“三全育人”理念下課程思政的實(shí)踐與探索
——以“信號(hào)與系統(tǒng)”課程為例

王世芳，袁一鳴

（安徽工程大學(xué) 電氣工程學(xué)院，安徽 蕪湖 241000）

2019年3月18日，習(xí)近平總書記在學(xué)校思想政治理論課教師座談會(huì)上發(fā)表的重要講話中要求努力培養(yǎng)擔(dān)當(dāng)民族復(fù)興大任的時(shí)代新人，為新時(shí)代高等學(xué)校思想政治理論課的建設(shè)指明了方向。全體教育工作者要自覺(jué)落實(shí)立德樹人根本任務(wù)，努力培養(yǎng)能夠擔(dān)起民族復(fù)興大任的時(shí)代新人。

除了思想政治理論課，“其他各門課都要守好一段渠、種好責(zé)任田，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)”[1]。在專業(yè)課程中融入課程思政元素，是黨和國(guó)家對(duì)高等教育事業(yè)的期待，也是落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的要求。為深入貫徹習(xí)近平總書記關(guān)于教育的重要論述和全國(guó)高校思想政治工作會(huì)議精神，近年來(lái)安徽工程大學(xué)電氣工程學(xué)院將課程思政理念與要求融入“信號(hào)與系統(tǒng)”課程教學(xué)，并取得了一定成效。

一、“信號(hào)與系統(tǒng)”課程思政建設(shè)的基礎(chǔ)

“信號(hào)與系統(tǒng)”課程以信號(hào)分析為基礎(chǔ)，主要介紹信號(hào)分析的基本理論和三大變換（傅里葉變換、拉普拉斯變換和Z變換），旨在為學(xué)生學(xué)習(xí)信號(hào)處理與系統(tǒng)設(shè)計(jì)奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。同時(shí)，它也是電子信息工程及相關(guān)專業(yè)中一門非常重要的基礎(chǔ)課程。本課程所闡述的學(xué)科理論與現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用有著密切的聯(lián)系，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問(wèn)題能力、設(shè)計(jì)/開發(fā)能力以及解決問(wèn)題能力具有重要作用。

通過(guò)不斷總結(jié)和實(shí)踐，安徽工程大學(xué)電氣工程學(xué)院的“信號(hào)與系統(tǒng)”教學(xué)團(tuán)隊(duì)在課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)資源、教學(xué)方法和教學(xué)手段等方面持續(xù)完善和改進(jìn)，教學(xué)水平也有了較大提高。教學(xué)團(tuán)隊(duì)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富，為“信號(hào)與系統(tǒng)”課程思政建設(shè)奠定了扎實(shí)的基礎(chǔ)。通過(guò)建設(shè)，該課程已經(jīng)配備了多套完整的多媒體課件和電子教案，部分章節(jié)還設(shè)置了視頻公開課，建成了較完整的測(cè)試題庫(kù)，制定了符合本專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的課程教學(xué)大綱；教學(xué)團(tuán)隊(duì)的思想素質(zhì)和業(yè)務(wù)素質(zhì)較高，教學(xué)內(nèi)容能夠體現(xiàn)素質(zhì)、能力和知識(shí)三者相結(jié)合；積極創(chuàng)新教學(xué)方法和教學(xué)模式，合理運(yùn)用現(xiàn)代信息化教學(xué)工具和手段，教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果較好。

二、“信號(hào)與系統(tǒng)”課程思政建設(shè)實(shí)踐

為了清楚地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，在課前做了關(guān)于學(xué)情的調(diào)查。據(jù)調(diào)查，學(xué)生普遍存在既渴望學(xué)好，又害怕學(xué)不好的矛盾和焦慮心理?？释麑W(xué)好是因?yàn)榇蠖鄶?shù)學(xué)生考研都要考這門課，并且工作后在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間里也會(huì)用到這門課中的相關(guān)理論和技術(shù)；害怕學(xué)不好是因?yàn)檫@門課有許多前修課程，如“高等數(shù)學(xué)”“電路分析”等數(shù)學(xué)公共課和專業(yè)基礎(chǔ)課，學(xué)生難免會(huì)擔(dān)心：前修課程沒(méi)學(xué)好，會(huì)不會(huì)影響這門課的學(xué)習(xí)？為了減輕學(xué)生的心理負(fù)擔(dān)，消除其恐懼心理，教師盡力挖掘蘊(yùn)藏在本課程中的思政元素，增加知識(shí)的趣味性，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自信心，讓學(xué)生感受到課程之美、生活之美的同時(shí)，也提高了課堂教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。

（一）創(chuàng)建課程思政的教學(xué)案例庫(kù)

從某種意義上講，我們生活的世界是模擬的世界，而模擬的信號(hào)要用功能龐大的數(shù)字系統(tǒng)進(jìn)行處理，勢(shì)必就要用到A/D轉(zhuǎn)換技術(shù)。2020年是很不尋常的一年，新冠肺炎病毒在全國(guó)蔓延，團(tuán)隊(duì)教師抓住了大學(xué)生關(guān)心時(shí)事的心理，研發(fā)了我國(guó)首個(gè)5G醫(yī)用測(cè)溫巡邏機(jī)器人，助力疫情防控。此機(jī)器人通過(guò)紅外線能在5m以內(nèi)迅速測(cè)出行人的體溫和辨認(rèn)過(guò)往行人是否佩戴了口罩[2]，這就用到了本課程中的A/D轉(zhuǎn)換技術(shù)和信號(hào)識(shí)別技術(shù)。教師以此讓學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)本課程的意義和重要性，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真學(xué)習(xí)相關(guān)專業(yè)知識(shí)，努力拼搏，為建設(shè)科技強(qiáng)國(guó)貢獻(xiàn)自己的力量。

抽樣是進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換的第一步。抽樣間隔應(yīng)該怎么選取呢？為了幫助學(xué)生理解課程內(nèi)容，課程組選了一些歌曲作為信號(hào)進(jìn)行演示，而且在歌曲選擇上精心挑選了紅色歌曲。例如，在講解如何進(jìn)行信號(hào)抽樣時(shí)，選用《我和我的祖國(guó)》作為信號(hào)制作教學(xué)案例；在講解語(yǔ)音信號(hào)的抗混疊濾波時(shí)，選用《映山紅》作為信號(hào)制作教學(xué)案例。通過(guò)演示，讓學(xué)生深刻體會(huì)抽樣時(shí)間間隔不能取得太大也不能取得太小，只有找到最佳的抽樣間隔才不會(huì)失真，才能既保證抽樣的精度又保證抽樣的效率。選用這兩個(gè)教學(xué)案例的目的是利用專業(yè)知識(shí)傳遞革命精神和愛國(guó)主義思想，喚起學(xué)生對(duì)中國(guó)共產(chǎn)黨的熱愛和對(duì)革命先烈的緬懷，教育學(xué)生珍惜來(lái)之不易的幸福生活，使學(xué)生意識(shí)到作為“強(qiáng)國(guó)一代”的使命和擔(dān)當(dāng)，讓勤奮學(xué)習(xí)和增長(zhǎng)本領(lǐng)助力青春飛揚(yáng)[3]46。

在講到傅里葉變換在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用時(shí)，不得不提5G技術(shù)，它是最新的移動(dòng)通信技術(shù)。5G的標(biāo)準(zhǔn)是華為制定的，但華為卻遭到美國(guó)的打壓、封殺。在課堂上和學(xué)生探討這些事件，以此培養(yǎng)學(xué)生的家國(guó)情懷和使命擔(dān)當(dāng)，引導(dǎo)學(xué)生牢固樹立為國(guó)效力的志向和以助推中國(guó)科學(xué)發(fā)展為己任的愛國(guó)意識(shí)。向?qū)W生指出：作為當(dāng)代青年大學(xué)生，應(yīng)該樹立民族自豪感和自信心，踏踏實(shí)實(shí)學(xué)好科學(xué)文化知識(shí)，努力把自己培養(yǎng)鍛煉成國(guó)家建設(shè)的有用人才。要用努力學(xué)習(xí)的實(shí)際行動(dòng)回?fù)粑鞣綌硨?duì)勢(shì)力的險(xiǎn)惡圖謀。讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到，只要在科技創(chuàng)新的道路上艱苦奮斗，我們國(guó)家一樣可以做得更好，甚至引領(lǐng)世界，我國(guó)人民的生活也會(huì)更加美好。培養(yǎng)學(xué)生在科技強(qiáng)國(guó)道路上的責(zé)任感和使命感，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到，只有認(rèn)真學(xué)習(xí)、腳踏實(shí)地和不斷拼搏奮斗，才能使祖國(guó)越來(lái)越強(qiáng)大[4]。

“信號(hào)與系統(tǒng)”課程凝結(jié)了一批杰出科學(xué)家的心血，如傅里葉、歐拉、奈奎斯特等。科技是推動(dòng)社會(huì)發(fā)展的動(dòng)力，這些科學(xué)家為人類科技的進(jìn)步做出了偉大的貢獻(xiàn)。教師在課堂教學(xué)過(guò)程中，利用信息化的教學(xué)工具，給學(xué)生推送介紹科學(xué)家生平的相關(guān)文獻(xiàn)或鏈接，講述他們探索科學(xué)的艱難過(guò)程和追求真理的奮斗歷程。引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)這些科學(xué)家身上體現(xiàn)出的奮進(jìn)精神和求實(shí)精神，讓學(xué)生樹立遠(yuǎn)大目標(biāo)，立志為社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步出一份力[5]。

（二）充分利用各個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的集體榮譽(yù)感和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神

課程組加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，通過(guò)開展基于問(wèn)題驅(qū)動(dòng)的研究性教學(xué)專題研討，使學(xué)生具備將所學(xué)理論知識(shí)與具體工程實(shí)踐相結(jié)合的思維方式，培養(yǎng)其提出問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，同時(shí)也培養(yǎng)學(xué)生良好的團(tuán)結(jié)協(xié)作精神。專題研討結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，按照內(nèi)容難易程度分級(jí)設(shè)置，既有基本原理的簡(jiǎn)單應(yīng)用，又有知識(shí)提升的綜合應(yīng)用，還包含高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)性的內(nèi)容。例如，在課程中開展“濾波器的設(shè)計(jì)”專題研討，教師提前準(zhǔn)備好電阻、電容、面包板等器件，課上以小組為單位分發(fā)元器件，小組成員分工進(jìn)行理論分析設(shè)計(jì)和實(shí)踐操作，設(shè)計(jì)不同種類的濾波器以濾除混雜著噪聲的音頻信號(hào)。此專題綜合考查學(xué)生問(wèn)題分析、信息整合、團(tuán)隊(duì)合作等方面的能力和素質(zhì)。此項(xiàng)成績(jī)以小組整體水平評(píng)定，小組成員之間的分工和合作顯得更加重要。通過(guò)這種方式，讓每名學(xué)生都有充分發(fā)揮自己優(yōu)勢(shì)和展現(xiàn)自己能力的機(jī)會(huì)，從而調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，讓他們能更加積極地投入到課堂中。通過(guò)理論聯(lián)系實(shí)際，增強(qiáng)學(xué)生的集體榮譽(yù)感和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

（三）邀請(qǐng)名校名師和企業(yè)專家進(jìn)課堂授課

對(duì)學(xué)生進(jìn)行思想政治教育，是思政課教師、專業(yè)教師以及企業(yè)專家的共同任務(wù)，要多方合作，協(xié)同育人。為進(jìn)一步提升課堂教學(xué)實(shí)效，邀請(qǐng)清華大學(xué)名師走進(jìn)信號(hào)與系統(tǒng)課堂，結(jié)合學(xué)校辦學(xué)定位、專業(yè)培養(yǎng)要求和課程目標(biāo)，為學(xué)生舉辦了題為“信號(hào)與系統(tǒng)的工程應(yīng)用”的專題匯報(bào)。名師結(jié)合自己的科研經(jīng)歷和最前沿的工程案例，集中講授課程中知識(shí)的典型應(yīng)用案例，使學(xué)生對(duì)課程的實(shí)用性和前沿性有了新的認(rèn)識(shí)。名師進(jìn)課堂為“信號(hào)與系統(tǒng)”課程引進(jìn)了更加優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源，推動(dòng)了課程創(chuàng)新性和高階性的提升，為課堂增添了新機(jī)的同時(shí)也促進(jìn)了授課教師的成長(zhǎng)。

為進(jìn)一步拓展學(xué)生知識(shí)應(yīng)用能力，在“信號(hào)與系統(tǒng)”授課過(guò)程中，邀請(qǐng)中航華東光電有限公司高級(jí)工程師走進(jìn)課堂，結(jié)合企業(yè)實(shí)踐項(xiàng)目、專業(yè)培養(yǎng)要求，為學(xué)生舉辦了題為“機(jī)載顯示設(shè)備的視頻信號(hào)處理”專題講座。企業(yè)專家以《空天獵》電影作為開場(chǎng)，介紹機(jī)載顯示產(chǎn)品、FPGA在機(jī)載顯示器中的應(yīng)用以及飛機(jī)視頻噪點(diǎn)去除過(guò)程中遇到的問(wèn)題，并與學(xué)生們分享了分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的思路和很多寶貴的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，給同學(xué)們上了既有高度又接地氣的精彩一課。此外，還講授了信號(hào)處理技術(shù)在該公司的應(yīng)用以及該公司的企業(yè)文化和管理制度，讓學(xué)生深受啟發(fā)。通過(guò)校企合作，不但能夠讓學(xué)生體會(huì)到專業(yè)課的理論知識(shí)如何同實(shí)際相結(jié)合，而且能夠引導(dǎo)學(xué)生學(xué)以致用，讓學(xué)生在專業(yè)領(lǐng)域里更具競(jìng)爭(zhēng)力[6]。

（四）智慧教學(xué)工具助力“課程思政”實(shí)施

采用誘導(dǎo)啟發(fā)式、案例式等教學(xué)方法，開展“課程思政”與專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)融合協(xié)同的教學(xué)活動(dòng)，提高了學(xué)生的課堂參與度，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。通過(guò)參與實(shí)驗(yàn)課和學(xué)科競(jìng)賽，引導(dǎo)學(xué)生樹立將所學(xué)理論知識(shí)與工作實(shí)踐相結(jié)合的意識(shí)。

為提高課程的高階性與挑戰(zhàn)度，課程組設(shè)置了以問(wèn)題為中心、以設(shè)計(jì)為主線的授課方式，重視學(xué)生的學(xué)習(xí)投入、參與、體驗(yàn)和收獲。在教學(xué)中增加了研究、探索等模塊，教師可以多角度地設(shè)置問(wèn)題與懸念，培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問(wèn)題的綜合能力。倡導(dǎo)研究性學(xué)習(xí)，多布置探究性的課下作業(yè)和需要小組合作才能完成的大作業(yè)，加強(qiáng)知識(shí)應(yīng)用能力的拓展，使學(xué)生產(chǎn)生疑問(wèn)，進(jìn)而激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情，主動(dòng)學(xué)習(xí)，主動(dòng)實(shí)踐，提高創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)新能力。課前利用“雨課堂”“學(xué)習(xí)通”等現(xiàn)代化信息工具，向?qū)W生推送與核心知識(shí)點(diǎn)相關(guān)的文獻(xiàn)和實(shí)踐案例，讓其主動(dòng)思考，并發(fā)布相關(guān)的討論話題，通過(guò)回帖數(shù)量與質(zhì)量及時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)。課中利用多媒體強(qiáng)大的功能，使授課內(nèi)容豐富多彩。課后教師布置思考題，學(xué)生以小組為單位協(xié)同完成，同時(shí)注重角色轉(zhuǎn)換，讓每一位學(xué)生都能成為課堂中的主角，每個(gè)小組需準(zhǔn)備PPT進(jìn)行匯報(bào)，除了教師點(diǎn)評(píng)外還要求小組與小組之間互相評(píng)分，強(qiáng)化學(xué)生的參與意識(shí)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情。另外還開設(shè)線上答疑環(huán)節(jié)，師生共同開展課后討論，在討論的過(guò)程中仍然以學(xué)生為主體，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)和獨(dú)立思考問(wèn)題的能力，追求學(xué)以致用，讓學(xué)生在課堂上積極活躍，在課下忙起來(lái)。

三、提高教師立德樹人的能力

教師是課程思政建設(shè)的關(guān)鍵。教師是課堂教學(xué)活動(dòng)的指導(dǎo)者，也是學(xué)生日常接觸和模仿的對(duì)象。在培養(yǎng)學(xué)生的品行、學(xué)識(shí)和能力方面，教師是引導(dǎo)者和示范者，其人格力量和人格魅力是課程思政取得成功的重要條件。教師只有自身具有正確的世界觀、積極向上的人生觀和服務(wù)社會(huì)的價(jià)值觀，才能對(duì)學(xué)生起到示范和引領(lǐng)的作用，才能將這些精神傳遞給學(xué)生，潛移默化地提升學(xué)生的政治修養(yǎng)。教師通過(guò)典型案例，引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)地分析問(wèn)題，提升學(xué)生的邏輯思維能力和實(shí)踐應(yīng)用能力；教師通過(guò)“言傳身教”的方式，引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)習(xí)慣；教師通過(guò)組織小組學(xué)習(xí)的形式，引導(dǎo)學(xué)生注重學(xué)習(xí)的過(guò)程，鍛煉自我學(xué)習(xí)和團(tuán)隊(duì)合作的能力；教師通過(guò)介紹行業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)和當(dāng)代中國(guó)的偉大成就，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到掌握專業(yè)知識(shí)的重要性和必要性，鼓舞學(xué)生堅(jiān)定信心，樹立遠(yuǎn)大抱負(fù)，求真務(wù)實(shí)，腳踏實(shí)地，為實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國(guó)夢(mèng)努力奮斗；通過(guò)講述科學(xué)家的豐功偉績(jī)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，引導(dǎo)學(xué)生樹立終生學(xué)習(xí)的意識(shí)[7]。

“信號(hào)與系統(tǒng)”課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)是一支愛崗敬業(yè)、德才兼優(yōu)的隊(duì)伍。有些主講教師是省級(jí)“教學(xué)名師”、校級(jí)“教學(xué)骨干”和“我心中的好老師”，曾多次參加校級(jí)、省級(jí)教學(xué)比賽并取得優(yōu)異成績(jī)，具有豐富的授課經(jīng)驗(yàn)。本課程按照“化繁為簡(jiǎn)、理實(shí)結(jié)合、學(xué)以致用”的教學(xué)理念，精心設(shè)計(jì)了教學(xué)內(nèi)容，緊密結(jié)合工程實(shí)際，引入課程思政內(nèi)容，力求把重點(diǎn)講實(shí)、難點(diǎn)講透、疑點(diǎn)講清。

四、結(jié)語(yǔ)

安徽工程大學(xué)電氣工程學(xué)院“信號(hào)與系統(tǒng)”課程的思政建設(shè)仍處于起步階段，還需要繼續(xù)探索和完善。通過(guò)課程思政實(shí)現(xiàn)教書與育人目標(biāo)的統(tǒng)一，也是教學(xué)相長(zhǎng)、共同提高的過(guò)程。教師應(yīng)以“四有”好老師、“四個(gè)引路人”和“四個(gè)相統(tǒng)一”的標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格要求自己，加強(qiáng)對(duì)思想政治教育內(nèi)涵的理解。在“課程思政”建設(shè)和實(shí)施中不斷提高自身的師德修養(yǎng)和專業(yè)水平，潛心探索教育規(guī)律，掌握科學(xué)思維方法和學(xué)科知識(shí)，提煉并挖掘能夠影響學(xué)生精神和意志的課程資源。此外，教師應(yīng)該始終保持堅(jiān)定的教育自信，自覺(jué)走中國(guó)特色的社會(huì)主義教育事業(yè)健康發(fā)展之路；要堅(jiān)守立德樹人根本任務(wù)，立志培養(yǎng)肩負(fù)民族復(fù)興大任的時(shí)代新人。實(shí)踐表明，只要用心用情，專業(yè)課也能上成一堂人生大課[3]48。