“统计信号分析”课程思政探索与实践

孙骞 叶方 李一兵 姜弢

摘要立德树人是高等院校的根本任务，而课程思政是立德树人的重要手段，本文以“统计信号分析”课程为载体，在结合讨论专业课程特点及引入课程思政意义的基础上，从专业知识切入，对课程中典型案例进行解读与剖析，深入探讨所隐含的思想政治教育内容，此外还对课程思政教学方式进行了探讨，旨在提升学生道德品质、厚植学生辩证唯物主义、引导学生深刻理解并认识中国特色社会主义意识形态，最终培养学生成为有理想、有担当的新时代社会主义建设者和接班人。

关键词 统计信号分析 课程思政 教学方式

中图分类号：G424文献标识码：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“統计信号分析”课程为载体，以电子信息工程专业人才培养目标与要求为根本，结合本校在船海领域的特色与优势，并考虑具体学情和本课程的内容与特点，列举出部分典型案例，对课程思政教学方式进行了探讨，力争将专业课程与课程思政紧密结合，将思想政治教育工作贯穿各类学科教学中，给予学生全程、全方位的思想和品德培养，真正做到减少刻意性、枯燥性和灌输性，以达到润物无声的课程思政效果。

1将课程思政引入统计信号分析课程的意义

“统计信号分析”作为信息与通信工程专业本科生的专业基础课程，课程具有与现实联系紧密、具备一定的专业性、内容繁多、计算量大等特点，课堂教学气氛易沉闷，许多学生感到枯燥、学习热情不高。因此授课教师在教学中引入深刻又有趣的案例，将思政元素融入其中，从专业课程的知识点中提炼所蕴含的辩证唯物主义、社会主义核心价值观等元素，使得学生更容易理解专业知识的同时又接受了思想政治教育。此外，专业课程内容是课程思政建设的基本载体，在《高等学校课程思政建设指导纲要》中，对如何科学设计专业教育课程的课程思政教学体系进行了明确指示：“要重点建设一批提高大学生思想道德修养、人文素质、科学精神、宪法法治意识、国家安全意识和认知能力的课程，注重在潜移默化中坚定学生理想信念、厚植爱国主义情怀、加强品德修养、增长知识见识、培养奋斗精神，提升学生综合素质”。[1]与此同时，课程思政的开展与日常思政理论课二者相辅相成，贯穿高校教育的全程，为实现立德树人达到更好的协同作用，使思政教育更具温度、深度与广度。从上述分析中可以看出将课程思政引入“统计信号分析”课程中是十分必要的。

2统计信号分析课程中典型课程思政教学案例

2.1揭示透过现象看本质，从不确定性把握确定性

与“信号与系统”课程中所研究的确定性信号不同，“统计信号分析”所针对的是随机信号，随机信号由于其没有确定的变化规律、每次观察结果可能都不同、不能准确预测未来某时刻的值，因此无法直接利用“信号与系统”课程中所学方法对随机信号进行分析。对于随机信号研究而言，通过对随机信号进行多次观察，提取大量样本，利用随机信号的统计特性反映随机信号的本质，进而直观帮助学生正确认识随机信号，有助于日后更好地解决实际电子工程技术问题。在“统计信号分析”课程的学习中，学生要基本思想就是从看似杂乱无章的样本中成功提取出随机信号数学特征本质。除了有助于专业知识的理解，还具有以下启示：

学生在实践中需要对多方面现象进行分析研究，去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里；透过表面现象，通过实践探索其本质，并从表显本质到深刻本质，不断循环探究，这就需要我们从短期波动中探究长期趋势，不断发现规律、总结规律、运用规律，在千头万绪中抓住主要矛盾，有效解决实际问题，从容应对风险挑战。

目前肆虐全球新冠肺炎疫情给我国带来了巨大挑战，我国的发展面临了两大方面不确定性：首先，在全球疫情形势严峻的大背景下，我国该如何保稳定、谋发展；此外，疫情对全球经济的影响充满不确定性。在此背景下，党中央在不确定性中把握确定性，集中统一领导、抓大放小、全国统筹、高效决策，将防疫作为全国头等大事。党中央统筹推进防疫与经济发展，不失时机推进复工复产，推出一系列保障人民基本生活的政策措施，与此同时全国人民万众一心、众志成城共同抗疫，极大提高了国人凝聚力与民族自豪感，充分展示出了中国力量、中国速度和中国精神，充分彰显了社会主义制度强大的优越性与优势。入冬以来国内疫情防控态势出现波动，需要进一步发挥社会主义制度和社会主义经济制度的优势，以保障人民群众美好生活。由此，利用课堂教学，将思政教育与专业教学结合起来，培养学生民族自豪感的同时，可以让学生更加深刻理解社会主义制度。

2.2以伯努利模型为切入点，揭示量变引起质变规律

由此可见，一个目标如果有实现的可能，坚持下去就一定会有意想不到的收获，正所谓水滴石穿铁杵成针、凡事贵在坚持、功不唐捐。学习工作中点点滴滴的积累，都会成为日后宝贵的财富。正验证了唯物辩证法中量变质变规律，积累是成功的必要准备，成功是积累的必然结果。同时辩证的看待这一问题，也可以引申为：勿以善小而不为，勿以恶小而为之。在勉励学生做事要持之以恒的同时，也要告诫学生可为与不可为。

新时代大学生应该在树立远大目标的同时脚踏实地。伟大梦想实现的过程一定不会一蹴而就，在实现社会主义现代化和中华民族伟大复兴的征途中，全中国共产党人共同践行着初心，[2]需要全国人民心往一处想、劲往一处使，点滴汇聚成江海，为中华民族伟大复兴的中国梦不懈奋斗。

2.3以大数定理为切入点，揭示偶然性与必然性的辩证关系

在教学中引入蒲丰投针案例，不断地向画有平行等距直线的纸上抛针，记录针与直线相交的次数与总次数。经过大量实验可以发现，当针长度是直线间距一半时，相交概率近似于，即通过此概率可以计算圆周率。现实生活中还有许多相似的例子，例如抛硬币和掷骰子等。这些例子都传达了一个共同信息，大量重复进行的随机事件后，就会表现出一定的规律，即随机事件发生的频率近似为随机事件发生的概率。从案例中可以看出，针与直线相交、硬币落地后为正面等情况的出现都是具有偶然性的，但是从宏观看，偶然中存在着必然。必然性描述的是事物内部确定性，偶然性则描述的是事物发展的不确定性，必然性与偶然性既对立又统一。

在实际实践中要抓住偶然现象提供的机遇，揭示其背后隐藏的必然规律，抓紧住机遇往往是在实际活动中取得重大实效的关键一步。例如2008年全球的金融危机和2020年新冠疫情在欧美的失控都属于偶然事件的发生，但究其根本还是资本主义国家经济、政治制度的弊端。党和政府始终坚持以人为本，始终把最广大人民群众的根本利益作为一切工作的出发点和落脚点。[3]为了应对全球金融危机，国家坚持市场主导和政府宏观调控政策，采取了扩大政府投资和优化投资结构、推进税制改革，实行结构性减税、促进对外贸易等积极的财政政策和适度宽松的货币政策。[4]逐步实现了危机中寻发展，达到经济发展和社会稳定的局面。

2.4以贝叶斯公式为切入点，揭示信守承诺、诚信做人人生哲理

在此基础上，由贝叶斯公式可计算此客户在第二年度再次出险后，保险公司认为此客户信守承诺的程度再次降低，约为0.045。由此可见，随着此客户出险次数的增多，保险公司对其的评价也会降低，随之而来的是保险费用的上涨。

除了上述案例，商品不合格率检测、某人说谎等问题，都会降低人们对其的认可与信任程度。诚信是中华民族的传统美德也是社会主义核心价值观的基本内容之一，[5]人无信则不立，诚信更是一个人的立身之本。我们党十分注重诚信建设，自党的十八大以来，习近平总书记从历史维度、价值维度、实践维度对诚信问题都作过深刻论述，[6]将诚信建设与道德建设相结合，加强社会思想道德建设，让诚信道德观念真正深入人心。

3课程思政教学方式探讨

通过采用恰当的课程思政教学方式，不仅便于学生理解掌握课程中的专业内容与知识点，更能将思政元素与课程知识进行深度融合。本课程通过思政案例分析、课上/下讨论等手段，将信息化技术与传统手段相结合，教师引领和学生自主学习相结合等创新教学方法，具体措施如下：

思政教学案例库建设。将典型思政话题与具体教学案例相结合，构建典型思政教学案例库，并将具体内容分为“家国情怀”“专业素养”“人文知识”“辩证唯物主义观”等四大板块，[7]通过“智慧树”讨论区互动、微信群等方式进行推送，学生也可借助现代化信息技术平台对上述内容进行交流讨论，形成良好的学习氛围。此外，为保持思政教学内容的鲜活性，本课程将根据时政变化，每年将对典型思政教学案例库进行补充完善。

学生课堂讨论。在课程中，学生建立小组，通过课后查阅资料文献，对具体案例的分析与交流，形成统一观点后，在课堂上与同学进行交流、分享和讨论，不仅锻炼了学生的語言交流能力，同时提升了学生的辩证思维能力、爱国情怀和民族自豪感；既锻炼了自主学习的能力，又提高了学生的合作能力。

课后小作业。学生首先通过查阅相关文献资料，调研相关课程思政话题，课后完成提交查阅感受，能够在一定程度上锻炼学生的文字书写表达能力，还能够加深对课程思政内容的理解。以调研“中美芯片战”为例，作为发展中国家，我国长期扮演者“廉价制造者”的角色，但随着国家经济和科技的迅速发展，我国正快速从“中国制造”向“中国创造”转型。然而西方发达国家通过减少投资、贸易制裁、出口管控等手段，使我国难以获得美国的核心技术，企图卡我国发展的脖子。通过对上述案例的学习和分析，让学生更加深刻的理解和认识到掌握核心科技的重要性，只有坚定掌握科学技术，才能真正避免西方国家的“卡脖子”。

4结束语

本文以电子信息工程学科专业基础课“统计信号分析”为例，探讨了思政课程建设方案。首先通过对随机信号的特征、伯努利模型、大数定理和贝叶斯公式及相应的应用案例中所蕴含的思政内容进行了分析；此外，還对课程思政教学方式进行了探讨，首先在现代化教学手段方面，利用动态思政教学案例库，并结合现代化信息技术平台，实现线上交流与讨论；其次在课上教学手段方面，采用分组方式对课程思政话题进行讨论，并在课上进行交流讨论；最后在课下教学手段方面，通过查阅相关文献资料，调研相关课程思政话题，课后完成提交查阅感受。最终加深学生对辩证唯物主义及中国特色社会主义制度等的认识与理解，提高政治觉悟与道德品质，培养学生成为有理想、有担当的新时代社会主义建设者和接班人。

资助项目：黑龙江省高等教育教学改革研究项目“‘双一流’建设下的专业基础课程‘3 +3’模式研究”（项目编号：SJGY20190134）

参考文献

[1]高宁，王喜忠.全面把握《高等学校课程思政建设指导纲要》的理论性、整体性和系统性[J].中国大学教学，2020（09）：17-22.

[2]习近平.在“不忘初心、牢记使命”主题教育总结大会上的讲话[N].人民日报，2020-01-09（002）.

[3]陈云芝.论以人为本的发展理念[D].中共中央党校，2006.

[4]陈宪.市场自由、政府干预与“中国模式”[J].上海大学学报（社会科学版），2009，16（06）：5-24.

[5]习近平.青年要自觉践行社会主义核心价值观[N].人民日报， 2014-05-05（002）.

[6]邓安能.新时代中国诚信文化建设的行动指南[N].北京日报， 2018-07-30（013）.

[7]唐艳，柳欣，董杰.电子信息工程专业四位一体课程思政体系的建设——以模拟电子技术课程为例[J].电脑知识与技术，2021，17（15）： 136-137，144.