一體三融合的信號與系統課程建設和改革研究*

摘" 要：以創新創業能力培養為主體，推動課程與創新創業教育深度融合、課程與信息技術深度融合、課程與思政內容深度融合，構建“一體三融合”的課程教學改革與研究思路。重點研究課程思政元素融入、課程思政教學評價指標體系構建。內蒙古科技大學包頭師范學院2018級應用物理學專業和微電子科學與工程專業使用上述教學體系和教學模式，教學效果評價結果表明，學生的學習興趣和學習效果顯著提升。

關鍵詞：一體三融合；信號與系統；課程思政；創新創業

文章編號：1671-489X（2025）05-00-04

DOI：10.3969/j.issn.1671-489X.2025.05.0

0" 引言

隨著社會的進步、科學技術的發展和高等教育水平的不斷提升，信號與信息處理技術已滲透到自然科學、經濟社會各個領域。信號與系統課程作為從事信號處理工作所需要的基礎理論知識，其重要性不言而喻。對內蒙古科技大學包頭師范學院應用物理學和微電子科學與工程專業人才的培養而言，該課程至關重要。但是根據本教學團隊近幾年的教學實踐發現，該課程內容抽象，公式推導較多，學生在學習過程中普遍存在畏難情緒[1-5]。基于此，本研究對該課程的教學模式、教學方法和評價方式等方面進行改革，以提高學生的學習興趣和學習效果。特別是，本課程作為專創融合基礎課程，有必要進行改革和研究，為提升學生的“雙創”能力打下必要基礎。

信號與系統課程于2015年被立項為內蒙古科技大學包頭師范學院校級優秀課程，2019年結項。“一體三融合”的信號與系統優秀課程建設與改革實踐研究是在“互聯網+教育”背景下，為破解本課程傳統線下教學模式中遇到的瓶頸與難題、提升學生“雙創”能力、構建科學合理的教學體系和教學模式而開展的一項研究工作。本研究主要解決兩個問題：如何破解影響信號與系統課程教學效果的難題，提升學生的“雙創”能力；如何實現線上教學與線下教學的同質等效。本研究的創新之處在于創新性推行“理論—仿真—實驗—專業實習—畢業論文設計—雙創”六位一體的專創融合教學模式；將思政元素融入教學內容，開展課程思政教學效果評價，基于OBE理念的產學研創賽五位一體的課程思政元素融入；在課程思政教學效果評價中，采用診斷性評價、過程性評價、終結性評價和增值性評價的多元評價方式。

1" 研究思路和實施辦法

1.1" 研究思路

以“雙創”能力培養為主體，推動課程與創新創業教育深度融合、課程與信息技術深度融合、課程與思政內容深度融合，構建“一體三融合”的課程教學改革與研究思路。以信號與系統優秀課程為抓手，多個相關的教學改革項目為驅動，催生以學院創新創業工作室為依托的“理論—仿真—實驗—專業實習—畢業論文設計—雙創”六位一體的專創融合教學模式和產學研創賽五個維度的嵌入式課程思政育人模式，并將課程思政引入在線教學。利用現代信息技術手段，構建專業認證理念產出導向的多元教學方法協同教學新范式，組建校內教師與校外專家（遠程直播）共同參與的雙師型教學隊伍。

1.2" 實施辦法

1.2.1" 破解課程教學效果難題

1）建立科學合理的教學體系，發展出與教學體系相匹配的教學模式，即創建“線下—線上線下混合—在線開放”的教學方式。

2）創新性地推行“理論—仿真—實驗—專業實習—畢業論文設計—雙創”六位一體的專創融合教學模式，提升學生的創新創業能力。將教學理論的學習與實驗有機結合，指導學生進行工程項目仿真，并帶領學生參觀大國工匠工作室，突出學生學習的主體性和本課程的工程性。

3）將課程思政點融入產學研創賽五個維度，有效保證課程思政育人效果。

多措并舉，解決了本課程數學推導多、物理概念抽象、難于理解這些影響教學效果的難題。

1.2.2" 解決線上教學與線下教學同質等效問題

1）采用學習通平臺進行錄播教學，使用釘釘視頻會議直播授課進行重點、難點串講和答疑，借助微信群討論、交流并輔助直播互動和課后答疑。

2）改革信號與系統課程教學方法，以產出為導向，利用“互聯網+”與現代信息技術手段進行在線教學。

3）采用線上線下評價相結合的過程性評價方式，讓學生有效利用碎片化時間隨時隨地學習；加強與學生的互動，提升他們的學習體驗。這些做法充分體現了以學生為中心的教學理念，達到了預期的教學效果。

4）邀請沈陽工業大學主講信號與系統課程的資深教師為學生進行網絡直播授課，將校外優秀師資力量引入本課程課堂教學。

5）打破省際、校際壁壘，與沈陽工業大學信息學院信號與系統課程教學團隊協同開發“三省一區”（東北三省和內蒙古自治區）校際修讀精品課程。

2" 實施效果

2.1" 課程實施效果

按照先校內再校外，校內先應用物理學專業再微電子科學與工程專業，先線上線下混合到線上再在線開放，校外在線開放先本科生再研究生的過程實施。

同時，將本研究成果應用于其他同類課程，如高頻電子線路、通信原理等，效果也非常顯著，這些課程均被認定為校級教學質量工程項目。

除此之外，本研究成果在微電子科學與工程專業的FPGA原理與應用課程中實施后，該課程被認定為校級教學質量工程項目。從2016年開始，課程逐步從線上線下相結合模式過渡到2020年的線上模式。研究成果應用于線上教學后，該課程2019年被認定為自治區在線開放課程，2020年被學校評為優秀線上教學案例。隨后，該在線開放課程被相繼提供給沈陽工業大學本科生和遼寧石油化工大學研究生學習使用。后續，該課程將被提供給更多的高校學生修讀。

2.2" 學生反饋

2018級應用物理學專業和微電子科學與工程專業使用上述教學體系和教學模式，教學效果評價結果顯示，學生普遍認為該教學體系和教學模式極大地提升了他們的學習興趣和學習效果，他們的創新創業能力也有所提高。甚至有學生表示，教學效果超出預期，讓他們在理論知識、實驗能力、畢業論文設計能力等方面全面提升。近幾屆畢業生就業率超過80%，學生被包頭市、呼和浩特市、鄂爾多斯市等地的企業錄用，在內蒙古自治區電子行業發揮著重要作用。

3" 課程思政建設與改革

3.1" 基于OBE理念的產學研創賽五位一體的課程思政元素融入

目前，我國課程思政教學研究中存在重理論研究輕實踐評價的現象，導致課程思政效果不佳。通過文獻調研發現，當前的信號與系統課程思政建設以理論教學內容融入課程思政元素為主，存在課程思政表面化、硬融入、融入方式單一、評價考核標準可執行性差等問題。因此，探究操作性強的多維度課程思政綜合評價指標體系是非常必要的。

成果導向教育（OBE）是一種以學生產出為導向的教育理念，重視學生產出評估工作，旨在實現教育范式由內容為本向學生為本的轉變。推行該理念有利于建立開放、透明、彈性、互認的教育結構，形成學生產出驅動教育系統。鑒于此，本文提出基于OBE理念的產學研創賽五位一體課程思政建設實施方案，以有效解決當前信號與系統課程思政建設中存在的問題。

課程思政元素融入教學內容，應基于OBE理念，結合教學目標、課堂教學和畢業要求，將數智強國意識、科學思維、科學精神、創新精神和職業規范融入產學研創賽。總體設計框架如圖1所示。

3.2" 基于OBE理念的產學研創賽五位一體課程思政教學評價

剖析現有課程思政教學評價具體指標設置情況，明確其中存在的問題和不足。本文提出基于產學研創賽五位一體的課程思政教學評價指標體系，如圖2所示。

具體評價分成四個階段：診斷性評價、過程性評價、終結性評價和增值性評價。其占比分別為30%、30%、40%和5%。

在評價量化指標和權重分配方面：1）數智強國意識從“產”和“學”兩個維度進行考核，占比結合畢業要求、教學目標進行設定，分別為40%和60%。學生要在課前完成一份產業調研報告，在“學”的維度采用大作業的形式進行考核。2）科學思維從“學”和“研”兩個維度進行考核，占比分別為40%和60%。采用思維導圖和課程的科教融合討論進行考核，科教融合討論考核依據學生的課堂表現情況進行賦分，賦分的60%用于科學思維的考核。3）科學精神從“研”和“創”兩個維度進行考核，占比分別為40%和60%。對課程的科教融合討論和創新報告進行考核，科教融合討論賦分的40%用于科學精神的考核，創新報告要求學生寫出一個創新性題目或者想法。4）創新精神從“賽”的維度進行考核，要求學生參加院級創新創業比賽，根據比賽結果劃分檔次并賦分。5）職業規范從“產”的維度進行考核，用企業評價表對學生進企業參觀學習的職業規范進行打分。

在增值性評價部分，采用學生參與或主持各級各類項目、發表論文或獲得專利授權進行增值性加分，根據項目、論文和專利質量等級進行賦分。增值性評價的實施，有效提升了學生的科學思維、創新精神等。這一評價指標體系的建立推動了課程思政評價體系的發展，有助于提升課程教學質量，為學校提高人才培養質量提供支撐。

4" 結束語

“一體三融合”的信號與系統課程建設與改革研究以校級優秀課為抓手，著力提升學生的學習效果和“雙創”能力，保障線上教學與線下教學同質等效。本研究通過教學模式、實施辦法和課程思政等方面的改革，培養學生的自主學習能力、工程能力和創新創業能力，滿足行業人才需求，服務內蒙古自治區電子類企業。改革實施以來取得了很好的成效，學生的創新創業能力顯著提升，就業優勢明顯。改革成果對內蒙古科技大學包頭師范學院的人才培養起到了很好的示范和引領作用。

5" 參考文獻

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[3] 于燕婷，曾海燕，李龍梅.“信號與系統”新形態教材建設與教學應用的思考[J].教育教學論壇，2025（3）：41-44.

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[5] 徐昕，楊蕾，陳東，等.“信號與系統”一體化教學的探索與實踐[J].電氣電子教學學報，2024，46（6）：141-146.

*項目來源：內蒙古科技大學包頭師范學院本科教學改革校級重點項目（BSJG23Z06）；遼寧省研究生教改項目（LNYJG2022063、LNYJG2023051）；內蒙古科技大學包頭師范學院《信號與系統》校級課程思政示范課；內蒙古科技大學包頭師范學院《信號與系統》課程思政示范課教學團隊。

作者簡介：金香，教授，在讀博士；高鐵軍、李存保，高級教師；邢燕好，副教授，博士；趙建軍，二級教授。