信号与系统课程思政教学设计与探索

韩冬 孙伟卿

【摘要】为了发挥大电类专业基础课程的思想育人功能，结合“三全育人”的理念与实践要求，对《信号与系统》课堂思政教学模式与方案设计进行了探索。本文从课程思政的内涵为切入点，积极探索思政教育在信号与系统课程教学中的结合点，将课程教学目标与思政教育目标进行深度融合，设计新的课程教学的实施路径与实践模式，并用于应用型本科教育规范化全过程。实施结果表明，融入思政元素的《信号与系统》课程教学实践能够取得较好效果。

【关键词】课程思政  信号与系统  教学设计

【基金项目】上海市教育委员会第五批应用型本科试点专业建设项目。

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2021）05-0046-02

1.引言

为了贯彻《关于深化新时代学校思想政治理论课改革创新的若干意见》，将思政教育贯穿人才培养体系，教育部采取了课程思政建设的重大战略举措。这对新形势下本科教学带来的新要求，融入思政元素的专业课教学在课堂上遇到了新的挑战与问题。主要体现：1）如何解决好专业教育与思政教育的“两张皮”问题;2）如何引导学生深入专业领域，关注行业需求问题;3）如何改善教学过程师生互动性差，无法激励学生学习兴趣等问题。因此，需要根据大电类学科专业的特点，深入研究电气学科专业的育人目标，挖掘提炼专业知识体系中的思想价值和精神内涵，形成具有时代引领、理论创新、特色鲜明的专业课程思政教学体系[1]。

专业课程是课程思政建设的重要载体。凝练学科文化，彰显课程特色是专业课课程思政实践的必然要求。信号与系统作为大电类本科专业基础课，具有理论性和专业性强的特点，在课程思政教学过程中需要系统性、整体性、实效性把握和设计。本课程为培养既具备一定的理论基础，又具有一定的实践能力和创新能力的电气工程领域应用型工程技术人才。通过本课程的学习，使学生掌握连续信号的设计方法，能综合运用连续信号的专业知识创新性设计连续系统;掌握常见连续系统的时域分析、频域分析、S域分析的原理和应用，具备连续系统选择、设计和分析的能力。通过信息技术发展史上的科学家科学发现过程中的励志事例，鼓励学生在人生道路中树立信心，不畏艰难，持之以恒，对科学技术知识要大胆地探索、发现。

实施专业课的课程思政教育有利于增强电气类课程内容的教育性，可将社会主义核心价值观引领贯穿于专业课程教育活动中，丰富和完善电气类专业的课程教学体系。本文立足课程思政视角，结合信号与系统课程的实际情况，设计了面向电气类本科教学的信号与系统课堂思政教学目标与方案，为电气学科的专业课课程思政教学设计提供参考和思路[2]。

2.信号与系统课程概况

信号与系统课程是电气类专业基础课，在电气专业知识体系架构中起到核心作用。本课程综合通信工程、复变函数论、电工学等多学科理论与技术，以掌握信号与系统的原理与应用为学习目标，着重介绍信号与系统理论的基本概念和基本分析方法、建立信号基本概念与系统的数学模型、信号与系统仿真设计等知识。通过本课程的学习，学生能较深刻地理解信号与系统理论的基本概念和分析方法，初步认识如何建立信号与系统的数学模型，并对所得的结果赋予物理意义、解释。基于产出导向的理念（OBE理念），本课程教学过程中采用的教学方式为线下教学，通过教师的课堂讲授、课后答疑和自习辅导，帮助学生掌握课程内容。利用配套实验课程信号与系统实验，加强对课程内容的理解和掌握。该课程的特點体现为数学理论性强、公式推导较多、计算较为复杂;研究对象通常抽象为线性时不变系统，工程理论综合性强。课程要求学生对信号与系统的时域、频域、S域的状态进行分析、计算，对于本科二年级初学者来说，具有一定的难度。

3.课程思政教学设计

3.1 课程思政教学目标

新一代信息技术是国家确定的七个战略性新兴产业之一，推动信息通讯领域关键核心技术的研发、产业化、国产化，关乎社会民生与国家安全的可持续性，本课程以爱国情怀、辩证思维、社会责任、励志人物为主线设计课程思政元素，激发学生的爱国热情，培养职业精神[3]。

结合“三全育人”的内涵与理念，并与传统教学模式的比对，将课程思政元素融于“信号与系统”课堂的教学目标体现在以下方面：

目标1：通过本课程的学习，掌握信号与系统的基础知识和基本概念，掌握连续信号的设计方法，能综合运用连续信号的专业知识创新性设计连续系统。具备将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决电气工程领域中的复杂工程问题的能力。

目标2：基于本课程的学习，学生能够掌握常见连续系统的时域分析、频域分析、S域分析的原理和应用，具备连续系统选择、设计和分析的能力。激发学生工程道德意识，树立为国家、民族发展做贡献的理想信念。

目标3：基于本课程的学习，学生能够在熟悉常用线性时不变系统的基础上，具备设计、分析一般连续系统的能力，并具备分析、解决电气工程领域复杂工程问题的能力。培养学生良好的学习态度、专业责任感和职业道德。

3.2 课程思政教学模式

针对课堂实际情况，结合课程思政的实施思路，该课程的教学内容与教学目标将紧密契合课程思政的教学目标，实施框架如表1所示。

表1    教学内容与教学模式设计

3.3 实施效果分析

信号与系统课堂思政教学的实践在上海理工大学电气工程及其自动化专业取得了显著的效果。在师生互动环节上，教师可以明晰学生在学习过程中的学习热情。比如在讲授连续信号频域分析法时，学生了解到5G技术面临的无法突破香农定理极限的科学难题，认识到了我国基础研究尚需努力的方向;讨论环节中可以激发学生自主学习的潜力，交流学习心得。通过线上线下互动学习和慕课视频的辅助，实现了正确的价值引领，塑造了新时代社会主义大学课堂的新气象。同时，在实践过程中也发现了一些问题。例如初始阶段学生兴趣不大，主观上不会全身心投入到线上线下相结合的教学实践中，态度不够积极。针对该问题，需要教师多做示范，对学生因势利导逐步将其兴趣关注点引入到课堂中。

4.结束语

信号与系统课程思政教学是新时代教学改革中的新探索、新实践，对培养电气工程领域“厚基础、宽口径、复合型”人才显得尤为重要。通过将专业教学目标与思政教育目标有机结合，创新优化教学内容的设置和教学活动设计，真正实现了专业课程的育人功能。

参考文献：

[1]张嘉欣.课程思政视角下会计专业课堂教学设计研究[J].财会学习，2020（19）： 168-169.

[2]胡大柱，彭亚萍，朱柳娟.《建筑结构抗震》课程思政教学设计与实践[J].高教学刊，2020（22）： 158-160.

[3]张伟，胡柏松，王德武，等.工程热力学课程思政教学设计[J].广州化工，2020，48（13）： 161-162.

作者简介：

韩冬（1984年-），男，博士，讲师，从事信号与系统课程的教学工作。