新工科背景下地方應用型本科高校信號與系統課程思政實踐與探索*

任永梅 賈雅瓊 俞斌 李欣 劉婷婷

摘? 要? 從明確課程目標、調研學情、建設課程思政教學案例庫、探索課程思政教學方法以及提高教師的課程思政教學水平等方面，探索在地方應用型本科高校開展信號與系統課程思政建設的研究與實踐，從而實現專業課知識學習和思政教育的有機結合，進一步提高信號與系統課程的教學質量，增強教學效果。

關鍵詞? 地方應用型本科高校；新工科；課程思政；信號與系統；立德樹人

中圖分類號：G642.0? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2022）17-0088-04

0? 引言

在未來幾十年，工程科技進步和創新將會成為推動人類社會發展的重要引擎。為迎接這一挑戰和機遇，推動我國高等工程教育改革創新，教育部在2016年提出新工科理念。新工科的內涵[1]是以立德樹人為引領，以應對變化、塑造未來為建設理念，以繼承與創新、交叉與融合、協調與共享為主要途徑，培養未來多元化、創新型卓越工程人才。可見，落實立德樹人是教育的根本任務，具有正確的世界觀、人生觀和價值觀是新時代高素質人才的必備要求和首要條件。在全國高校思想政治工作會議上，習近平總書記強調：“要堅持把立德樹人作為中心環節，把思想政治工作貫穿教育教學全過程，實現全程育人、全方位育人。”[2-4]

目前，信號與系統課程思政建設尚處于起步階段，還存在一些不足，例如：從講授專業知識到講授思政內容的過渡不夠自然，仍然采用灌輸式教學方法講授思政內容；授課教師的課程思政意識還需要進一步加強，教師對專業課進行課程思政建設的重要性的認識程度還不夠。本文針對地方應用型本科高校信號與系統課程的特點，探索課程思政建設的必要性和具體的實施策略，以期能夠促進思政教育與專業知識教學相結合，牢牢把握立德樹人的教育本質，培養學生的創新能力和社會責任感。

1? 信號與系統課程思政建設的必要性

信號與系統課程以高等數學和電路分析基礎等課程為先修課程，也是數字通信原理、數字信號處理等課程的基礎課程[5]，還是一門考研初試或復試課程，在電子信息類學生的知識結構中占有重要地位。該課程的主要特點是公式推導多，邏輯性比較強，一些知識點的概念比較抽象難懂[6-7]。不管是采用傳統的教學方法還是翻轉課堂模式，教師都是以講授專業知識為主，課程教學效果不理想。在日常教學中，有的學生會因學習內容難度大而感到枯燥乏味，缺乏學習動力；有的學生只停留在學會如何解題的層面，不會去思考“為什么要學習這門課”。

在新工科背景下，課程思政已經成為地方應用型本科高校進行課程建設的關鍵。將思政育人元素融入信號與系統課程中，全面落實立德樹人根本任務，能夠避免學生學習專業知識時感到枯燥，使學生在課堂上處于興奮狀態，促進學生認真學習專業知識和技能，從而進一步提高信號與系統課程的教學質量；可以發揮專業課的隱性教育功能，有利于培養學生的創新性思維，增強學生的專業信心；也有利于引導學生樹立正確的“三觀”，培養學生的家國情懷和社會責任感。

2? 信號與系統課程思政建設實施策略

以新工科建設要求、課程思政建設要求為指導，結合地方應用型本科高校的特點，從“明確課程教學目標”“調研學情，提高教學針對性”“建設課程思政教學案例庫”“課程思政教學方法探索與實踐”“提高教師的課程思政教學水平”等方面進行研究與實踐，對信號與系統課程的課程思政建設進行探索，最終建設一支擅于開展課程思政的“雙師型”教學團隊，培養心系社會并有時代擔當的應用型通信工程科技人才。圖1所示為具體的信號與系統課程思政建設實施策略。

2.1? 明確課程教學目標

本門課程的教學目標主要包括課程思政育人目標、知識目標和能力目標。課程思政育人目標是培養學生甘于吃苦、勇于探索的品格，引導學生樹立正確的價值觀和愛國主義情懷，成為具有創新創業精神和社會責任感的應用型通信工程科技人才。知識目標主要是要求學生掌握信號分析的基本理論和傅里葉變換、拉普拉斯變換以及Z變換的基本理論。能力目標主要是培養學生能夠利用所學的基本理論知識對線性時不變系統的性能進行分析的能力。在具體授課時，要基于以上三個目標明確課程教學目標。

2.2? 調研學情，提高教學針對性

在課前要多和學生溝通交流，了解與分析學生的思想動態，了解他們關心的社會熱點問題，有針對性地挖掘專業知識中潛在的思政元素，從而設計教學內容和方法，做到傳授知識和價值引領相統一。同時，教師在平時的工作中要通過自身的言行舉止向學生傳遞正能量，對學生進行正向激勵，引導學生養成正確的學習態度和良好的學習習慣。

2.3? 建設課程思政教學案例庫

基于信號與系統課程的主要內容，課程團隊從五個方面創建信號與系統課程思政教學案例。

1）介紹緒論時引入信號與系統發展史案例，例如：介紹傅里葉變換在通信系統中的應用時，引入5G通信技術的案例；介紹信號的調制與解調時，引入北斗衛星導航系統建立過程的案例。通過在課堂上探討這些案例，激發學生的愛國情懷和學習動力，幫助學生樹立使命感，鼓勵學生要認真學習科學文化知識，一定要努力掌握核心的關鍵技術。沒有核心的關鍵技術，就會出現“卡脖子事件”，只有掌握核心的關鍵技術，才會掌握主動權，才會讓祖國更加強大。

2）本門課程凝聚了多位科學家的智慧與心血，因此，在教學過程中可以介紹傅里葉、奈奎斯、拉普拉斯、歐拉等科學家探索科學、追求真理的奮斗歷程，并推送一些鏈接，供學生在課后進一步了解相關的詳細信息；也可以有針對性地介紹我國科技工作者的奮斗歷程。通過穿插講述這些科學家和科技工作者的故事，引導學生樹立遠大目標，學習科學家的鉆研精神，培養學生的奮斗精神、科學精神和工匠精神。

3）抽樣定理是信號與系統課程中很重要的一個知識點，教師在教學時會選取一些語音信號進行抽樣，從而加深學生對于抽樣的理解。筆者選用紅色歌曲作為待實驗信號，表達對革命先烈的緬懷，教育學生珍惜來之不易的幸福生活，努力學習專業知識，增長本領。另外，通過對比不同的抽樣間隔對抽樣的影響，使學生明白抽樣間隔不能太大也不能太小，教育學生要遵守各種標準規定。

4）在介紹MATLAB仿真的編程過程和信號流圖時，引入規矩意識的案例，引導學生要遵紀守法，要有規矩意識，做講原則、顧大局、守紀律的當代大學生。

5）在學完三大變換后，對于求解連續線性時不變系統的零狀態響應的問題，可以分別利用求解常系數微分方程、傅里葉變換以及拉普拉斯變換等進行計算，適時教育學生遇到困難時不要退縮，而是要想辦法克服困難，要有不言棄的精神，多轉換思路分析問題，培養學生的創新思維和刻苦精神。

通過建立信號與系統課程思政教學案例，可以更好地實現信號與系統課程的育人功能，進而提高教學質量、增強教學效果，也有利于向本校其他專業課程推廣。

2.4? 課程思政教學方法探索與實踐

課程思政不能生搬硬套，要做到潤物無聲地融入專業知識講授過程中。課程團隊從五個方面實踐和探索了信號與系統課程思政教學方法。

1）為了實現思政育人元素和專業知識學習相結合，筆者在平時的教學過程中采用問題引導式教學方法和項目式教學方法，以提高學生對本門課程的學習興趣，達成信號與系統課程的預期教學目標。

2）開展混合式教學，使用信息化教學工具助力課程思政，激發學生的學習動力和積極性。

在課前，教師利用雨課堂向學生推送預習任務單以及與知識點相關的文獻和實踐案例，讓學生提前明確學習目標，主動思考，并利用QQ等工具和教師及時溝通探討。

課上，教師通過雨課堂將授課PPT及時推送給學生，對課前收集的問題進行重點講解；結合重點和難點知識給出課堂討論的例題，組織學生進行分組討論；每個小組對討論結果進行展示，教師點評并打分，小組間也要互相評分。

課后，教師通過雨課堂推送拓展思考題，讓學生以小組為單位查閱資料和相互討論，及時進行線上答疑，與學生共同討論；學生完成拓展任務后上傳學習任務的實施情況資料和成果，教師及時進行線上點評。

該教學模式可以有效培養學生的自主學習能力、獨立思考能力以及團結協作能力。教師在課后要多參與學生的活動，多與學生交流，從學生的實際經歷出發開展課程思政，以更好地進行價值引領。

3）在實驗環節也要適時融入思政元素。課程團隊在實驗項目中選擇一些開放性項目，對學生進行分組，引導學生查閱相關文獻，小組成員之間相互交流、團結合作，解決實驗中的所有問題。最后進行小組答辯，各小組分享在完成實驗項目過程中遇到的問題是如何解決的，并展示實驗結果。通過這個完整的學習過程，能夠培養學生分析問題和解決問題的能力，同時可以培養學生良好的口語表達能力、熟練的動手實踐能力以及團結協作能力。

4）課程團隊積極鼓勵一些學有余力的學生參加挑戰杯競賽和全國大學生電子設計競賽，使學生在解決實際問題的過程中能夠把所學的理論知識系統化；通過不斷克服競賽中遇到的困難，錘煉學生的意志，培養學生的鉆研精神、創新精神和團隊協作精神。

5）邀請企業專家和校內外思政課教學名師進課堂，企業專家結合工程案例講授專業知識的應用，使學生對課程的實用性有進一步的認識；名師進課堂可以為課堂教學增加新活力，推動課程創新性的提升。

采用靈活多樣的教學形式實現專業知識與思政教育的有機結合，實現教書與育人目標的完美統一。

2.5? 提高教師的課程思政教學水平

可以從四個方面提高教師的課程思政教學水平。

1）可以通過學習強國APP、《新聞聯播》和《人民日報》等及時了解國家時事，學習國家的重大決策，從國情、民情方面尋找切入點，挖掘思政元素。

2）將課程思政與黨支部黨建活動相結合，在系統學習領會習近平新時代中國特色社會主義思想的同時開展集中研討，實現常態化課程思政建設。

3）可以向優秀模范教師學習，與優秀教師、骨干教師和示范教師交流思政元素的融入、教學方法選擇等難點與痛點，提升育人水平。

4）可以和在校生共同學習思政知識，從已畢業的學生那里了解他們的職業發展情況和工作中遇到的困難，將其作為思政教學部分的內容，實現師生共同成長。

3? 建設成效

信號與系統課程思政建設，受益最大的是學生。一方面，學生的綜合素質得到較大提升，2021年榮獲全國大學生電子設計競賽全國一等獎一項，湖南省一等獎一項、二等獎四項、三等獎四項；另一方面，學生的學習成績也有明顯提升，從如圖2所示的最終成績分布圖可以看出，相對于2017級，2018級學生的考核成績中優秀（90～99分）、良好（80～89分）、中等（70～79分）的比例增加，而及格（60～69分）、不及格（60分以下）的比例減少。

此外，教師的教學能力也得到提升。2022年，課程團隊六門課程思政案例課在新華思政平臺上線。2021年，課程團隊新增湖南省教育廳科學研究青年項目一項、省級自然科學基金項目一項、省級一流課程兩門、校級教改項目兩項、校級課程思政示范課程三門。課程團隊教師參加教學競賽，一人獲得校級課堂教學競賽一等獎，一人獲得校級課堂教學競賽二等獎，一人獲得校級課程思政教學競賽二等獎。

4? 結束語

本文詳細分析論述了信號與系統課程思政建設的必要性和具體的實施策略，開展課程思政建設，有利于實現信號與系統課程的育人功能，增強學生對專業課學習的信心，培養學生的創新精神、鉆研精神、家國情懷和社會責任感。

參考文獻

[1] 鐘登華.新工科建設的內涵與行動[J].高等工程教育研究，2017（3）：1-6.

[2] 習近平在全國高校思想政治工作會議上強調：把思想政治工作貫穿教育教學全過程開創我國高等教育事業發展新局面[N].人民日報，2016-12-09（1）.

[3] 程海麗，張燕坤，葛燕鋒，等.新工科背景下土木工程專業課程思政教學探索與實踐：以土木工程材料課程為例[J].甘肅科技，2021，37（8）：71-72，138.

[4] 黃澤文.“新工科”課程思政的時代蘊涵與發展路徑[J].西南大學學報（社會科學版），2021，47（3）：162-168.

[5] 張汝峰，項璟，張亞娟，等.《信號與系統》課程思政探討[J].輕紡工業與技術，2020，49（5）：111-112.

[6] 曾秋芬.信號與系統課程的思政教學實踐[J].集成電路應用，2020，37（7）：88-89.

[7] 郭燕，井娥林，孔令榮，等.應用型本科院校“信號與系統”課程思政教學的探索與實踐[J].產業與科技論壇，2021，20（8）：185-186.

*項目來源：湖南工學院2021年教學改革研究項目“新工科背景下地方應用型本科高校通信工程專業的核心課程的‘課程思政建設——以《信號與系統》課程為例”（編號：HGJG-202117）；2016年度湖南省大學生研究性學習和創新性實驗計劃項目“基于ZTE Vbox軟件的TD-SCDMA移動網絡配置設計”（序號：791）；湖南省普通高校教學改革研究項目“新工科背景下地方高校《信號與系統》在線開放課程的建設與實踐”（序號：813）；湖南省線上一流課程“信號與系統”（序號：753）；2022年度湖南省普通高等學校教學改革研究項目“新工科背景下高校‘數學建模與仿真（通信系統）課程思政建設研究”（編號：HNJG-2022-1202）。

作者：任永梅，湖南工學院電氣與信息工程學院，副教授，博士，研究方向為圖像處理與模式識別、深度學習；賈雅瓊、俞斌、李欣、劉婷婷，湖南工學院電氣與信息工程學院（421002）。