“立足学生构建、践行价值认同”移动通信课程思政教学实践与探索

黄光亚 徐 倩 向晓燕

（吉首大学信息科学与工程学院 湖南·吉首 416000）

习近平总书记指出：“要利用好课堂教学这个主渠道，加强思想政治理论课，提升思想政治教育亲和力和针对性。各门课都要与思想政治理论课同向同行，形成协同效应。”[1]2020年5月，教育部印发了《高等学校课程思政建设指导纲要》，为深化高校课程思政建设明确了指导意见，挖掘思政要素，将思政融入专业课堂，发挥专业课程在与思想政治教育上作用，践行专业课程与思想政治理论课同向同行，形成育人合力，以成为高校教学研究和改革的主要方向。

1 课程思政的定位

《高等学校课程思政建设指导纲要》规定，工学类专业课程要注重强化学生工程伦理教育，培养学生精益求精的大国工匠精神，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当[2]。我校通信工程专业立足地方、面向湖南、辐射全国，以服务区域经济社会发展为使命。培养信息与通信工程领域“基础扎实、知识面宽、实践能力强、具有良好人文素养和创新精神”的高素质应用型人才。从专业人才培养目标出发，落实到本门课程，以掌握移动通信的概念、原理和通信标准及技术特点为知识目标；培养学生具有应用移动通信原理与技术分析移动通信系统和设计简单移动通信系统的能力，具有移动通信系统的建设、管理、维护、研究和开发的能力，具有较深厚理论基础，了解和掌握移动通信的未来发展方向；通过典型系统的应用疏通和贯穿学生所学的专业知识，树立学生对通信专业知识的正确认知，培养学生的创新精神，精益求精、科学严谨的工匠精神，树立正确的人生观、价值观及职业道德，提升大国自信、增强使命担当，立足学科和行业领域，成为具有国际视野、使命担当的社会主义接班人。

2 立足学生构建教学内容

移动通信课程内容涵盖通信原理、随机信号等内容，知识点覆盖了1G到5G技术，具有综合性和实用性很强的特点。课程的授课对象是大三的学生，学生已完成相关专业基础知识的学习，具备一定学习和创新能力；身处信息时代的大三学生获取知识的途径很多；他们对于自身的定位逐渐清晰，对于课程的学习也有了不同的目标。

移动通信课程立足学生特点设计教学内容、手段和方法；充分利用学生的学习能力，精炼线上线下学习内容，践行“三讲、三不讲”，充分有效的构建学习内容；充分利用信息化的手段，构建学习平台、建设多样化的学习资源；灵活运用多元化的教学方法，通过新思路、新方法、新视角形成知识性和趣味性并重的学习内容，构建知识目标清晰，学习能力培养和创新能力培养多层次、可选择的学习空间。

3 挖掘思政要素、构建价值认同

以教学目标中的素养目标为导向，结合课程知识和能力目标，充分挖掘课程中蕴含的思政元素。课程思政的内容以知识为载体，把思政的盐融入课程知识的汤，自然而然吸收，达到引人入胜中潜移默化、润物无声的育人效果。[3]我们为学生的课程学习设计了一条从底层技术到上层应用的学习路线，提炼学习内容，形成了内容凝聚、主题鲜明的24个教学主题。将大国自信、使命担当等思政内容，有机融入教学主题。挖掘、提炼思政要素，将课程的思政凝聚到大国自信、使命担当、专业认知、职业规范、创新精神、工匠精神和辩证思维几方面。形成学生对国家的认同、对专业的认同、对学习的认同，最终全面构建对自我的认同。

主题1—移动通信概述：

(1)大国自信：通过我国3G～5G移动通信标准的提出和发展历程，激发通信专业学生的责任感和使命感，树立学生的自信和荣誉感，TD-SCDMA开始，开启了我国通信技术从3G跟随，4G齐步，到5G引领的跨越式发展过程，通过对我国通信技术发展的介绍，增强学生的大国自信。

（2）价值塑造：通过移动通信系统中的关键技术，引导学生认识通信专业及其研究方向在实际系统中的重要性，树立学生对于专业知识的正确认知和对所学专业的认同。

主题2—无线电波的传播：

（1）科学精神：通过简述无线电的发展史，通过无线电发展历程中各位杰出科学家如法拉第、麦克斯韦、赫兹、马可尼、莫尔斯、贝尔的故事，通过这些故事感受科学家们的追求真理、大胆创新的科学精神。

（2）价值引领（专业认知）：通过无线电波传播特性在系统中的重要性，树立对前期课程《电磁场电磁波》的正确认知，激发学生对专业基础课程研究学习的热情，通过5G信号覆盖的现实问题，从传播损耗、绕射能力方面重新认识5G信号的覆盖，树立学生对于专业知识的正确认知和对专业的认同。

（3）职业素养：通过移动通信无线频谱的分配及使用情况，通过课上的讨论帮助学生认识合理合法使用无线电频谱资源的重要性，帮助学生了解无线电频谱使用的规范和标准，确立学生正确使用无线电资源的行为规范。

主题3—传播损耗的计算(奥村模型)：

专业思维：Hata模型等通过计算机仿真方式进行模型的预测方法，根据实际情况进行模型的修正，通过科学的手段指导实际工作，训练学生多角度、多方法解决问题的思维。

主题4—移动信道的特点：

专业认知：通过移动信道多径效应、多普勒效应对信号传输的影响，让学生深刻认识移动信道的复杂性，从而让学生体会确保信号可靠传输的通信技术的重要性，树立学生对于专业知识的正确认知和对本专业研究内容的认可。

主题5—区域覆盖与信道配置技术：

通信中的辩证思维：通过覆盖技术的变化，蜂窝系统实现大容量的同时，引入系统无法消除的同频干扰问题，认识系统容量的提高以干扰增大、信号质量降低为代价，认识在通信系统中普遍存在的“两面性”的问题，帮助学生建立一分为二的看待通信中的各项新技术的思维。

主题6—移动通信系统的干扰与容量：

专业认知：通过“系统容量与干扰”的关系，深入的认识通信系统中的噪声，从“系统”的视角去看干扰，通过新的视角更为全面的认识“干扰”，从而体会通信系统中抗干扰技术的重要性，树立对专业知识的正确认知。

主题7—话务量的计算：

专业认知：通过爱尔兰表的工程计算，理解理论指导实践及理论与实践之间的关系，充分认识爱尔兰工程计算表的实践意义。

主题8—典型网络结构及其演进：

（1）职业道德：2G网络采用单向鉴权，用户无法识别基站身份，存在设计上的漏洞，一些不法分子利用2G网络的漏洞伪造假基站，通过散播虚假信息方式欺骗用户，通过“伪基站”的反例，一方面让学生认识系统设计的重要性，一方面树立学生对于专业技术应用的正确认知，确立正确的职业道德。

（2）价值塑造(专业认知)：移动通信网络演进过程中，从话音业务到数据业务的变化，以及网络结构变化对于业务的支撑，通过讨论和分析树立学生对专业知识的正确认知，激发学生对专业基础课程研究学习的热情。

主题9—用户移动性管理：

（1）责任与使命：通过2020～2021特殊时期行程码是通过移动通信系统中的位置信息来形成得到的，行程码在这次追踪、管控中起到了非常重要的作用，我国情况能得到迅速有效的管控，除了制度优势、医疗保障之外，信息技术在其中发挥了相当重要的作用，通过信息技术在疫情控制中的应用，树立学生对于专业技术应用的正确认知，激发学生的责任感和使命感。

（2）通信中的辩证思维：移动通信系统中用户移动性的自由，带来了用户实时位置问题、越区切换问题，系统通过相对复杂的管理方式实现用户的管理，从系统的角度去看，系统通过管理的复杂性来换取用户的移动性。

主题10—从FSK到GMSK：

（1）大国自信：2018年华为发布了巴龙765-全球首款8天线4.5G LTE调制解调芯片，全球首个、业界唯一支持8×8 MIMO（8天线多入多出）技术的调制解调芯片，为从4G向5G的演进提供了可靠的解决方案。随后，2019年，华为在北京发布了巴龙5000基带芯片，全面领航5G时代。通过我国5G技术的领先地位，增强学生的大国自信。

（2）价值引领（专业认知）：移动通信课程的调制解调技术，通过分析移动通信环境中对调制技术的要求及同应用的角度看调制技术的特点，通过移动通信系统中的调制技术的学习,从应用系统的角度去看待调制技术，树立学生对调制解调技术及专业基础课程《通信原理》的正确认知，激发学生对专业基础课程研究学习的热情。

（3）创新精神：在讨论MSK调制技术的特点时，MSK的相位常数计算是实现MSK调制技术的关键点，相位常数的计算公式是递推公式，计算繁杂容易出错，通过教师通过拆解提出的相位轨迹的快速计算法，计算简便不易出错，通过新方法、新思路激发学生的学习热情，培养学生的创新思维。

（4）工匠精神：FSK类调制技术应用在1G、2G系统中，FSK调制是学生最为熟悉的调制方式，从FSK到MSK，再到GMSK，通过FSK类调制技术的改进变化，培养学生精益求精的工匠精神。

（1）创新精神：在讨论从QPSK到OQPSK的变化时，通过OQPSK实现中通过1bit延迟缩小了QPSK相位跳变，相位跳变减小能降低旁瓣、降低邻道干扰，通过实现中小创新带来性能的改变，激发学生的创新热情，培养学生的创新思维。

（2）工匠精神：PSK类调制技术应用3G、4G系统中，PSK调制是学生熟悉的调制方式，从PSK到QPSK，再到OQPSK、-DQPSK，通过PSK类调制技术的改进变化，培养学生精益求精的工匠精神。

主题12—QAM与信号空间的选择：

（1）科学精神：通过课堂分组讨论，培养学生协作与沟通，培养学生的思辨能力，通过课堂实践培养学生的设计能力、树立学生对于创新实践的信心；通过实践验证培养学生“大胆设计、小心求证”的科学精神。

（2）家国情怀：“2020年9月15日，美国对华为的新禁令正式生效。在此之后，台积电、高通、三星等主要元器件厂商将不再供应芯片给华为”，我国芯片制造在EDA软件、光刻机、光刻胶三个方面被“卡脖子”，我国通信技术企业遭到冲击。通过目前的“卡脖子”技术问题，激发学生刻苦钻研、报效祖国的家国情怀，最后，通过金一南解读华为被制裁的背后隐含的国际关系问题，帮助学生多角度去认识问题。

主题13—扩频调制：

通信中的博弈：扩频调制是CDMA技术的基础，扩频技术通过带宽提高系统的信噪比，利用带宽换取系统的抗干扰性能，但是，从系统的角度，频谱资源本身也是相当珍贵的资源，通过带宽与信噪比的选择，让学生体会通信中的博弈。

主题14—多载波调制技术原理及应用：

（1）创新精神：OFDM是多载波调制技术中频谱利用率最高的一种多载波利用技术，OFDM 调制可以通过FFT、IFFT变换来实现，这种实现方式使原本复杂的系统结构得到极大的简化，让学生体会创新给通信系统实现带来的改变，体会通信系统中无处不在的创新；

（2）数学之美：OFDM正交多载波调制解调可以通过变换和转化，将多载波调制的具体实现变换成了IFFT、FFT变换，带来了系统实现的简化，通过OFDM的实现原理，让学生体会通信技术中的数学之美，让学生体会数学在通信中的重要性，激发学生的学习热情。

主题15—分集技术与RAKE接收：

通信中的创新与辩证思维：多径信号，在各代移动通信系统中都是作为一种影响极大的干扰信号存在，唯独在3G CDMA系统中，通过RAKE接收技术，实现了对多径信号的利用，RAKE接收利用多径信号起到增强接收信号的作用。通过RAKE接收的学习，让学生认识RAKE接收技术的独特性，体会通信技术的新思路，感受通信中的辩证思维。

主题16—移动通信中的编码与交织：

（1）价值引领(专业认知)：通过移动通信中的编码技术的学习，全面的认识移动通信系统中用到的编码技术，体会编码技术之美，树立对通信技术、通信工程专业课程的正确认知。

（2）工匠精神：在编码技术的发展历程中，为了接近香农定理的极限，科学家们付出的努力，体现了精益求精的工匠精神，这种不断追求完善的精神，促使科研工作者不断创新。

（3）创新精神：通过交织技术在不增加冗余的前提下，辅助编码提高系统准确性，让学生体会交织技术的新思路，体会通信中的创新思维；课上仿真演示让学生体会编码和交织技术的重要性，通过仿真方法的介绍，让学生掌握创新研究的工具，通过课后扩展练习培养学生的创新精神。

主题17—多址技术：

价值引领(专业认知)：通过多址技术的演进，看通信技术的传承与发展，通过与复用技术的比较，用系统的角度认识实际应用中的通信技术，正确认识专业基础知识，树立对于专业知识的正确认识。

主题18—伪随机序列：

价值引领(专业认知)：随机信号的特点及分析、序列的自相关、互相关是《随机信号处理》课程中的内容，通过序列的自相关、互相关在系统中的应用，培养学生通信系统的思维方式；通过序列的应用树立学生对于专业基础课程的正确认知。

主题19—GSM系统的无线接口：

价值引领(专业认知)：通过GSM系统无线接口中各项通信技术的融合，理解通信技术在系统中的位置，树立对专业技术的正确认知。

主题20—GSM的控制与管理及GPRS技术：

职业道德培养：通过GSM系统中的伪基站是由于系统单向鉴权（用户不识别系统的真伪）造成的，属于系统的缺陷，伪基站散播虚假信息、伪装号码诈骗等危害群众利益，以此为反面教材，树立正确的价值观和职业道德，培养通信中的安全意识，认识通信中技术及技术优化的重要性。

主题21—CDMA系统的关键技术：

创新与专利：扩频调制是CDMA技术的基础，通过CDMA技术的起源及应用与发展，让学生体会CMDA技术中的创新精神，同时通过CDMA技术从提出到应用的发展历程，让学生认识专利保护的重要性。

主题22—系统容量分析与比较：

价值引领(专业认知)：从系统容量的纵向比较，认识各代系统的异同，通过纵向比较认识通信技术的发展，体会通信技术在系统中的重要作用，树立对于专业知识的正确认知。

主题23—IS-95系统概述及无线传输：

价值引领(专业认知)：通过IS-95系统中的无线信道的信号处理，认识通信技术在系统中位置及作用，疏通贯穿专业基础知识，树立学生对学科基础课程的正确认知，树立专业学习的信心。

主题24—3G主流标准概述：

（1）价值塑造：通过3G三大系统中的关键技术，引导学生认识通信专业及其研究方向在实际系统中的重要性，树立学生对于专业知识的正确认知和对所学专业的认同。

（2）家国情怀：通过移动通信系统中的同步问题（采用GPS实现同步），引出定位导航系统的重要性，引发学生对我国拥有自己的定位系统的重要性（导航、导弹制导、国防安全、民用：定位、系统时间同步），通过“2020年6月23日北斗导航系统完成所有55颗卫星组网发射，实现全球服务能力”，激发学生的爱国情怀。

（3）创新精神：通过教师研究生的研究课题（智能天线DOA），激发学生的学习兴趣，树立学生对于通信技术研究的正确认知和信心。

4 课程特色与创新

思政教育融入全过程。课程以树立学生对通信专业知识的正确认知，培养学生的创新精神，精益求精、科学严谨的工匠精神，树立正确的人生观、价值观及职业道德，提升大国自信、增强使命担当为目标，通过不同点切入，不断强化、正面引导、反面警示等将思政教育融入教学的全过程，凝聚思政内容，构建价值认同，形成价值认同的良性循环，培养健康的价值观，成为有为的社会主义接班人。

主题式教学法。整门课程的教学突破教材形成了重点突出，内容凝聚的24个主题，每个主题在1～2节课内完成，使每节课的教学内容主题鲜明。

创新思维导图引导。为了明确线上、线下的学习目标，创新采用思维导图来为学生的学习形成有效的引导。学生在进行自主学习时能建立起明确的思路，为自身的学习确立个性化的方法，为线下学习做好知识准备。

注重过程的综合考核。移动通信课程教学采用超星泛雅平台和雨课堂教学平台的统计数据共同来形成对学生学习过程的评价，通过学生在网络平台上的学习数据统计及雨课堂的课堂参与数据使得教学活动全程数据化，使得过程考核成为可能。[4]

5 成效与反思

移动通信课程的教学资源、教学方法、学习方法得到了学生的认可，通过课程形成对于所学专业的认可，这些认可最后会内化成对于自身的认同；学生积极参与讨论与实践、学习成绩的显著提高。近5年的数据显示，我校通信专业学生在创新方面成绩突出。同时，我校通信专业也涌现百优党员、芙蓉学子、创业精英等思政典型，树立榜样力量，形成良好的氛围。推广课程思政教学方法，构建通信专业课程思政教学案例库，由点成簇，由簇到面，形成育人合力；按金课标准，持续更新教学内容，践行培养有为的社会主义接班人。