《信号与系统》课程思政改革的实践与探索

贾星蓓，谢树京，贺 阳

（1.南华大学电气工程学院，湖南 衡阳 421001；2.南华大学第二附属医院，湖南 衡阳 421001）

“课程思政”这一概念是在2016年12月7日至8日举行的全国高校思想政治工作会议上提出的。“课程思政”的核心思想是立德树人，是教育工作者的根本任务，教师要运用并发挥好课堂的育人渠道功能，结合课程的特点，在教学和改革中有机地融入思想政治教育内容，形成各类课程与思政课同向同行的格局，使知识传授与价值引领产生协同效应，培育出一代又一代在德、智、体、美、劳全面发展，爱国爱党，具有浓厚家国情怀的社会主义建设者和接班人。

“课程思政”思想是我国新时期的教育纲领，是一种办学理念，一种育才方式和一种教学方法，它的提出是意义重大的，对中国的教育事业是有着深远的影响的。近两年“课程思政”的研究是一个热点，许多高校也有了课程思政示范课程。有研究提出课程思政建设的问题，改革的途径和方法[1-4]；有的研究将思政元素融入一门课程之中[5]，详细探讨思政内容的融合；有的将课程思政理论融合课程，根据具体实践进行探讨[6]。

这些研究可以概括为从理论和实践两个角度探索课程思政的内涵和具体实施方法，取得了一定的研究成果，但也存在一些不足。首先，课程思政存在实践成果少，理论讨论多的问题，大多课程思政只是泛泛而谈，结合专业实践较少，所以实践总结也不够。其次，对课程思政自上向下的理论与内涵的认知与演绎不够完整；最后，对课程思政自底向上的设计与实践的归纳不够系统。

“信号与系统”课程是自动化、通信工程和电子信息工程等专业本科生的一门专业课程，是“新工科”专业非常重要的一门课程。传统教学模式一般采用课堂上由教师进行理论讲授、公式推导，学生课后做习题练习的方式进行，教师是教学的主体，学生被动接受知识。这种教学模式难以激发学生的好奇心与主动性，无法让学生保持持续的学习热情。

本课题将课程思政元素与专业课程有机融合。课程思政不是专业课程与思政理论的简单相加，而是以本课程的知识内容和理论体系为基础，对包含在其中的思想政治元素进行深入探索和挖掘，并通过教师巧妙的设计，将思政元素与专业课程有机融合。引导学生对学科核心问题进行深层次的探究，激发学生学习本课程的原动力，引导学生主动学习，促进学生高思维的水平发展，可以对课程思政的精神有更加明确的认知，从而更加有效地推进课程思政的开展。由此也就可以十分清晰地看出课程思政是教育体制改革背景之下提出的一个具体的要求。课程思政教育目标的实现不仅能够帮助专业学科实现研究内容的拓展和延伸，与此同时，对于学生们个人素养的提升也是大有裨益的。这也就意味着，针对某一个学科开展课程思政的教学探索和教学分析，具有十分重要的现实意义。

1 《信号与系统》课程思政建设的问题

（1）思政内容不够多元化，和学科融合人不够紧密。改进措施是不局限于思政的形式和内容，要发散思维，根据该课程相关内容和知识点，从而找到合适思政内容平滑融入课程中。加入新颖、有趣的思政内容，不仅可以加强学生思政教育而且还可以提升学生的注意力。合理地穿插安排思政内容的故事，尽量让学生全部课程时间内保持高度的注意力集中状态。在优化和完善的过程当中，不仅要关注学生们学习兴趣的调动和激发，与此同时还要关注各种素材的引入。但是就当前的现状来看，课程思政以及整个专业课程的发展之间还存在着一定的不适配性。在课程思政教学发展的过程当中，还存在着形式主义的不良现象，这就不能够带动学生们的思维延伸，不能够为学生们的视野拓展搭建良好的平台支撑。

（2）传统授课的课堂教学模式比较单一。传统的教学模式一般都是教师讲授式模式，模式单一，不能提高学生积极性，不能激发学生主动学习的原动力。在过度传统枯燥的教学模式之下，学生们学习的积极性难以激发。学生们该学科以及课程思政的相关内容缺乏既有的兴趣，就会使得他们在课程学习当中注意力不够，集中学习的质量和效果难以保障。这就需要教师积极开展教学模式改革，可以设计教师和学生的互动环节，采用讨论或是启发等多种教学方法结合授课，内容还可以加入相关知识点的思政元素材料，例如讲述科学家事迹的和学生进行探讨，相关的科研实例对学生思维进行启发，激发学生的爱国情怀以及拼搏精神，还对学习的知识点进行巩固和应用。

（3）传统授课育人途径比较单一。需要不断拓展课堂育人途径，建立“全过程育人、全方位育人”的格局。开展线上线下混合模式教学。逐步摸索出了以线下“课堂教学”为本体，以线上自主学习为辅助的教学模式。课下可以通过网络平台，与学生进行互动交流，发放科学家传记的书籍和纪录片，或是开展关于科学家故事的研讨会，让同学讲一讲伟大的科学家的故事，使学生树立正确的人生观和价值观。

2 《信号与系统》课程思政建设的主要内容

《信号与系统》课程是自动化专业的选修专业课程，项目立足自动化专业的课程布局和课程特征，梳理形成专业课程的思想政治教育教学目标框架。在此框架中找准“信号与系统”课程思政的建设方向和重点，对课程进行思政改革，分为以下几点主要内容：

（1）对《信号与系统》采用二元融合的方法进行思政建设。二元融合建设方法，即课程科学性建设与思政性建设二元融合方法，体现的是教育的二元本质特性，即：教学+育人。其中可以将教学摆在基础位置之上，将育人作为升华的关键目标。通过学科的有效育人价值作用的发挥，提升学生们的综合素养，让每一名学生都能够成为真正服务于社会的优秀人才。根据二元融合的方法设计出课程每个章节的思政内容。例如，讲授课程之前要告诉学生为什么要学习这门课，让学生了解我国通信行业的现状，通信行业需要有专业知识的人才来推动和发展。这对学生树立正确的人生观、价值观是有帮助的，是激发学生学习本课程的原动力，我们需要通过课程思政，和同学们谈人生、论道德、看中国和看世界。只有学生的视野开阔了，内心丰盈了，才不会被动学习，才能站得更高，走得更远，为祖国做出更杰出的贡献。借助于这种方式，可以让学生们对现代化的发展环境以及以习近平新时代中国特色社会主义思想为代表的先进理论有更清晰的了解和把握。

（2）针对学生主动学习积极性不高这一问题，将建构主义的学习理论引入《信号与系统》课程思政教学中，建构主义的学习理论认为学习是指学生通过教师等他人辅助，借助必需的学习资料，在特定的社会文化背景和情境下，对知识的意义进行主动建构的学习方式。根据课程思政教学改革的启发式原则，设计授课内容、思政内容、互动环节以及授课模式等。教师应该对不同的教学环节进行精心的设计，当然也可以全面激发起学生们的参与热情，让学生们能够成为课堂当中的主人翁，给学生们更多的决策权和发言权。

（3）将“互联网+”的多模态授课模式融入《信号与系统》课程思政教学之中。通过课程思政改革，将单一的课堂教学模式修改为线上线下混合模式教学。逐步摸索出了以线下“课堂教学”为本体，以线上自主学习为辅助的教学模式。此外，不断拓展课堂育人途径，建立“全过程育人、全方位育人”的格局。课下可以通过网络平台，例如QQ（群）、博客（微博）等与学生进行互动交流。

3 《信号与系统》课程思政的几点实例

《信号与系统》课程是自动化专业的选修专业课程，项目立足自动化专业的课程布局和课程特征，梳理形成专业课程的思想政治教育教学目标框架。在此框架中找准“信号与系统”课程思政的建设方向和重点，对课程进行思政改革，如下几点：

（1）内容知识点：信号与系统的基本概念。思政融入点：通过信号与系统的概念与价值、信号与系统的历史与发展的讲述，引入通信技术在我国多个领域中应用情况及发展历程，引导学生领会通信的发展不仅是文化的沉淀，更是文化的创新，我们不仅要坚定文化自信，传承文明，更要不断创新、开拓进取。例如：由通讯的发展引出5G技术的应用，目前5G技术已经趋于成熟，但是仍然存在不少问题，5G的建设到普及涉及大量设备，主要包括芯片、智能手机和基站。芯片主要涉及设计、材料、制造等环节。我国部分专用芯片的研究正在快速追赶，如机顶盒芯片、监控器芯片等，通信设备芯片，如核心路由器自主芯片。但是高端智能手机、汽车、工业以及其他嵌入式芯片市场，中国与国际先进技术水平差距依然很大。像是处理器和存储器等高端通用芯片与国外先进水平差距也是很大。激发学生主动学习的积极性，引导学生的爱国精神。

（2）内容知识点：傅里叶变换。思政融入点：课程知识点可以引出傅里叶生平，通过傅里叶发生的故事，让同学们发现其对真理孜孜不倦的追求，引导学生学习科学家精神，还可以列举国内相关科学家事迹，通过这些事迹，引导学生主动学习以及爱国精神。例如：课程知识点引出傅里叶生平，通过傅里叶发生的故事，让同学们发现他对真理孜孜不倦的追求。此外，结合傅里叶故事，引出《论语·子罕》中的一句记录：子在川上曰：“逝者如斯夫！不舍昼夜。”引申出进学不已的意思。通过这句话也可以看出古今中外一些名家身上的科学家精神，引导学生学习科学家精神，即对真理孜孜不倦的追求。

（3）内容知识点：拉普拉斯变换。思政融入点：信号与系统在时域上和频域进行了分析，现在要在复频域上进行分析，要注意信号和系统时域、频域和复频域之间的联系，在此过程中培养学生的整体意识和大局观，以及辩证看问题。例如：对于拉普拉斯，将时域问题转换为复频域，形成频域法，上升到哲学高度，可以用苏轼的《题西林壁》中“横看成岭侧成峰”来描述。如果再延伸就是“远近高低各不同”，就是变换时空尺度看问题。还可以借用杨振宁对爱因斯坦的赞美词来理解，他认为“爱因斯坦不仅能用望远镜看问题，也能用显微镜看问题，而且还能自动变焦。”综上所述，要辩证地看待问题，从不同的角度来看问题，会发现问题的不同层面，从而能找到解决问题的方法。

4 《信号与系统》课程思政教学成果

（1）指导学生参加竞赛。通过课程思政教学改革，学生对《信号与系统》课程技能的掌握程度得以提升，从而提高综合能力和创新创业能力，促成学业成果提升。教师以此组织学生参加电子设计竞赛、智能机器人竞赛和智能汽车竞赛。此外还可以指导学生申报省、校级大学生创新创业训练计划项目，同时以创新创业项目为依托，参加省级及校级“互联网+”大学生创新创业大赛、挑战杯课外学术作品竞赛等赛事活动，提高获奖率及奖项级别。以这些奖项作为课程思政教学成果指标。丰富课程思政教学评价效果的课程指标体系，能够让最终的评价结果更科学，更公正，更客观。通过有效的评价也也可以帮助教师探寻更有效的课程优化方案和改进方案。

（2）利用线上软件引导学生学习思政知识，参与线上讨论。《信号与系统》课程采用“线上+线下”混合教学模式，线下教学是支撑和保障，线上教学是发展和延伸。在信息技术不断发展的背景之下线上，教学和线下教学的高度整合已经成为大势所趋。通过建设课程教学资源库，将教学课件、教学视频以及思政知识点上传到课程主要使用的超星泛雅线上教学平台，思政知识点包括名人事迹、科学家精神和实际相关实例等内容，引导学生观看学习，参与讨论和纂写观后感，以此作为课程思政教学成果指标。

（3）开展课程相关的思政专项活动。通过知识点与课程思政的融入点，可以开展课程思政专项活动，形式多种多样。例如，以科学家事迹为主题的学生的研讨会；傅里叶变换实际应用实例的展示会；时间连续系统和离散系统的对比的探讨会等等，以活动中的表现作为思政教学的成果。

5 总结

本文首先对《信号与系统》课程思政改革遇到的问题进行分析，并且给出了解决方法。其次，从三个方面对《信号与系统》课程思政教学改革进行了总结，分别是：采用二元融合建设方法对课程思政改革；建构主义的学习理论引入《信号与系统》课程思政教学中；将“互联网+”的多模态授课模式融入《信号与系统》课程思政教学之中。然后，以几个知识点为例，深刻挖掘了课程思政的融入点。最后，通过对课程思政的教学成果进行总结，采取信息反馈模式，对课程思政改革进行可持续性的修正。