新时代背景下电子信息类专业课程群大课程思政建设与探索

刘 靳，那 彦，李彩彩，金 艳

（西安电子科技大学电子工程学院，陕西 西安 710071）

0 引言

近年来，单一专业课程的课程思政教学改革、研究实践正在各高校全面展开，有许多经验和典型案例值得学习和借鉴，但大课程即课程群层面的研究还鲜有报道。在新时代背景下，我们结合电子信息类专业，从课程群大课程层面，进行了一些课程思政的建设与探索。大课程层面就是从电子信息类专业课程群出发，通盘考虑，顶层设计电子信息类专业课程的课程思政方案构建，在各门课程中有效衔接、系统融合、具体实施。

1 课程群大课程思政建设构想

站在新时代国家对人才培养要求的高度，推进电子信息类专业课程群大课程思政建设，在培养方案中明确政治教育不断线，各课程之间系统考虑，主讲教师互相切磋，共同讨论，在总体培养方案和课程教学大纲的大框架下，实现课程思政全覆盖。

1.1 顶层方案构建

我们选择电子信息类专业具有代表性的课程：《线性代数》《电路分析基础》《信号与系统》《数字信号处理》等，进行顶层方案的构建。

《线性代数》是高等数学的一个重要分支，是电子信息类专业的一门工程数学必修课。线性代数是科学研究的一个有力工具。线性代数是各专业的基础课程，为学习后继专业课程及科学研究奠定必要的数学基础。该课程所体现的几何概念与代数方法之间联系，从具体概念抽象出的公理化方法以及严谨的逻辑推理、巧妙的归纳综合等数学思想，对于培养学生的数学素养具有重要的作用。通过本课程的学习，使学生掌握基本理论、方法与思想，培养创新意识，具备一定的解决实际问题与科学计算的能力。数学是科技创新的一种资源，是一种普遍适用的并赋予人以能力的技术。线性代数是处理矩阵和向量空间的数学分支，具有高度的抽象性，而矩阵计算已成为科学研究的三大手段之一。通过本课程的学习，培养学生的严谨性与创新意识，提高学生的数学思维、数学建模应用、科学计算等数学能力与素养，运用数学软件进行复杂计算。

《电路分析基础》是电子信息类专业的一门必修课。电路分析的本质是研究求解电路变量即电流或电压量的简单有效的方法。通常可通过公式、等效、变换、置换、戴维南定理、诺顿定理等对电路进行最基本的分析求解。电路分析是电子信息类专业的根基。

《信号与系统》是电子信息类专业的一门必修课。是电子信息类本科阶段的专业基础课。本课程主要讨论信号、线性非时变系统的分析方法。通过这门课程的学习，掌握信号分析和系统分析的基本原理与方法，提高学生理论联系实际、分析解决复杂工程问题的能力，为进一步学习信号处理、通信理论、自动控制、人工智能等课程打下良好的基础。本课程主要任务是基于相关的数学和物理概念，建立信号与系统的分析模型，研究信号分析和系统分析的基本原理与方法，并通过实例分析介绍其在工程实际中的应用。通过本课程的学习，培养学生对信号与系统有一个系统化的概念，进一步培养思维推理能力和分析运算能力，强调工程理念，提高学生的工程实践能力，使学生能综合应用所学知识解决工程问题、自主性学习和创造性工作。

《数字信号处理》是电子信息类专业的一门必修课。它采用数字技术，研究信号和系统分析、信号处理、系统设计的基本原理和方法，具有理论与实践紧密结合的特点。课程通过采用英文教材、中文教材、英文课件、中文板书讲授、英文课件互动讨论、英文作业、中文作业、英文考试、实现课程的教学目标。课程主要任务是奠定学生的数字信号处理技术专业基础，培养学生采用数字技术对复杂工程问题进行分析、仿真、设计的能力。学生能够用英文表述课程的基本内容，并进行交流讨论。能够用英文撰写分析和设计报告，并进行讨论。能够用英文介绍自己的研究工作。

依据专业培养方案，结合这些典型课程的教学大纲，构建电子信息类课程群大课程思政体系。在课程群大课程思政格局下，立德树人是各门课程思政的核心与主线，其他思政元素根据不同课程所介绍的不同内容，各有不同的侧重点。线性代数课程作为工程数学的基础可以重点从数学之美延伸到人文素养；电路分析基础课程作为电子信息类专业的先修专业基础课程可以重点从家国情怀延伸到爱国教育；信号与系统课程作为电子信息类专业的专业基础课程可以从红色校史延伸到科学精神；数字信号处理课程作为电子信息类专业后续专业拓展课程可以从工程问题延伸到工匠精神。在课程群大课程思政格局下，首先要解决好两个问题：一是找准切入点；二是精心设计思政要素小插曲。

1.2 寻找切入点

按照课程教学大纲章节，梳理课程内容和知识点，进行课程思政教学设计，寻找加入思政元素的最佳切入点。切入点可从“立德树人”“爱国教育”“科学精神”“工匠精神”“人文素养”等多个方面引入思政元素。切入点的作用是启发、强化学生进一步掌握相关知识点，了解掌握相关知识背后的需求故事。把握好这样的切入点，才会使学生真有感悟和触动，从而将学生学习知识的态度从“要我学”转变为“我要学”，切实达到培养教育学生，提高学生汲取知识的能力。此外，在一整堂课程中，切入点的引入不宜过多，否则将很容易破坏知识链条的完整性和紧凑型；切入点引入的时机也很讲究，在授课过程中善于观察学生听课的效果，若发现学生互动不积极时，适时地引入切入点可以将学生的注意力再次拉回课堂，从而提高授课和听课的效果。

1.3 设计小插曲

要结合电子信息类专业各课程特点和课程情景，精心设计一段完整的思政元素小插曲或小故事。小插曲要以学生为本，紧贴课程内容和知识点，善于春风化雨、润物细无声地启迪学生的灵魂，激发学生的学习动力和探索兴趣。专业课程往往知识内容丰富、学时有限，小插曲要简洁明快，真实可信，能紧紧抓住学生的注意力，结尾要精彩，要升华和拓展，蕴含大道理，有利于加深和巩固课程的相关内容。此外，设计小插曲应结合本校的校史或知名校友院士，讲述发生在学生身边且学生听过或见过的故事，将背后的故事讲深讲透，真正做到“看得见，摸得着”，真真正正地让学生对所学知识有了更为深刻的认识，提高学生探索知识的内生动力。

2 实际应用举例

2.1 以《线性代数》为例，进行课程思政案例设计

在课程开始引入德育教育元素，进一步明确立德，就是树立高尚的品德，树立德业，人品是一个人的修为，是人存在这个世间的根基。做一个对国家、对社会有用之人，就是德行的光辉呈现。以家国情怀、爱国教育为切入点。在第二章，引入爱国教育元素。爱国是我们对自己家园以及民族和文化的归属感、认同感、尊严感与荣誉感的统一。此处讲数学家小故事。数学大师丘成桐是一位在世界上有影响的数学家，他虽在异乡，但讲话常常口不离“我们中国”，为我国数学的发展和人才培养做出了许多贡献。以逻辑思维、科学文化为切入点。课程全程贯穿从数学之美到人文素养。在课程中间和结尾插入数学现状与发展，培养学生的数学思维，特别是线性代数课程中经典的逻辑思维；在科学研究中遇到实际问题，如何通过建立数学模型，将难以解决的问题变成数学问题，然后利用数学工具加以解决。介绍相关的中外数学家，包括他们的职业精神、职业素养、严谨求实的工作态度、缜密有序的学习习惯，培养学生精益求精的精神，激发学生科技报国的使命担当。培养学生将实际问题转化为数学模型尤其是线性模型并求解的思维能力，并为相关的后续课程及专业课程奠定必要的数学基础。

2.2 以《电路分析基础》为例，进行课程思政案例设计

课程全程贯穿从家国情怀到爱国教育。以家国情怀、爱国教育为切入点。爱祖国，要有能力和实质内容。鼓励学生努力学习不断进取，掌握科学基础知识，才能在将来的工作岗位上为祖国的强大，做出具有实际意义的贡献。以历史文化，人文教育为切入点。通过小故事讲述我国老一辈电路理论专家西安交通大学邱关源教授、东南大学管致中教授、西安电子科技大学吴大正教授等潜心研究、融会贯通将电路分析理论介绍到国内。以思考观察，善于发现为切入点。穿插分享与电路相关的学科历史人物的生平经历，例如最早提出电荷守恒的富兰克林，他一生只在学校读了2年书，但富兰克林的自我学习从未间断过，他善于思考观察，善于发现，最后成长为杰出科学家。

2.3 以《信号与系统》为例，进行课程思政案例设计

课程全程贯穿从红色校史到科学精神。结合身边熟悉的专家和教授的高尚品德、科学研究的故事，培养学生具有健全的人格，在灵魂深处构筑强大的道德和理想支撑，树立正确的世界观、人生观、价值观。以家国情怀、爱国教育为切入点。讲述学校“长征路上办学，半部电台起家”的办学历史，办学初衷，讲好“我从哪里来，要到哪里去”的故事，明确学生要成为德、智、体、美、劳全面发展的社会主义事业的建设者和接班人。以“人文素养”传统文化、个人成才的内在精神品质作为切入点。树立学生人文知识和技能、人文能力和方法、人文素养和传承文化精神，未来不断为祖国建设富强奋斗。结合1940年毛主席为学校首任王诤老校长所办刊物题词“你们是科学的千里眼、顺风耳”，讲述科学的千里眼──雷达的发展、到学校国家级“信息感知技术协同创新中心”“嫦娥奔月”等一代又一代科技传承，培养学生不屈不挠，永不言败的精神。以“科学工程”、科学精神、团队意识作为切入点。培养学生勇于探索、科学思维、批判思维、“大国工匠精神”、团结协作精神。通过实验、参观、小组协作、参加各种学科竞赛、实践环节等课程思政教育的有效载体，培养学生追求真理、团结协作精神并讲述电子工程学院走出的院士、大国工匠的故事。

2.4 以《数字信号处理》为例，进行课程思政案例设计

课程全程贯穿从工程问题到工匠精神。线上推送爱国科学家、两弹一星元勋钱学森的故事。钱学森20世纪40年代克服重重阻碍艰难回国，为了祖国的独立富强奋斗一生。数字滤波器的设计是DSP的重要内容，主要讲解IIR、FIR的基本结构和设计方法及如何计算等内容。在课程的教学过程中，可以从工程问题延伸到工匠精神，设计小故事应结合本校的校史或知名校友院士，讲述发生在学生身边且学生听过或见过的故事，将背后的故事讲深讲透，真正做到“看得见，摸得着”，真真正正地让学生对所学知识有了更为深刻的认识，提高学生探索知识的内生动力。例如500米口径球面射电望远镜（Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope，FAST）就是我校的一个优秀案例。FAST开创了建造巨型望远镜的新模式，大幅拓展人类的视野，用于探索宇宙起源和演化。FAST的信号的捕获和处理都是DSP的典型案例。西安电子科技大学段宝岩院士领衔了相关设计。通过对FAST的讲解，强化学生的国家意识、工匠精神、科学精神。《数字信号处理》课程的实验验证、知识拓展、或设计编程过程，可以适度地加入探索实践引导，围绕信号处理的全流程进行展开设计。通过相关的实验教学和工程应用实践，使学生们对所学知识能够“学得更透、悟得更深”。为以后走上社会，适应工作打好基础。

3 实践体会

课程群大课程思政主讲老师作为教学研究项目成员，以“虚拟教研室”的组织形式随时交流各自课程思政实施中的经验、体会。根据各自体验和学生反馈，不断进行改进。要不断探索学生喜爱的方式，避免枯燥乏味的说教。要通过润物细无声的渗透，使课程思政的切入让学生思想上产生共鸣和愉悦，促进教育效果的达成。要不断吸收学习校内外同行的好方法、好案例，把课程群大课程思政做得更有特色。打铁还需本身硬，师德师风是检验教师综合素质的重要标准，做一个有理想信念、有道德情操、有扎实学识、有仁爱之心的好老师，更好地担当起学生人生规划的指导者和引路人是教师义不容辞的义务和责任。