽造假基站，通過散播虛假信息方式欺騙用戶，通過“偽基站”的反例，一方面讓學生認識系統(tǒng)設計的重要性，一方面樹立學生對于專業(yè)技術應用的正確認知，確立正確的職業(yè)道德。

（2）價值塑造(專業(yè)認知)：移動通信網(wǎng)絡演進過程中，從話音業(yè)務到數(shù)據(jù)業(yè)務的變化，以及網(wǎng)絡結構變化對于業(yè)務的支撐，通過討論和分析樹立學生對專業(yè)知識的正確認知，激發(fā)學生對專業(yè)基礎課程研究學習的熱情。

主題9—用戶移動性管理：

（1）責任與使命：通過2020～2021特殊時期行程碼是通過移動通信系統(tǒng)中的位置信息來形成得到的，行程碼在這次追蹤、管控中起到了非常重要的作用，我國情況能得到迅速有效的管控，除了制度優(yōu)勢、醫(yī)療保障之外，信息技術在其中發(fā)揮了相當重要的作用，通過信息技術在疫情控制中的應用，樹立學生對于專業(yè)技術應用的正確認知，激發(fā)學生的責任感和使命感。

（2）通信中的辯證思維：移動通信系統(tǒng)中用戶移動性的自由，帶來了用戶實時位置問題、越區(qū)切換問題，系統(tǒng)通過相對復雜的管理方式實現(xiàn)用戶的管理，從系統(tǒng)的角度去看，系統(tǒng)通過管理的復雜性來換取用戶的移動性。

主題10—從FSK到GMSK：

（1）大國自信：2018年華為發(fā)布了巴龍765-全球首款8天線4.5G LTE調制解調芯片，全球首個、業(yè)界唯一支持8×8 MIMO（8天線多入多出）技術的調制解調芯片，為從4G向5G的演進提供了可靠的解決方案。隨后，2019年，華為在北京發(fā)布了巴龍5000基帶芯片，全面領航5G時代。通過我國5G技術的領先地位，增強學生的大國自信。

（2）價值引領（專業(yè)認知）：移動通信課程的調制解調技術，通過分析移動通信環(huán)境中對調制技術的要求及同應用的角度看調制技術的特點，通過移動通信系統(tǒng)中的調制技術的學習,從應用系統(tǒng)的角度去看待調制技術，樹立學生對調制解調技術及專業(yè)基礎課程《通信原理》的正確認知，激發(fā)學生對專業(yè)基礎課程研究學習的熱情。

（3）創(chuàng)新精神：在討論MSK調制技術的特點時，MSK的相位常數(shù)計算是實現(xiàn)MSK調制技術的關鍵點，相位常數(shù)的計算公式是遞推公式，計算繁雜容易出錯，通過教師通過拆解提出的相位軌跡的快速計算法，計算簡便不易出錯，通過新方法、新思路激發(fā)學生的學習熱情，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維。

（4）工匠精神：FSK類調制技術應用在1G、2G系統(tǒng)中，F(xiàn)SK調制是學生最為熟悉的調制方式，從FSK到MSK，再到GMSK，通過FSK類調制技術的改進變化，培養(yǎng)學生精益求精的工匠精神。

（1）創(chuàng)新精神：在討論從QPSK到OQPSK的變化時，通過OQPSK實現(xiàn)中通過1bit延遲縮小了QPSK相位跳變，相位跳變減小能降低旁瓣、降低鄰道干擾，通過實現(xiàn)中小創(chuàng)新帶來性能的改變，激發(fā)學生的創(chuàng)新熱情，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維。

（2）工匠精神：PSK類調制技術應用3G、4G系統(tǒng)中，PSK調制是學生熟悉的調制方式，從PSK到QPSK，再到OQPSK、-DQPSK，通過PSK類調制技術的改進變化，培養(yǎng)學生精益求精的工匠精神。

主題12—QAM與信號空間的選擇：

（1）科學精神：通過課堂分組討論，培養(yǎng)學生協(xié)作與溝通，培養(yǎng)學生的思辨能力，通過課堂實踐培養(yǎng)學生的設計能力、樹立學生對于創(chuàng)新實踐的信心；通過實踐驗證培養(yǎng)學生“大膽設計、小心求證”的科學精神。

（2）家國情懷：“2020年9月15日，美國對華為的新禁令正式生效。在此之后，臺積電、高通、三星等主要元器件廠商將不再供應芯片給華為”，我國芯片制造在EDA軟件、光刻機、光刻膠三個方面被“卡脖子”，我國通信技術企業(yè)遭到?jīng)_擊。通過目前的“卡脖子”技術問題，激發(fā)學生刻苦鉆研、報效祖國的家國情懷，最后，通過金一南解讀華為被制裁的背后隱含的國際關系問題，幫助學生多角度去認識問題。

主題13—擴頻調制：

通信中的博弈：擴頻調制是CDMA技術的基礎，擴頻技術通過帶寬提高系統(tǒng)的信噪比，利用帶寬換取系統(tǒng)的抗干擾性能，但是，從系統(tǒng)的角度，頻譜資源本身也是相當珍貴的資源，通過帶寬與信噪比的選擇，讓學生體會通信中的博弈。

主題14—多載波調制技術原理及應用：

（1）創(chuàng)新精神：OFDM是多載波調制技術中頻譜利用率最高的一種多載波利用技術，OFDM 調制可以通過FFT、IFFT變換來實現(xiàn)，這種實現(xiàn)方式使原本復雜的系統(tǒng)結構得到極大的簡化，讓學生體會創(chuàng)新給通信系統(tǒng)實現(xiàn)帶來的改變，體會通信系統(tǒng)中無處不在的創(chuàng)新；

（2）數(shù)學之美：OFDM正交多載波調制解調可以通過變換和轉化，將多載波調制的具體實現(xiàn)變換成了IFFT、FFT變換，帶來了系統(tǒng)實現(xiàn)的簡化，通過OFDM的實現(xiàn)原理，讓學生體會通信技術中的數(shù)學之美，讓學生體會數(shù)學在通信中的重要性，激發(fā)學生的學習熱情。

主題15—分集技術與RAKE接收：

通信中的創(chuàng)新與辯證思維：多徑信號，在各代移動通信系統(tǒng)中都是作為一種影響極大的干擾信號存在，唯獨在3G CDMA系統(tǒng)中，通過RAKE接收技術，實現(xiàn)了對多徑信號的利用，RAKE接收利用多徑信號起到增強接收信號的作用。通過RAKE接收的學習，讓學生認識RAKE接收技術的獨特性，體會通信技術的新思路，感受通信中的辯證思維。

主題16—移動通信中的編碼與交織：

（1）價值引領(專業(yè)認知)：通過移動通信中的編碼技術的學習，全面的認識移動通信系統(tǒng)中用到的編碼技術，體會編碼技術之美，樹立對通信技術、通信工程專業(yè)課程的正確認知。

（2）工匠精神：在編碼技術的發(fā)展歷程中，為了接近香農(nóng)定理的極限，科學家們付出的努力，體現(xiàn)了精益求精的工匠精神，這種不斷追求完善的精神，促使科研工作者不斷創(chuàng)新。

（3）創(chuàng)新精神：通過交織技術在不增加冗余的前提下，輔助編碼提高系統(tǒng)準確性，讓學生體會交織技術的新思路，體會通信中的創(chuàng)新思維；課上仿真演示讓學生體會編碼和交織技術的重要性，通過仿真方法的介紹，讓學生掌握創(chuàng)新研究的工具，通過課后擴展練習培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神。

主題17—多址技術：

價值引領(專業(yè)認知)：通過多址技術的演進，看通信技術的傳承與發(fā)展，通過與復用技術的比較，用系統(tǒng)的角度認識實際應用中的通信技術，正確認識專業(yè)基礎知識，樹立對于專業(yè)知識的正確認識。

主題18—偽隨機序列：

價值引領(專業(yè)認知)：隨機信號的特點及分析、序列的自相關、互相關是《隨機信號處理》課程中的內容，通過序列的自相關、互相關在系統(tǒng)中的應用，培養(yǎng)學生通信系統(tǒng)的思維方式；通過序列的應用樹立學生對于專業(yè)基礎課程的正確認知。

主題19—GSM系統(tǒng)的無線接口：

價值引領(專業(yè)認知)：通過GSM系統(tǒng)無線接口中各項通信技術的融合，理解通信技術在系統(tǒng)中的位置，樹立對專業(yè)技術的正確認知。

主題20—GSM的控制與管理及GPRS技術：

職業(yè)道德培養(yǎng)：通過GSM系統(tǒng)中的偽基站是由于系統(tǒng)單向鑒權（用戶不識別系統(tǒng)的真?zhèn)危┰斐傻模瑢儆谙到y(tǒng)的缺陷，偽基站散播虛假信息、偽裝號碼詐騙等危害群眾利益，以此為反面教材，樹立正確的價值觀和職業(yè)道德，培養(yǎng)通信中的安全意識，認識通信中技術及技術優(yōu)化的重要性。

主題21—CDMA系統(tǒng)的關鍵技術：

創(chuàng)新與專利：擴頻調制是CDMA技術的基礎，通過CDMA技術的起源及應用與發(fā)展，讓學生體會CMDA技術中的創(chuàng)新精神，同時通過CDMA技術從提出到應用的發(fā)展歷程，讓學生認識專利保護的重要性。

主題22—系統(tǒng)容量分析與比較：

價值引領(專業(yè)認知)：從系統(tǒng)容量的縱向比較，認識各代系統(tǒng)的異同，通過縱向比較認識通信技術的發(fā)展，體會通信技術在系統(tǒng)中的重要作用，樹立對于專業(yè)知識的正確認知。

主題23—IS-95系統(tǒng)概述及無線傳輸：

價值引領(專業(yè)認知)：通過IS-95系統(tǒng)中的無線信道的信號處理，認識通信技術在系統(tǒng)中位置及作用，疏通貫穿專業(yè)基礎知識，樹立學生對學科基礎課程的正確認知，樹立專業(yè)學習的信心。

主題24—3G主流標準概述：

（1）價值塑造：通過3G三大系統(tǒng)中的關鍵技術，引導學生認識通信專業(yè)及其研究方向在實際系統(tǒng)中的重要性，樹立學生對于專業(yè)知識的正確認知和對所學專業(yè)的認同。

（2）家國情懷：通過移動通信系統(tǒng)中的同步問題（采用GPS實現(xiàn)同步），引出定位導航系統(tǒng)的重要性，引發(fā)學生對我國擁有自己的定位系統(tǒng)的重要性（導航、導彈制導、國防安全、民用：定位、系統(tǒng)時間同步），通過“2020年6月23日北斗導航系統(tǒng)完成所有55顆衛(wèi)星組網(wǎng)發(fā)射，實現(xiàn)全球服務能力”，激發(fā)學生的愛國情懷。

（3）創(chuàng)新精神：通過教師研究生的研究課題（智能天線DOA），激發(fā)學生的學習興趣，樹立學生對于通信技術研究的正確認知和信心。

4 課程特色與創(chuàng)新

思政教育融入全過程。課程以樹立學生對通信專業(yè)知識的正確認知，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神，精益求精、科學嚴謹?shù)墓そ尘瘢瑯淞⒄_的人生觀、價值觀及職業(yè)道德，提升大國自信、增強使命擔當為目標，通過不同點切入，不斷強化、正面引導、反面警示等將思政教育融入教學的全過程，凝聚思政內容，構建價值認同，形成價值認同的良性循環(huán)，培養(yǎng)健康的價值觀，成為有為的社會主義接班人。

主題式教學法。整門課程的教學突破教材形成了重點突出，內容凝聚的24個主題，每個主題在1～2節(jié)課內完成，使每節(jié)課的教學內容主題鮮明。

創(chuàng)新思維導圖引導。為了明確線上、線下的學習目標，創(chuàng)新采用思維導圖來為學生的學習形成有效的引導。學生在進行自主學習時能建立起明確的思路，為自身的學習確立個性化的方法，為線下學習做好知識準備。

注重過程的綜合考核。移動通信課程教學采用超星泛雅平臺和雨課堂教學平臺的統(tǒng)計數(shù)據(jù)共同來形成對學生學習過程的評價，通過學生在網(wǎng)絡平臺上的學習數(shù)據(jù)統(tǒng)計及雨課堂的課堂參與數(shù)據(jù)使得教學活動全程數(shù)據(jù)化，使得過程考核成為可能。[4]

5 成效與反思

移動通信課程的教學資源、教學方法、學習方法得到了學生的認可，通過課程形成對于所學專業(yè)的認可，這些認可最后會內化成對于自身的認同；學生積極參與討論與實踐、學習成績的顯著提高。近5年的數(shù)據(jù)顯示，我校通信專業(yè)學生在創(chuàng)新方面成績突出。同時，我校通信專業(yè)也涌現(xiàn)百優(yōu)黨員、芙蓉學子、創(chuàng)業(yè)精英等思政典型，樹立榜樣力量，形成良好的氛圍。推廣課程思政教學方法，構建通信專業(yè)課程思政教學案例庫，由點成簇，由簇到面，形成育人合力；按金課標準，持續(xù)更新教學內容，踐行培養(yǎng)有為的社會主義接班人。