信號與系統(tǒng)課程思政教學(xué)設(shè)計與探索

韓冬 孫偉卿

【摘要】為了發(fā)揮大電類專業(yè)基礎(chǔ)課程的思想育人功能，結(jié)合“三全育人”的理念與實(shí)踐要求，對《信號與系統(tǒng)》課堂思政教學(xué)模式與方案設(shè)計進(jìn)行了探索。本文從課程思政的內(nèi)涵為切入點(diǎn)，積極探索思政教育在信號與系統(tǒng)課程教學(xué)中的結(jié)合點(diǎn)，將課程教學(xué)目標(biāo)與思政教育目標(biāo)進(jìn)行深度融合，設(shè)計新的課程教學(xué)的實(shí)施路徑與實(shí)踐模式，并用于應(yīng)用型本科教育規(guī)范化全過程。實(shí)施結(jié)果表明，融入思政元素的《信號與系統(tǒng)》課程教學(xué)實(shí)踐能夠取得較好效果。

【關(guān)鍵詞】課程思政 ?信號與系統(tǒng) ?教學(xué)設(shè)計

【基金項(xiàng)目】上海市教育委員會第五批應(yīng)用型本科試點(diǎn)專業(yè)建設(shè)項(xiàng)目。

【中圖分類號】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2021）05-0046-02

1.引言

為了貫徹《關(guān)于深化新時代學(xué)校思想政治理論課改革創(chuàng)新的若干意見》，將思政教育貫穿人才培養(yǎng)體系，教育部采取了課程思政建設(shè)的重大戰(zhàn)略舉措。這對新形勢下本科教學(xué)帶來的新要求，融入思政元素的專業(yè)課教學(xué)在課堂上遇到了新的挑戰(zhàn)與問題。主要體現(xiàn)：1）如何解決好專業(yè)教育與思政教育的“兩張皮”問題;2）如何引導(dǎo)學(xué)生深入專業(yè)領(lǐng)域，關(guān)注行業(yè)需求問題;3）如何改善教學(xué)過程師生互動性差，無法激勵學(xué)生學(xué)習(xí)興趣等問題。因此，需要根據(jù)大電類學(xué)科專業(yè)的特點(diǎn)，深入研究電氣學(xué)科專業(yè)的育人目標(biāo)，挖掘提煉專業(yè)知識體系中的思想價值和精神內(nèi)涵，形成具有時代引領(lǐng)、理論創(chuàng)新、特色鮮明的專業(yè)課程思政教學(xué)體系[1]。

專業(yè)課程是課程思政建設(shè)的重要載體。凝練學(xué)科文化，彰顯課程特色是專業(yè)課課程思政實(shí)踐的必然要求。信號與系統(tǒng)作為大電類本科專業(yè)基礎(chǔ)課，具有理論性和專業(yè)性強(qiáng)的特點(diǎn)，在課程思政教學(xué)過程中需要系統(tǒng)性、整體性、實(shí)效性把握和設(shè)計。本課程為培養(yǎng)既具備一定的理論基礎(chǔ)，又具有一定的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的電氣工程領(lǐng)域應(yīng)用型工程技術(shù)人才。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握連續(xù)信號的設(shè)計方法，能綜合運(yùn)用連續(xù)信號的專業(yè)知識創(chuàng)新性設(shè)計連續(xù)系統(tǒng);掌握常見連續(xù)系統(tǒng)的時域分析、頻域分析、S域分析的原理和應(yīng)用，具備連續(xù)系統(tǒng)選擇、設(shè)計和分析的能力。通過信息技術(shù)發(fā)展史上的科學(xué)家科學(xué)發(fā)現(xiàn)過程中的勵志事例，鼓勵學(xué)生在人生道路中樹立信心，不畏艱難，持之以恒，對科學(xué)技術(shù)知識要大膽地探索、發(fā)現(xiàn)。

實(shí)施專業(yè)課的課程思政教育有利于增強(qiáng)電氣類課程內(nèi)容的教育性，可將社會主義核心價值觀引領(lǐng)貫穿于專業(yè)課程教育活動中，豐富和完善電氣類專業(yè)的課程教學(xué)體系。本文立足課程思政視角，結(jié)合信號與系統(tǒng)課程的實(shí)際情況，設(shè)計了面向電氣類本科教學(xué)的信號與系統(tǒng)課堂思政教學(xué)目標(biāo)與方案，為電氣學(xué)科的專業(yè)課課程思政教學(xué)設(shè)計提供參考和思路[2]。

2.信號與系統(tǒng)課程概況

信號與系統(tǒng)課程是電氣類專業(yè)基礎(chǔ)課，在電氣專業(yè)知識體系架構(gòu)中起到核心作用。本課程綜合通信工程、復(fù)變函數(shù)論、電工學(xué)等多學(xué)科理論與技術(shù)，以掌握信號與系統(tǒng)的原理與應(yīng)用為學(xué)習(xí)目標(biāo)，著重介紹信號與系統(tǒng)理論的基本概念和基本分析方法、建立信號基本概念與系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型、信號與系統(tǒng)仿真設(shè)計等知識。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能較深刻地理解信號與系統(tǒng)理論的基本概念和分析方法，初步認(rèn)識如何建立信號與系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，并對所得的結(jié)果賦予物理意義、解釋。基于產(chǎn)出導(dǎo)向的理念（OBE理念），本課程教學(xué)過程中采用的教學(xué)方式為線下教學(xué)，通過教師的課堂講授、課后答疑和自習(xí)輔導(dǎo)，幫助學(xué)生掌握課程內(nèi)容。利用配套實(shí)驗(yàn)課程信號與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，加強(qiáng)對課程內(nèi)容的理解和掌握。該課程的特點(diǎn)體現(xiàn)為數(shù)學(xué)理論性強(qiáng)、公式推導(dǎo)較多、計算較為復(fù)雜;研究對象通常抽象為線性時不變系統(tǒng)，工程理論綜合性強(qiáng)。課程要求學(xué)生對信號與系統(tǒng)的時域、頻域、S域的狀態(tài)進(jìn)行分析、計算，對于本科二年級初學(xué)者來說，具有一定的難度。

3.課程思政教學(xué)設(shè)計

3.1 課程思政教學(xué)目標(biāo)

新一代信息技術(shù)是國家確定的七個戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一，推動信息通訊領(lǐng)域關(guān)鍵核心技術(shù)的研發(fā)、產(chǎn)業(yè)化、國產(chǎn)化，關(guān)乎社會民生與國家安全的可持續(xù)性，本課程以愛國情懷、辯證思維、社會責(zé)任、勵志人物為主線設(shè)計課程思政元素，激發(fā)學(xué)生的愛國熱情，培養(yǎng)職業(yè)精神[3]。

結(jié)合“三全育人”的內(nèi)涵與理念，并與傳統(tǒng)教學(xué)模式的比對，將課程思政元素融于“信號與系統(tǒng)”課堂的教學(xué)目標(biāo)體現(xiàn)在以下方面：

目標(biāo)1：通過本課程的學(xué)習(xí)，掌握信號與系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識和基本概念，掌握連續(xù)信號的設(shè)計方法，能綜合運(yùn)用連續(xù)信號的專業(yè)知識創(chuàng)新性設(shè)計連續(xù)系統(tǒng)。具備將數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識用于解決電氣工程領(lǐng)域中的復(fù)雜工程問題的能力。

目標(biāo)2：基于本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠掌握常見連續(xù)系統(tǒng)的時域分析、頻域分析、S域分析的原理和應(yīng)用，具備連續(xù)系統(tǒng)選擇、設(shè)計和分析的能力。激發(fā)學(xué)生工程道德意識，樹立為國家、民族發(fā)展做貢獻(xiàn)的理想信念。

目標(biāo)3：基于本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠在熟悉常用線性時不變系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，具備設(shè)計、分析一般連續(xù)系統(tǒng)的能力，并具備分析、解決電氣工程領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的能力。培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)態(tài)度、專業(yè)責(zé)任感和職業(yè)道德。

3.2 課程思政教學(xué)模式

針對課堂實(shí)際情況，結(jié)合課程思政的實(shí)施思路，該課程的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)目標(biāo)將緊密契合課程思政的教學(xué)目標(biāo)，實(shí)施框架如表1所示。

表1 ? ?教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)模式設(shè)計

3.3 實(shí)施效果分析

信號與系統(tǒng)課堂思政教學(xué)的實(shí)踐在上海理工大學(xué)電氣工程及其自動化專業(yè)取得了顯著的效果。在師生互動環(huán)節(jié)上，教師可以明晰學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的學(xué)習(xí)熱情。比如在講授連續(xù)信號頻域分析法時，學(xué)生了解到5G技術(shù)面臨的無法突破香農(nóng)定理極限的科學(xué)難題，認(rèn)識到了我國基礎(chǔ)研究尚需努力的方向;討論環(huán)節(jié)中可以激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的潛力，交流學(xué)習(xí)心得。通過線上線下互動學(xué)習(xí)和慕課視頻的輔助，實(shí)現(xiàn)了正確的價值引領(lǐng)，塑造了新時代社會主義大學(xué)課堂的新氣象。同時，在實(shí)踐過程中也發(fā)現(xiàn)了一些問題。例如初始階段學(xué)生興趣不大，主觀上不會全身心投入到線上線下相結(jié)合的教學(xué)實(shí)踐中，態(tài)度不夠積極。針對該問題，需要教師多做示范，對學(xué)生因勢利導(dǎo)逐步將其興趣關(guān)注點(diǎn)引入到課堂中。

4.結(jié)束語

信號與系統(tǒng)課程思政教學(xué)是新時代教學(xué)改革中的新探索、新實(shí)踐，對培養(yǎng)電氣工程領(lǐng)域“厚基礎(chǔ)、寬口徑、復(fù)合型”人才顯得尤為重要。通過將專業(yè)教學(xué)目標(biāo)與思政教育目標(biāo)有機(jī)結(jié)合，創(chuàng)新優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置和教學(xué)活動設(shè)計，真正實(shí)現(xiàn)了專業(yè)課程的育人功能。

參考文獻(xiàn)：

[1]張嘉欣.課程思政視角下會計專業(yè)課堂教學(xué)設(shè)計研究[J].財會學(xué)習(xí)，2020（19）： 168-169.

[2]胡大柱，彭亞萍，朱柳娟.《建筑結(jié)構(gòu)抗震》課程思政教學(xué)設(shè)計與實(shí)踐[J].高教學(xué)刊，2020（22）： 158-160.

[3]張偉，胡柏松，王德武，等.工程熱力學(xué)課程思政教學(xué)設(shè)計[J].廣州化工，2020，48（13）： 161-162.

作者簡介：

韓冬（1984年-），男，博士，講師，從事信號與系統(tǒng)課程的教學(xué)工作。