電子信息類專業(yè)綜合設(shè)計(jì)之思政教學(xué)改革與研究

摘" 要" 實(shí)踐教學(xué)中教師不僅傳授知識(shí)與技能，也應(yīng)該在職業(yè)道德和思想教育方面起指導(dǎo)作用，以提高學(xué)生的綜合職業(yè)素養(yǎng)。基于目前電子信息類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)存在的問(wèn)題，積極結(jié)合時(shí)代背景和專業(yè)特點(diǎn)，依托語(yǔ)音信號(hào)無(wú)線傳輸項(xiàng)目化的實(shí)踐教學(xué)載體，探究電子信息類專業(yè)綜合設(shè)計(jì)課程思政教育的實(shí)施。同時(shí)為更好地實(shí)現(xiàn)課程思政教育與實(shí)踐教學(xué)的有機(jī)融合，在項(xiàng)目化的實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中，采用多種教學(xué)方法與評(píng)價(jià)方式。學(xué)生在融合課程思政的工程項(xiàng)目實(shí)踐中不僅可以提高實(shí)踐能力、工程意識(shí)，還能深入工匠精神的內(nèi)涵，培養(yǎng)職業(yè)素養(yǎng)與愛(ài)國(guó)情懷。

關(guān)鍵詞" 實(shí)踐教學(xué)；思政教育；職業(yè)素養(yǎng)

中圖分類號(hào)：G642.0" " 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2024）03-0058-03

0" 引言

隨著電子信息相關(guān)技術(shù)在高新產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用，全國(guó)上百所理工科高等院校所開(kāi)設(shè)的電子信息類相關(guān)專業(yè)進(jìn)行大量招生[1]。在這種社會(huì)需求較高、生源較多的條件下，卻存在許多需要電子信息類人才的企事業(yè)單位卻存在著招不到所需人才的問(wèn)題，尤其是缺少高素質(zhì)的從事應(yīng)用領(lǐng)域的技術(shù)型人才。

2019年，習(xí)近平總書(shū)記主持召開(kāi)學(xué)校思想政治理論課教師座談會(huì)指出：“要堅(jiān)持顯性教育和隱性教育相統(tǒng)一，挖掘其他課程和教學(xué)方式中蘊(yùn)含的思想政治教育資源，實(shí)現(xiàn)全員全程全方位育人。”[3]2020年，教育部印發(fā)《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》，指出：工學(xué)類專業(yè)課程，要注重強(qiáng)化學(xué)生工程倫理教育，培養(yǎng)學(xué)生精益求精的大國(guó)工匠精神，激發(fā)學(xué)生科技報(bào)國(guó)的家國(guó)情懷和使命擔(dān)當(dāng)。專業(yè)實(shí)踐課程，要注重學(xué)思結(jié)合、知行統(tǒng)一，增強(qiáng)學(xué)生勇于探索的創(chuàng)新精神、善于解決問(wèn)題的實(shí)踐能力[2]。對(duì)此，國(guó)內(nèi)高校分別采取各種策略針對(duì)學(xué)生思政教育開(kāi)始從傳統(tǒng)的思政課程向思政課程與課程思政相融合的綜合模式轉(zhuǎn)變[4]。

為適應(yīng)電子技術(shù)行業(yè)的高速發(fā)展和企業(yè)對(duì)高素質(zhì)電子技術(shù)人才的需要，根據(jù)學(xué)校學(xué)科發(fā)展和專業(yè)知識(shí)更新的方向，筆者所在教學(xué)團(tuán)隊(duì)在研究本學(xué)科特點(diǎn)與課程資源的基礎(chǔ)上，在電子信息類專業(yè)綜合設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程中努力實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐、知識(shí)與能力的辯證統(tǒng)一，并將思政教育與實(shí)踐教學(xué)深度融合與匹配，以鑄就學(xué)生的學(xué)科精神、大國(guó)工匠精神與愛(ài)國(guó)主義，最終歷經(jīng)多次改革和調(diào)整確定了融入課程思政教育的電子信息類專業(yè)綜合設(shè)計(jì)教學(xué)模式。

1" 總體教學(xué)設(shè)計(jì)

為立足培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)和技能解決比較復(fù)雜工程問(wèn)題的能力，教學(xué)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一套“帶Wi-Fi參數(shù)配置功能的全雙工無(wú)線語(yǔ)音通信終端實(shí)驗(yàn)裝置”實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。該實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目主要包含語(yǔ)音信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊、基于MCU的控制模塊、基于DSP的語(yǔ)音信號(hào)采集與處理模塊、基于FPGA的FM無(wú)線語(yǔ)音通信模塊、基于ARM的Wi-Fi數(shù)字網(wǎng)絡(luò)通信模塊以及基于LabVIEW的GUI軟件模塊。由于整套實(shí)驗(yàn)裝置涵蓋知識(shí)較多，因此根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)專業(yè)課程情況將該實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目分成四個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn)，從大二第四學(xué)期開(kāi)始每學(xué)期安排一次，最終在綜合性實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。

課程思政作為高等教育的重要環(huán)節(jié)，是立德樹(shù)人的關(guān)鍵舉措[5]。為更好地踐行學(xué)校辦學(xué)定位，實(shí)現(xiàn)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，貫徹工程教育認(rèn)證的OBE理念，本課程設(shè)計(jì)圍繞需要支撐的非技術(shù)類畢業(yè)要求來(lái)挖掘課程思政元素與案例，并通過(guò)與具體實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)在專業(yè)實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生的“大思政”綜合素養(yǎng)。

文章以電子信息類專業(yè)綜合實(shí)踐課程中基于DSP的語(yǔ)音信號(hào)采集與處理模塊設(shè)計(jì)為例，講述如何結(jié)合所設(shè)計(jì)的任務(wù)深入挖掘該課程中所涉及的思政元素點(diǎn)，并從思政元素的融入以及教學(xué)方法實(shí)施、教學(xué)評(píng)價(jià)等方面進(jìn)行研究。教師在引導(dǎo)學(xué)生利用DSP技術(shù)實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音信號(hào)的采集中，以課程知識(shí)學(xué)習(xí)和能力培養(yǎng)為基礎(chǔ)，緊緊圍繞立德樹(shù)人這一根本任務(wù)，結(jié)合實(shí)踐內(nèi)容巧妙地融入思政元素，優(yōu)化電子信息類專業(yè)的人才培養(yǎng)模式，既能訓(xùn)練學(xué)生工程意識(shí)、工程研究能力，也使其成為社會(huì)主義核心價(jià)值觀的有效載體。

2" 實(shí)踐內(nèi)容與思政教育融合策略

2.1" 完善課程大綱，制定課程思政目標(biāo)

課程大綱是教師授課的主要依據(jù)，也是評(píng)定學(xué)生成績(jī)與教學(xué)質(zhì)量的重要依據(jù)。針對(duì)學(xué)生存在創(chuàng)新意識(shí)不強(qiáng)，研究探索積極性不高，科技強(qiáng)國(guó)使命感弱，科學(xué)與人文素養(yǎng)發(fā)展不平衡，不愿去地方與企業(yè)工作的問(wèn)題，在新的大綱中依據(jù)學(xué)校服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)建設(shè)和行業(yè)發(fā)展的服務(wù)定位，結(jié)合專業(yè)能力與綜合素質(zhì)并重、信息理論與系統(tǒng)應(yīng)用融合的學(xué)科專業(yè)特色，聚焦創(chuàng)新精神、精益求精研究探索精神、科技強(qiáng)國(guó)使命感培養(yǎng)學(xué)生大國(guó)工匠精神，圍繞環(huán)境保護(hù)、可持續(xù)發(fā)展、溝通交流、工程與社會(huì)、個(gè)人與團(tuán)隊(duì)、職業(yè)規(guī)范等非技術(shù)職業(yè)要求促進(jìn)學(xué)生科學(xué)與人文素養(yǎng)全面發(fā)展，制定了通過(guò)基于FPGA的FM無(wú)線語(yǔ)音通信模塊、基于DSP的語(yǔ)音信號(hào)采集與處理模塊的設(shè)計(jì)與操作、成果演示與問(wèn)題回答及設(shè)計(jì)報(bào)告撰寫等綜合訓(xùn)練，使得學(xué)生能在設(shè)計(jì)/開(kāi)發(fā)解決方案過(guò)程中綜合考慮多種制約因素，能根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案構(gòu)建實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)以確保安全正確地采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，能選擇滿足特定需求的現(xiàn)代工具模擬和預(yù)測(cè)專業(yè)復(fù)雜工程問(wèn)題并分析其局限性，能思考專業(yè)工程實(shí)踐對(duì)環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的影響，能以多種方式準(zhǔn)確表達(dá)和合理回應(yīng)專業(yè)工程實(shí)踐中的復(fù)雜工程問(wèn)題，進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生將來(lái)作為社會(huì)主義事業(yè)合格建設(shè)者和可靠接班人理應(yīng)明確的科技強(qiáng)國(guó)、服務(wù)地方行業(yè)企業(yè)的責(zé)任與擔(dān)當(dāng)意識(shí)的課程培養(yǎng)目標(biāo)。期望通過(guò)實(shí)踐教學(xué)，在傳授理論知識(shí)和操作技能的過(guò)程中，學(xué)生建立起職業(yè)道德品質(zhì)以及個(gè)人素養(yǎng)。

2.2" 思政教育與實(shí)踐內(nèi)容有機(jī)融合

根據(jù)課程的專業(yè)綜合實(shí)踐定位，提出圍繞課程需要支撐的非技術(shù)類畢業(yè)要求來(lái)挖掘課程思政內(nèi)容。本設(shè)計(jì)以完成基于DSP的語(yǔ)音信號(hào)采集與處理模塊的綜合設(shè)計(jì)為載體，教學(xué)內(nèi)容包括宣講、硬件電路模塊原理圖設(shè)計(jì)、PCB電路板模塊焊接、軟件編程、軟硬件模塊聯(lián)合調(diào)試、成果演示與問(wèn)題回答、設(shè)計(jì)報(bào)告等。不僅能夠幫助學(xué)生鞏固和完善所學(xué)前六學(xué)期所學(xué)專業(yè)知識(shí)，貫徹理論聯(lián)系實(shí)際的教育方針，還能通過(guò)課程思政元素的融入，實(shí)現(xiàn)將知識(shí)轉(zhuǎn)化為適應(yīng)未來(lái)工作的綜合能力。

2.2.1" 硬件電路模塊原理圖設(shè)計(jì)

學(xué)生能運(yùn)用工程管理與經(jīng)濟(jì)決策方法，在多學(xué)科環(huán)境下設(shè)計(jì)電子信息系統(tǒng)，了解DSP芯片TMS320中的5416系列、AD轉(zhuǎn)換芯片TLV2541等硬件電子模塊工藝流程，并利用Altium Designer軟件設(shè)計(jì)DSP部分的電路圖。通過(guò)在教學(xué)過(guò)程中，引入“俄烏戰(zhàn)爭(zhēng)”引起的芯片卡脖子問(wèn)題、“華為芯片斷供”等典型案例，使學(xué)生意識(shí)到自主創(chuàng)新，掌握核心技術(shù)的重要性，樹(shù)立為中華崛起而讀書(shū)的信念。

2.2.2" PCB電路板模塊焊接

學(xué)生能夠運(yùn)用集成電路芯片的基礎(chǔ)知識(shí)，依據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)指標(biāo)，考慮相關(guān)因素的影響，進(jìn)行所設(shè)計(jì)的DSP控制模塊PCB電路板焊接與測(cè)試，焊接后要求無(wú)虛焊、短路、斷路問(wèn)題。結(jié)合課程內(nèi)容，講授大國(guó)工匠“焊接火箭心臟的中國(guó)第一人——高鳳林”思政案例。通過(guò)思政案例的講解，將正確的思維方法、理想信念有效地傳遞給學(xué)生，引發(fā)學(xué)生對(duì)科技強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略、服務(wù)行業(yè)企業(yè)責(zé)任進(jìn)行思考，強(qiáng)化學(xué)生將來(lái)作為社會(huì)主義事業(yè)合格建設(shè)者和可靠接班人理應(yīng)在自己專業(yè)領(lǐng)域?yàn)樽鎳?guó)科技發(fā)展與推廣應(yīng)用擔(dān)負(fù)相應(yīng)責(zé)任的意識(shí)。

2.2.3" 軟件編程

本部分主要任務(wù)是利用CCS軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境進(jìn)行模塊DSP處理器的C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)，并將MATLAB軟件對(duì)信號(hào)的濾波處理結(jié)果融入模塊功能設(shè)計(jì)中。此部分課程思政元素的融入主要通過(guò)對(duì)比電子領(lǐng)域常用開(kāi)發(fā)軟件工具國(guó)內(nèi)外占比，以及闡述我國(guó)已有的軟件產(chǎn)品的優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用情況等，讓學(xué)生清楚我國(guó)在自主系統(tǒng)軟件領(lǐng)域中所處的位置、存在的問(wèn)題，明確每位電子工程師肩上的責(zé)任，樹(shù)立科學(xué)研究的精神和研發(fā)國(guó)產(chǎn)自主軟件的自信心。

2.2.4" 軟硬件模塊聯(lián)合調(diào)試

本部分教學(xué)主要是軟硬件聯(lián)合調(diào)試，排除所設(shè)計(jì)電路故障，實(shí)現(xiàn)方案設(shè)計(jì)中的功能。通過(guò)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，引入“每顆北斗衛(wèi)星都有強(qiáng)大的幕后團(tuán)隊(duì)”的故事，再聯(lián)系我們綜合設(shè)計(jì)是以小組的形式進(jìn)行，讓學(xué)生明白每個(gè)人雖然所擅長(zhǎng)的技能不同，但一定要團(tuán)結(jié)協(xié)作，相互配合。使學(xué)生在今后工作崗位中明白科學(xué)研究不能單打獨(dú)斗，要團(tuán)結(jié)合作才能攻堅(jiān)克難。

2.2.5" 成果演示與問(wèn)題回答

通過(guò)有針對(duì)性的問(wèn)題質(zhì)詢，引導(dǎo)學(xué)生富有邏輯地介紹、展示所設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的模塊與終端，全面思考設(shè)計(jì)方案、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、使用現(xiàn)代工具、環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展、溝通合作等關(guān)鍵問(wèn)題，進(jìn)一步明確學(xué)生將來(lái)作為工程師在推進(jìn)技術(shù)進(jìn)步與推廣應(yīng)用中的使命與擔(dān)當(dāng)，提升學(xué)生通過(guò)綜合設(shè)計(jì)訓(xùn)練的收獲維度與程度。

2.2.6" 設(shè)計(jì)報(bào)告撰寫

通過(guò)有針對(duì)性地布置固定部分與發(fā)揮部分相結(jié)合的設(shè)計(jì)報(bào)告撰寫任務(wù)，幫助學(xué)生總結(jié)、梳理綜合設(shè)計(jì)各個(gè)環(huán)節(jié)，尤其在實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析上要全面、注重多維度，不僅分析外界因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，同時(shí)分析所產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)外界自然環(huán)境的影響，如電磁輻射對(duì)身體的危害、電子垃圾對(duì)環(huán)境的破壞等。促進(jìn)學(xué)生理解將來(lái)作為工程師需要幫助行業(yè)企業(yè)解決實(shí)際工程問(wèn)題的責(zé)任與義務(wù)，進(jìn)而在設(shè)計(jì)相關(guān)項(xiàng)目時(shí)守法，提升學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。

2.3" 采用多樣化教學(xué)方法

實(shí)踐課程思政不同于專業(yè)課程的思政化，不僅僅是在授課前后講解與教育思政相關(guān)的內(nèi)容，而是通過(guò)多種方法并用，巧妙地將思政元素融合在學(xué)生的實(shí)踐中。教學(xué)團(tuán)隊(duì)根據(jù)本實(shí)踐課程的特點(diǎn)和專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，將思政元素與學(xué)科知識(shí)有機(jī)融合，尋找恰當(dāng)?shù)那腥朦c(diǎn)，將注入式的被動(dòng)教學(xué)改為以學(xué)生為中心[6]。此外，采用觀看視頻、課堂講解與討論、課后調(diào)研、撰寫報(bào)告等多種教學(xué)手段，讓學(xué)生更多地參與到教學(xué)中，實(shí)現(xiàn)課程思政育人，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)一些問(wèn)題的深入思考，達(dá)到促其心智健康成長(zhǎng)的目的。

同時(shí)，在教學(xué)內(nèi)容方面理論聯(lián)系實(shí)際，通過(guò)舉例說(shuō)明語(yǔ)音信號(hào)在生活中的應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生對(duì)本次課程設(shè)計(jì)的興趣；以實(shí)物展示和視頻播放的形式，介紹電路板的制作過(guò)程，內(nèi)容充實(shí)，信息量大，滲透專業(yè)思想，為教學(xué)目標(biāo)服務(wù)；課外時(shí)間安排學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)、圖書(shū)館等資源自主學(xué)習(xí)并閱讀相關(guān)資料。

2.4" 優(yōu)化考核評(píng)價(jià)體系

教學(xué)效果的評(píng)價(jià)有利于教學(xué)質(zhì)量的提升，課程思政教學(xué)也不例外。在常規(guī)教學(xué)評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，增加對(duì)課程思政的教學(xué)效果評(píng)價(jià)，可以發(fā)現(xiàn)課程中思政教學(xué)存在的不足之處，為后續(xù)教學(xué)設(shè)計(jì)的改進(jìn)指明方向[7]。工科類課程思政教學(xué)在傳授學(xué)生更多專業(yè)技能的同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生建立正確的科學(xué)信仰與專業(yè)倫理意識(shí)，樹(shù)立正確的職業(yè)道德觀，因此教學(xué)效果的評(píng)價(jià)更多的側(cè)重以生為本，在教學(xué)評(píng)價(jià)中，可研究學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中所表現(xiàn)出來(lái)的態(tài)度、情感等的改變。

學(xué)校電子信息工程專業(yè)作為國(guó)家級(jí)一流專業(yè)建設(shè)點(diǎn)與工程教育認(rèn)證通過(guò)專業(yè)，建立了規(guī)范的課程考核與評(píng)價(jià)機(jī)制，在本課程考核評(píng)價(jià)中嚴(yán)格按照工程認(rèn)證要求并結(jié)合實(shí)踐課程自身特點(diǎn)，對(duì)基于DSP的語(yǔ)音信號(hào)采集與處理開(kāi)發(fā)所需的知識(shí)、能力和綜合素養(yǎng)進(jìn)行定量定性評(píng)價(jià)。其中，定量評(píng)價(jià)主要考核學(xué)生的成績(jī)，涉及學(xué)生系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、工具使用、問(wèn)題分析等技術(shù)指標(biāo)，是否體現(xiàn)創(chuàng)新意識(shí)以及科技強(qiáng)國(guó)責(zé)任感的職業(yè)規(guī)范等思政元素考核。定性評(píng)價(jià)主要通過(guò)向?qū)W生發(fā)放問(wèn)卷調(diào)查的形式，從學(xué)生的角度來(lái)評(píng)價(jià)實(shí)踐教學(xué)對(duì)自身綜合素質(zhì)提升的效果。根據(jù)定量評(píng)價(jià)與定性評(píng)價(jià)的結(jié)果以及評(píng)價(jià)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，任課教師撰寫持續(xù)改進(jìn)報(bào)告，并通過(guò)專業(yè)負(fù)責(zé)人初審和評(píng)價(jià)工作小組集體審核等流程，形成意見(jiàn)反饋，教師持續(xù)改進(jìn)課程教學(xué)各環(huán)節(jié)，以更好地實(shí)現(xiàn)課程目標(biāo)達(dá)成。

3" 結(jié)束語(yǔ)

課程思政是以專業(yè)背景為載體的提升性的思想教育。在考慮工程教育認(rèn)證非技術(shù)指標(biāo)的基礎(chǔ)上，融入課程思政的電子信息工程專業(yè)綜合設(shè)計(jì)實(shí)踐訓(xùn)練，不僅提升了學(xué)生設(shè)計(jì)復(fù)雜電子信息系統(tǒng)并體現(xiàn)創(chuàng)新意識(shí)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)解決方案能力，增強(qiáng)了學(xué)生選擇與使用現(xiàn)代工具對(duì)電子信息領(lǐng)域復(fù)雜工程問(wèn)題進(jìn)行分析、計(jì)算與設(shè)計(jì)的能力；而且還培養(yǎng)了學(xué)生理解并履行電子工程師對(duì)公眾安全、環(huán)境保護(hù)等社會(huì)責(zé)任的能力，以及鍛煉了學(xué)生與其他學(xué)科成員進(jìn)行有效溝通與合作的能力。從而為學(xué)生今后綜合應(yīng)用所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)與專業(yè)技能，解決專業(yè)復(fù)雜工程問(wèn)題夯實(shí)基礎(chǔ)。因此，將工程教育專業(yè)認(rèn)證的非技術(shù)指標(biāo)與課程思政要求結(jié)合，不僅滿足了所培養(yǎng)學(xué)生與國(guó)際接軌的需要，也是中國(guó)特色社會(huì)主義高校成長(zhǎng)的必然要求，能夠真正實(shí)現(xiàn)各類課程與思想政治理論課相輔相成、同向同行的效應(yīng)。

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