“統(tǒng)計信號分析”課程思政探索與實(shí)踐

孫騫 葉方 李一兵 姜弢

摘要立德樹人是高等院校的根本任務(wù)，而課程思政是立德樹人的重要手段，本文以“統(tǒng)計信號分析”課程為載體，在結(jié)合討論專業(yè)課程特點(diǎn)及引入課程思政意義的基礎(chǔ)上，從專業(yè)知識切入，對課程中典型案例進(jìn)行解讀與剖析，深入探討所隱含的思想政治教育內(nèi)容，此外還對課程思政教學(xué)方式進(jìn)行了探討，旨在提升學(xué)生道德品質(zhì)、厚植學(xué)生辯證唯物主義、引導(dǎo)學(xué)生深刻理解并認(rèn)識中國特色社會主義意識形態(tài)，最終培養(yǎng)學(xué)生成為有理想、有擔(dān)當(dāng)?shù)男聲r代社會主義建設(shè)者和接班人。

關(guān)鍵詞 統(tǒng)計信號分析 課程思政 教學(xué)方式

中圖分類號：G424文獻(xiàn)標(biāo)識碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2021.25.037

"StatisticalSignalAnalysis"CourseThinkingandPoliticalExplorationandPractice

SUN Qian， YE Fang， LI Yibing， JIANG Tao

（College of Information and Communication Engineering， Harbin Engineering University， Harbin， Heilongjiang 150001）

AbstractBuilding morality and cultivating people is the fundamental task of colleges and universities，and curriculum ideological and politicaleducationis an importantmeans of building moralityandcultivating people.Based on the statistical signal analysis course， combined with the discussion of the characteristics of professional courses and the significance of introducing curriculum ideological and political education， this paper interprets and analyzes the typical cases in the course from the perspective of professional knowledge， and deeply discusses the implied content of Ideological and political education， In addition， it also discusses the teaching methods of Ideological and political education， aiming to improve students’ moral quality， cultivate students’ dialectical materialism， guide students to deeply understand and understand the socialist ideology with Chinese characteristics， and finally cultivate students to become ideal and responsible builders and successors of socialism in the new era.

KeywordsStatistical Signal Analysis； curriculum Ideological and politics； teaching methods

本文以“統(tǒng)計信號分析”課程為載體，以電子信息工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)與要求為根本，結(jié)合本校在船海領(lǐng)域的特色與優(yōu)勢，并考慮具體學(xué)情和本課程的內(nèi)容與特點(diǎn)，列舉出部分典型案例，對課程思政教學(xué)方式進(jìn)行了探討，力爭將專業(yè)課程與課程思政緊密結(jié)合，將思想政治教育工作貫穿各類學(xué)科教學(xué)中，給予學(xué)生全程、全方位的思想和品德培養(yǎng)，真正做到減少刻意性、枯燥性和灌輸性，以達(dá)到潤物無聲的課程思政效果。

1將課程思政引入統(tǒng)計信號分析課程的意義

“統(tǒng)計信號分析”作為信息與通信工程專業(yè)本科生的專業(yè)基礎(chǔ)課程，課程具有與現(xiàn)實(shí)聯(lián)系緊密、具備一定的專業(yè)性、內(nèi)容繁多、計算量大等特點(diǎn)，課堂教學(xué)氣氛易沉悶，許多學(xué)生感到枯燥、學(xué)習(xí)熱情不高。因此授課教師在教學(xué)中引入深刻又有趣的案例，將思政元素融入其中，從專業(yè)課程的知識點(diǎn)中提煉所蘊(yùn)含的辯證唯物主義、社會主義核心價值觀等元素，使得學(xué)生更容易理解專業(yè)知識的同時又接受了思想政治教育。此外，專業(yè)課程內(nèi)容是課程思政建設(shè)的基本載體，在《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》中，對如何科學(xué)設(shè)計專業(yè)教育課程的課程思政教學(xué)體系進(jìn)行了明確指示：“要重點(diǎn)建設(shè)一批提高大學(xué)生思想道德修養(yǎng)、人文素質(zhì)、科學(xué)精神、憲法法治意識、國家安全意識和認(rèn)知能力的課程，注重在潛移默化中堅定學(xué)生理想信念、厚植愛國主義情懷、加強(qiáng)品德修養(yǎng)、增長知識見識、培養(yǎng)奮斗精神，提升學(xué)生綜合素質(zhì)”。[1]與此同時，課程思政的開展與日常思政理論課二者相輔相成，貫穿高校教育的全程，為實(shí)現(xiàn)立德樹人達(dá)到更好的協(xié)同作用，使思政教育更具溫度、深度與廣度。從上述分析中可以看出將課程思政引入“統(tǒng)計信號分析”課程中是十分必要的。

2統(tǒng)計信號分析課程中典型課程思政教學(xué)案例

2.1揭示透過現(xiàn)象看本質(zhì)，從不確定性把握確定性

與“信號與系統(tǒng)”課程中所研究的確定性信號不同，“統(tǒng)計信號分析”所針對的是隨機(jī)信號，隨機(jī)信號由于其沒有確定的變化規(guī)律、每次觀察結(jié)果可能都不同、不能準(zhǔn)確預(yù)測未來某時刻的值，因此無法直接利用“信號與系統(tǒng)”課程中所學(xué)方法對隨機(jī)信號進(jìn)行分析。對于隨機(jī)信號研究而言，通過對隨機(jī)信號進(jìn)行多次觀察，提取大量樣本，利用隨機(jī)信號的統(tǒng)計特性反映隨機(jī)信號的本質(zhì)，進(jìn)而直觀幫助學(xué)生正確認(rèn)識隨機(jī)信號，有助于日后更好地解決實(shí)際電子工程技術(shù)問題。在“統(tǒng)計信號分析”課程的學(xué)習(xí)中，學(xué)生要基本思想就是從看似雜亂無章的樣本中成功提取出隨機(jī)信號數(shù)學(xué)特征本質(zhì)。除了有助于專業(yè)知識的理解，還具有以下啟示：

學(xué)生在實(shí)踐中需要對多方面現(xiàn)象進(jìn)行分析研究，去粗取精、去偽存真、由此及彼、由表及里；透過表面現(xiàn)象，通過實(shí)踐探索其本質(zhì)，并從表顯本質(zhì)到深刻本質(zhì)，不斷循環(huán)探究，這就需要我們從短期波動中探究長期趨勢，不斷發(fā)現(xiàn)規(guī)律、總結(jié)規(guī)律、運(yùn)用規(guī)律，在千頭萬緒中抓住主要矛盾，有效解決實(shí)際問題，從容應(yīng)對風(fēng)險挑戰(zhàn)。

目前肆虐全球新冠肺炎疫情給我國帶來了巨大挑戰(zhàn)，我國的發(fā)展面臨了兩大方面不確定性：首先，在全球疫情形勢嚴(yán)峻的大背景下，我國該如何保穩(wěn)定、謀發(fā)展；此外，疫情對全球經(jīng)濟(jì)的影響充滿不確定性。在此背景下，黨中央在不確定性中把握確定性，集中統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)、抓大放小、全國統(tǒng)籌、高效決策，將防疫作為全國頭等大事。黨中央統(tǒng)籌推進(jìn)防疫與經(jīng)濟(jì)發(fā)展，不失時機(jī)推進(jìn)復(fù)工復(fù)產(chǎn)，推出一系列保障人民基本生活的政策措施，與此同時全國人民萬眾一心、眾志成城共同抗疫，極大提高了國人凝聚力與民族自豪感，充分展示出了中國力量、中國速度和中國精神，充分彰顯了社會主義制度強(qiáng)大的優(yōu)越性與優(yōu)勢。入冬以來國內(nèi)疫情防控態(tài)勢出現(xiàn)波動，需要進(jìn)一步發(fā)揮社會主義制度和社會主義經(jīng)濟(jì)制度的優(yōu)勢，以保障人民群眾美好生活。由此，利用課堂教學(xué)，將思政教育與專業(yè)教學(xué)結(jié)合起來，培養(yǎng)學(xué)生民族自豪感的同時，可以讓學(xué)生更加深刻理解社會主義制度。

2.2以伯努利模型為切入點(diǎn)，揭示量變引起質(zhì)變規(guī)律

由此可見，一個目標(biāo)如果有實(shí)現(xiàn)的可能，堅持下去就一定會有意想不到的收獲，正所謂水滴石穿鐵杵成針、凡事貴在堅持、功不唐捐。學(xué)習(xí)工作中點(diǎn)點(diǎn)滴滴的積累，都會成為日后寶貴的財富。正驗(yàn)證了唯物辯證法中量變質(zhì)變規(guī)律，積累是成功的必要準(zhǔn)備，成功是積累的必然結(jié)果。同時辯證的看待這一問題，也可以引申為：勿以善小而不為，勿以惡小而為之。在勉勵學(xué)生做事要持之以恒的同時，也要告誡學(xué)生可為與不可為。

新時代大學(xué)生應(yīng)該在樹立遠(yuǎn)大目標(biāo)的同時腳踏實(shí)地。偉大夢想實(shí)現(xiàn)的過程一定不會一蹴而就，在實(shí)現(xiàn)社會主義現(xiàn)代化和中華民族偉大復(fù)興的征途中，全中國共產(chǎn)黨人共同踐行著初心，[2]需要全國人民心往一處想、勁往一處使，點(diǎn)滴匯聚成江海，為中華民族偉大復(fù)興的中國夢不懈奮斗。

2.3以大數(shù)定理為切入點(diǎn)，揭示偶然性與必然性的辯證關(guān)系

在教學(xué)中引入蒲豐投針案例，不斷地向畫有平行等距直線的紙上拋針，記錄針與直線相交的次數(shù)與總次數(shù)。經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)針長度是直線間距一半時，相交概率近似于，即通過此概率可以計算圓周率?，F(xiàn)實(shí)生活中還有許多相似的例子，例如拋硬幣和擲骰子等。這些例子都傳達(dá)了一個共同信息，大量重復(fù)進(jìn)行的隨機(jī)事件后，就會表現(xiàn)出一定的規(guī)律，即隨機(jī)事件發(fā)生的頻率近似為隨機(jī)事件發(fā)生的概率。從案例中可以看出，針與直線相交、硬幣落地后為正面等情況的出現(xiàn)都是具有偶然性的，但是從宏觀看，偶然中存在著必然。必然性描述的是事物內(nèi)部確定性，偶然性則描述的是事物發(fā)展的不確定性，必然性與偶然性既對立又統(tǒng)一。

在實(shí)際實(shí)踐中要抓住偶然現(xiàn)象提供的機(jī)遇，揭示其背后隱藏的必然規(guī)律，抓緊住機(jī)遇往往是在實(shí)際活動中取得重大實(shí)效的關(guān)鍵一步。例如2008年全球的金融危機(jī)和2020年新冠疫情在歐美的失控都屬于偶然事件的發(fā)生，但究其根本還是資本主義國家經(jīng)濟(jì)、政治制度的弊端。黨和政府始終堅持以人為本，始終把最廣大人民群眾的根本利益作為一切工作的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)。[3]為了應(yīng)對全球金融危機(jī)，國家堅持市場主導(dǎo)和政府宏觀調(diào)控政策，采取了擴(kuò)大政府投資和優(yōu)化投資結(jié)構(gòu)、推進(jìn)稅制改革，實(shí)行結(jié)構(gòu)性減稅、促進(jìn)對外貿(mào)易等積極的財政政策和適度寬松的貨幣政策。[4]逐步實(shí)現(xiàn)了危機(jī)中尋發(fā)展，達(dá)到經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會穩(wěn)定的局面。

2.4以貝葉斯公式為切入點(diǎn)，揭示信守承諾、誠信做人人生哲理

在此基礎(chǔ)上，由貝葉斯公式可計算此客戶在第二年度再次出險后，保險公司認(rèn)為此客戶信守承諾的程度再次降低，約為0.045。由此可見，隨著此客戶出險次數(shù)的增多，保險公司對其的評價也會降低，隨之而來的是保險費(fèi)用的上漲。

除了上述案例，商品不合格率檢測、某人說謊等問題，都會降低人們對其的認(rèn)可與信任程度。誠信是中華民族的傳統(tǒng)美德也是社會主義核心價值觀的基本內(nèi)容之一，[5]人無信則不立，誠信更是一個人的立身之本。我們黨十分注重誠信建設(shè)，自黨的十八大以來，習(xí)近平總書記從歷史維度、價值維度、實(shí)踐維度對誠信問題都作過深刻論述，[6]將誠信建設(shè)與道德建設(shè)相結(jié)合，加強(qiáng)社會思想道德建設(shè)，讓誠信道德觀念真正深入人心。

3課程思政教學(xué)方式探討

通過采用恰當(dāng)?shù)恼n程思政教學(xué)方式，不僅便于學(xué)生理解掌握課程中的專業(yè)內(nèi)容與知識點(diǎn)，更能將思政元素與課程知識進(jìn)行深度融合。本課程通過思政案例分析、課上/下討論等手段，將信息化技術(shù)與傳統(tǒng)手段相結(jié)合，教師引領(lǐng)和學(xué)生自主學(xué)習(xí)相結(jié)合等創(chuàng)新教學(xué)方法，具體措施如下：

思政教學(xué)案例庫建設(shè)。將典型思政話題與具體教學(xué)案例相結(jié)合，構(gòu)建典型思政教學(xué)案例庫，并將具體內(nèi)容分為“家國情懷”“專業(yè)素養(yǎng)”“人文知識”“辯證唯物主義觀”等四大板塊，[7]通過“智慧樹”討論區(qū)互動、微信群等方式進(jìn)行推送，學(xué)生也可借助現(xiàn)代化信息技術(shù)平臺對上述內(nèi)容進(jìn)行交流討論，形成良好的學(xué)習(xí)氛圍。此外，為保持思政教學(xué)內(nèi)容的鮮活性，本課程將根據(jù)時政變化，每年將對典型思政教學(xué)案例庫進(jìn)行補(bǔ)充完善。

學(xué)生課堂討論。在課程中，學(xué)生建立小組，通過課后查閱資料文獻(xiàn)，對具體案例的分析與交流，形成統(tǒng)一觀點(diǎn)后，在課堂上與同學(xué)進(jìn)行交流、分享和討論，不僅鍛煉了學(xué)生的語言交流能力，同時提升了學(xué)生的辯證思維能力、愛國情懷和民族自豪感；既鍛煉了自主學(xué)習(xí)的能力，又提高了學(xué)生的合作能力。

課后小作業(yè)。學(xué)生首先通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，調(diào)研相關(guān)課程思政話題，課后完成提交查閱感受，能夠在一定程度上鍛煉學(xué)生的文字書寫表達(dá)能力，還能夠加深對課程思政內(nèi)容的理解。以調(diào)研“中美芯片戰(zhàn)”為例，作為發(fā)展中國家，我國長期扮演者“廉價制造者”的角色，但隨著國家經(jīng)濟(jì)和科技的迅速發(fā)展，我國正快速從“中國制造”向“中國創(chuàng)造”轉(zhuǎn)型。然而西方發(fā)達(dá)國家通過減少投資、貿(mào)易制裁、出口管控等手段，使我國難以獲得美國的核心技術(shù)，企圖卡我國發(fā)展的脖子。通過對上述案例的學(xué)習(xí)和分析，讓學(xué)生更加深刻的理解和認(rèn)識到掌握核心科技的重要性，只有堅定掌握科學(xué)技術(shù)，才能真正避免西方國家的“卡脖子”。

4結(jié)束語

本文以電子信息工程學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)課“統(tǒng)計信號分析”為例，探討了思政課程建設(shè)方案。首先通過對隨機(jī)信號的特征、伯努利模型、大數(shù)定理和貝葉斯公式及相應(yīng)的應(yīng)用案例中所蘊(yùn)含的思政內(nèi)容進(jìn)行了分析；此外，還對課程思政教學(xué)方式進(jìn)行了探討，首先在現(xiàn)代化教學(xué)手段方面，利用動態(tài)思政教學(xué)案例庫，并結(jié)合現(xiàn)代化信息技術(shù)平臺，實(shí)現(xiàn)線上交流與討論；其次在課上教學(xué)手段方面，采用分組方式對課程思政話題進(jìn)行討論，并在課上進(jìn)行交流討論；最后在課下教學(xué)手段方面，通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，調(diào)研相關(guān)課程思政話題，課后完成提交查閱感受。最終加深學(xué)生對辯證唯物主義及中國特色社會主義制度等的認(rèn)識與理解，提高政治覺悟與道德品質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生成為有理想、有擔(dān)當(dāng)?shù)男聲r代社會主義建設(shè)者和接班人。

資助項(xiàng)目：黑龍江省高等教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目“‘雙一流’建設(shè)下的專業(yè)基礎(chǔ)課程‘3 +3’模式研究”（項(xiàng)目編號：SJGY20190134）

參考文獻(xiàn)

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