基于“三位一體”育人理念的通信原理課程思政實踐

孫思博，譚 琦，張光普，付 進，梁國龍

（哈爾濱工程大學，黑龍江 哈爾濱 150001）

一、通信原理課程思政建設的重要意義

教育，是人類特有的一種社會活動，包含了傳授知識、傳承技能、培養思維、樹立品德等多種功能。高校教育，在青年人的成長過程中處于特殊時期，在思想傳播方面起著十分重要的作用，是培養青年人才的重要園地，也是用社會主義核心價值體系武裝青年的重要思想陣地。因此，在中共中央、國務院印發的《關于加強和改進新形勢下高校思想政治工作的意見》中，給高校教育提出了全員全過程全方位育人的三全育人方針，并要求高校教師秉承價值塑造、能力培養、知識傳授“三位一體”的育人理念。

目前高校思政建設集中體現在馬克思主義基本原理概論等思政課程上，而對于專業課程的課程思政思考與探索則略有不足。文獻[4-9]對通信原理課程思政建設進行了初步探索。其中，孫佳佳等對通信原理課程中所蘊含的愛國主義元素、系統論元素、工程思維元素及工匠精神元素進行了系統闡述，并以“數字基帶傳輸的碼間串擾”知識點的講授為例，深入探討了課程思政的實施方法；方紅雨等以學生發展為中心，從知識傳授、能力塑造、價值培養三個維度提出了通信原理課程思政設計思路；熊俊等則引入了基于SPOC 的線上線下混合式教學模式，引導樹立社會主義核心價值觀、培養愛國主義精神；劉思聰、王咸鵬等人則通過引入5G 通信新技術等教學內容、“翻轉課堂”等教學方法，著重于提升學生的學習興趣、培養學生的創新思維。上述文獻對于通信原理課程思政建設具有一定的借鑒意義。然而其并沒有充分利用通信原理的課程特點，對于實踐“三位一體”育人理念的效果有限。

針對現階段通信原理課程思政建設所存在的問題，本文從通信原理的課程特點出發，緊密圍繞立德樹人根本任務，貫徹落實三全育人方針，采用科學發展觀和方法論，實現了專業知識與課程思政二者的融合，達到了知識傳授、能力培養、價值塑造的功能。本文的課程思政建設方法為其他院校通信原理的課程建設提供了思路與參照；同時也在新工科背景下為其他工程專業課程建設提供了借鑒。

二、通信原理課程特點分析

通信原理課程是高等院校信息類學科開設的一門專業基礎課，其課程特點主要體現在以下幾個方面。

（一）理論性強

通信原理以各類通信系統的數學模型為出發點，重視模型背后的物理意義，具有理論性強的特點。因此，要求學生數學功底扎實，掌握微積分、概率論、復變函數等高等數學工具，具備煩瑣數學公式的分析及推導能力，先修信號與系統、電路基礎、模擬電路、數字電路等專業課程，能準確理解所涉及的物理概念及原理框圖。

（二）實踐性強

通信原理課程圍繞實際通信系統，講授通信系統的構成、原理及分析方法，具有實踐性強的特點。課程大綱均來源于實際工程問題，對于鍛煉學生的動手能力及實踐能力意義重大。目前，課程所涉及的知識點已被廣泛應用于衛星通訊、手機通訊、有線電視、電子設備間的信息互傳等信息時代人們的日?；顒又小?/p>

（三）發展迅速

通信行業是一個發展十分迅速的行業，如果從1836年摩爾斯發明有線電報起算，通信行業的歷史也不超過200 年。特別是步入21 世紀后，短短20 年間無論在通信手段上還是在通信性能上，通信產業發展都迎來了質的飛躍，如圖1 所示。而與之形成鮮明對比的是國內大多數高校所使用的通信原理教材仍沿襲自上世紀八、九十年代，與當今的實際通信系統產生結構性脫節。

圖1 通信產業發展歷史（重要時間節點）

（四）政治因素

通信行業同時是一個受政治因素影響較大的行業。眾所周知，2018 年以美國為首的北約國家開始對華為、中興等中國通信公司實施一系列制裁措施，旨在限制中國通信行業發展，乃至遏制社會主義中國崛起。波詭云譎的國際政治風云變化給通信原理課程帶來的挑戰與要求是如何培養學生的大國工匠精神，陶冶學生的愛國主義情操，進而激發學生投身中國通信產業建設的熱情。

三、通信原理課程思政元素挖掘

通信原理的課程特點給達成知識傳授、能力培養、價值塑造的“三位一體”教學理念帶來了挑戰。但在另一方面，又說明通信原理課程中蘊含著豐富的思政元素，給課程思政建設帶來機遇。本節將對通信原理課程思政元素進行深度挖掘，進而引導第四節提出通信原理課程思政建設思路與方法。

（一）愛國主義元素

通信產業與高鐵產業、核電產業是中國高科技制造業走向全世界的三張響當當的“名片”；與此同時，中國通信產業也面臨著愈加嚴重的國際政治考驗。而通信原理作為通信產業的核心專業課程，肩負著為中國通信產業持續輸出合格人才的重任。因此，通信原理蘊含著豐富的愛國主義元素。其主要表現在：1.通信產業作為中國高科技的名片，有利于培養學生的民族自豪感；2.中國通信行業所面臨的國際政治困境，有利于激發學生的民族意識；3.通信行業的現狀可以使學生清楚地認識到，摒棄零和博弈、恪守互利共贏是實現全球共同繁榮的唯一有效途徑。

（二）工匠思維元素

工匠思維的核心是致力于解決實際問題，具有獻身事業發光發熱的工作態度及精益求精的工作精神，與通信原理課程致力于研究實際通信系統、充分利用系統中各部分增益帶來通信質量提升，力求達到香農定理所描述的通信系統性能上限的課程內容不謀而合。因此，通信原理蘊含著豐富的工匠思維元素。

（三）文化自信元素

中國是一個具有悠久歷史的文明古國，中國對于通信技術的使用最早可追溯至西周時期，烽火臺的設立可以說是一個最簡單的二進制數字通信系統。雖然在十九世紀至二十世紀初期，中國錯過了工業革命的發展契機，通信技術曾短暫落后于世界領先水平；但在改革開放后，中國通信人奮起直追，經過幾十年的發展，在無線通信、量子通信等領域達到了世界領先水平，取得了一個又一個令世界矚目的成就。通過中國通信技術的極簡發展史不難發現，通信原理課程中蘊含著豐富的文化自信元素。

四、通信原理課程思政建設思路

基于通信原理課程特點及課程中所蘊含的思政元素，本節將從教學目標、教學內容、教學方法三個層面提出通信原理的課程思政建設思路，旨在達成“價值塑造、能力培養、知識傳授”“三位一體”的育人理念，進而實現全員育人、全程育人、全方位育人的三全育人教育方針。通信原理課程思政建設思維導圖如圖2 所示。

圖2 通信原理課程思政建設思維導圖

（一）教學目標思政建設

教學目標改革在基礎層面保證思政元素的融入。傳統的通信原理課程教學目標強調知識傳授，難以適應“三位一體”育人新理念。通信原理課程的教學目標改革應以新時代習近平中國特色社會主義思想為指導，堅持知識與思維培養相統一，能力與素質訓練相統一，技能與修養提升相統一，將對學生思維的訓練、情感的培養、習慣的養成等德育目標充分融入課堂教學目標的各個層面。具體而言，教學目標改革的舉措應包含以下幾點：第一，繼續強化知識傳授，側重工程思維養成。通信原理課程是一門理論性極強的專業課程，有效的知識傳授是進行能力培養乃至價值塑造的根本。第二，重點突出能力培養，做到理論聯系實際。應將培養解決實際通信問題的能力納入通信原理的教學目標，繼續深化工程化思維培養，并通過設置實習作業、優化考試試題等方式對教學目標進行合理考核。第三，有機融入價值塑造，培養愛國主義精神。不同于以往的課程改革，思政建設改革的重點是塑造社會主義核心價值觀，因此就要求通信原理課程將價值塑造作為一項教學目標指導教師的日常教學活動。

（二）教學內容思政建設

教學內容改革在組織層面達成思政元素的融入。如前所述，通信原理是一門發展十分迅速的課程，如果不能及時地調整教學內容，則很難保證教學目標的達成。教學內容改革應緊跟學科發展前沿、時刻關注學科發展動向，做到與時俱進，避免因循守舊；同時應積極聯系實際工程問題，緊盯國家需求，做到學以致用，避免學而無用。教學內容改革的具體舉措如下：第一，在教學內容中加入新的學科前沿知識點，摒棄舊的已淘汰的知識點。例如量子通信是通信行業發展的一個制高點，也是我國引以為傲的一個技術領域。將包括保密通信協議、量子密鑰分發、量子隱形傳態等知識點適時加入通信原理教學內容，不僅有助于學生掌握學科前沿動態，而且也能充分培養學生的文化自信，達到課程思政建設的教學目標。第二，在教學內容中加入工程實踐內容，摒棄干涸知識點。例如隨著時代的發展，傳統固定電話已逐步退出歷史舞臺。然而，通信原理課程中仍保留有電話網相關知識點，這部分內容如今已失去實際工程意義，且與其他章節聯系不大，形成了干涸的知識點。

（三）教學方法思政建設

教學方法改革在實施層面實現思政元素的融入。傳統的通信原理課程主要采用課堂教學的教學方法，教學效果十分有限。在歷次通信原理教學改革中，教師們主要側重于引入MOOC、SPOC 等多種教學手段，雖然在一定程度上提升了教學效果，但對于課程思政的思考十分有限，無法滿足“三位一體”育人理念的需求。針對這一問題，本文創新性的采用以下教學方法，實現了對教學效果與思政教育的兼顧。

第一，通過實際科研項目，樹立大國工匠精神，培養工程能力。通信原理課程全面發揮哈爾濱工程大學水聲工程學院承接多項國家重大科研項目的學科優勢，將教學內容與工程項目研究內容緊密關聯，采用帶領學生認識實際水聲通信設備（圖3）、參觀湖海演示試驗現場（圖4）等教學方法，激發學生學習專業知識的熱情，達到教學效果的有效提升。第二，加入思政討論環節，引領學生關注國家需求，塑造學生社會主義核心價值觀。通信原理課程充分利用通信行業發展迅速、受政治因素影響大的課程特點，針對美國制裁華為、國際首條量子通信干線“京滬干線”投入運行等關乎通信行業的國際重大事件，開設思政專題討論環節，啟發學生的思辨思維，激發學生的愛國熱情，達到思政教育的目的。

圖3 項目中的實際水聲通信收發設備

圖4 水聲通信海試試驗現場

五、通信原理課程思政建設初步成效

本節將圍繞知識傳授、能力培養、價值塑造的“三位一體”育人理念，對哈爾濱工程大學水聲工程學院通信原理課程思政建設的初步成效進行說明。

（一）知識傳授

知識傳授的目的是使學生掌握通信原理相關知識，而考試成績是衡量知識傳授教學效果的最重要參考依據。哈爾濱工程大學水聲工程學院通信原理課程2017-2021 年的考試平均分如圖5 所示。其中，春季學期主要針對電子信息工程專業學生（必修課），秋季學期主要針對水聲工程專業學生（選修課）。可見，課程思政建設自2019 年春季學期實施以來，以期末考試成績為代表的知識傳授效果得到了有效提高。雖然受疫情影響2020年春季學期期末考試成績短暫下降，但整體相比于教學改革前，分數提高十分顯著。

圖5 2017-2021 年來通信原理課程期末考試平均分

（二）能力培養

通信原理課程能力培養的目標是使學生具備獨立操作、設計實際通信系統的能力?；谀芰ε囵B的教學目標，通信原理課程設置了3 個課程實踐作業，分別為仿真實現第五章模擬調制系統、第七章數字調制系統及第九章模擬信號數字傳輸系統?，F以課程實踐作業成績為標準，衡量通信原理課程思政建設在能力培養教學目標實現上的成效。2017-2021 年來課程實踐作業平均成績（2020 年受疫情影響未進行課程實踐）如圖6 所示。由圖6 可見，經過課程思政建設，學生對于實際通信系統的操作能力及獨立設計能力得到了顯著提高，實現了能力培養的教學目標。

圖6 2017-2021 年來通信原理課程實踐作業平均分

（三）價值塑造

價值塑造是課程思政建設的一個重要目的。通信原理課程價值塑造的成效集中體現在哈爾濱工程大學水聲工程學院20170511 班本科畢業生去向。20170511 班共有本科畢業生35 人，其中進入工信部所屬7 所國防院校（哈爾濱工程大學、哈爾濱工業大學、北京航空航天大學等）繼續攻讀碩士學位的畢業生29 人，占比82.9%；進入中科院聲學所、中船重工集團繼續從事水聲研究事業的畢業生4 人，占比11.4%；報考公務員2 人，占比5.7%。全班35 位同學100%將為中國特色社會主義事業、為中國國家建設奮斗和奉獻青春力量。

六、結束語

本文對高等學校工科專業課程——通信原理課程思政建設進行研究。首先，分析了通信原理的課程特點并深度挖掘其所蘊含的思政元素；其次，基于課程特點與思政元素在教學目標、教學內容、教學方法三個層面提出了課程思政建設思路；最后，結合知識傳授、能力培養、價值塑造的“三位一體”育人理念對思政建設初步成效進行了總結。本文提出的思政建設方法對于其他院校的通信原理課程乃至其他工科專業課程的思政建設具有一定的借鑒意義。