信号与系统课程思政建设的几点思考

张  东  

（中山大学 电子与信息工程学院 广东 广州 510006）

[摘  要]：信号与系统课程思政建设对于电子信息类、自动化类专业培养德才兼备的建设者和接班人具有重要的意义。信号与系统课程思政建设需要从立德树人的根本要求出发，提升教师思政意识，优化课程设计、深挖思政元素、探索融合模式，把爱国情怀、学习目的、科学精神、规则意识、工匠精神等思想政治教育导向与信号与系统课程知识、技能训练有机融合，实现显性与隐性教育的有机结合，培养具有正确价值观念、完善知识结构、扎实创新能力和宏大国际视野的高素质人才。本文从坚持立德树人的根本要求出发，以坚定学生理想信念为主线，结合信号与系统课程的知识特点，从课程思政元素的挖掘、课程思政元素的切入点设计、课程思政建设对教师的要求等方面对实现信号与系统的专业教育与思政教育的有机融合进行了思考与讨论。

[关键词]：课程思政改革，信号与系统，讨论

[作者简介]：张东（1977-），男，辽宁鞍山人，博士，中山大学电子与信息工程学院副教授，研究方向：信号处理，模式识别。

[基金项目]：2021年度中山大学校级本科教学质量工程类项目，名称：信号与系统的支持【编号：无】。

致谢：本文得到2021年中山大学本科教学质量工程项目的资助。

[中图分类号]  G642   [文献标识码] A   

近年来，在专业课教学中开展课程思政教育已成为高等学校落实立德树人根本任务的重要措施。课程思政是指将思想政治教育元素融入到专业课的教学当中，在传授专业知识的同时潜移默化地引领学生的思想意识,实现专业知识的传授与价值引导的有机统一^[1]。课程思政是对思政课程的重要补充，对于实现各类课程与思想政治理论课的同向同行和全方位协同育人具有重要意义^[2]。

信号与系统课程是电子信息、自动化本科大类专业的基础课程，是学生进一步学习数字信号处理、通信原理、自动控制原理、图像处理等专业课程的重要基础。信号与系统课程在电子信息类、自动化、通信工程等专业的教学体系中占有重要的地位。信号与系统的课程思政建设对于学生在专业知识的学习过程中树立正确的人生观、世界观和价值观具有重要的意义。

一． 课程思政元素的挖掘

深入挖掘蕴含于专业课程中的思想政治教育元素，是在知识传授中实现价值引领的重要抓手。能够帮助学生塑造正确的人生观、世界观和价值观的素材都是课程思政建设的重要元素。在教学实践中，挖掘能够与专业课程知识内容有机结合的思政素材，更有利于实现潜移默化立德树人的根本任务。信号与系统课程的知识内容扎根于数理基础，具有物理分析严谨、数学推导严密的特点；同时，信号与系统课程是多门专业课程的基础，与工程应用联系紧密，具有多领域交叉融合的特点。基于课程的知识特点，发掘有助于厚植爱国情怀、激发学习热情、强化科学精神与规则意识、弘扬工匠精神的思政元素，是信号与系统课程思政建设的重要方向。

1. 爱国情怀

爱国情怀是指对祖国的深厚感情，是社会主义核心价值观最主要的部分。信号与系统课程是多学科多领域应用交叉融合的基础，可以通过搜集我国在电子信息、自动化、计算机、人工智能等领域的重大成就、先进人物、先进事迹等典型案例，介绍我国在某些领域的技术瓶颈等，厚植学生的家国情怀和为民意识，激励学生为人民幸福和中华民族的复兴而努力学习。

2. 学习热情

对课程的学习热情是学生提升学习主动性、锻炼克服困难能力的内在源泉。信号与系统课程综合运用其先修课程的知识内容，为广泛的应用领域提供解决问题的方法基础。信号与系统课程知识点的教学难度较高，学生易有畏难情绪。为了激发学生的学习热情，可以搜集我国近年来重大工程应用案例，挖掘案例与信号与系统基本方法之间的联系，再回溯到涉及的数学、物理根源，构建一条从理论到方法再到应用的知识运用链条，使学生认识信号与系统课程在解决问题各环节中的作用，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当，坚定为民族复兴而努力学习的决心。

3. 科学精神

科学精神是人类在科学探索活动中形成的价值标准、共同信念和行为准则的总称^[3]，是国家繁荣富强、民族进步兴盛必不可少的精神。在信号与系统课程中，体现科学精神的思政元素主要来源于两个方面。一是体现于科学家事迹中的科学精神，二是来自于任课教师自身所展现的科学精神。与科学家的杰出事迹相比，任课教师在分析问题、讨论问题、解决问题过程中所秉持的批判和怀疑精神、实践和探索的精神、团队和奉献精神，更能给与学生以直接和浸润式的影响，是信号与系统课程思政的重要元素。

4. 工匠精神

工匠精神是指从业者高尚的职业道德、高水平的职业能力和职业品质以及优秀的行为表现^[4]。在信号与系统的课程思政建设中，为突出工匠精神的思想引领，可以结合知识内容积累优秀人物的先进事迹，为学生树立对职业敬畏、对工作执着、对产品负责的榜样。教师在教学实施中，也应注重授课的细节，不断追求完美和极致，以严谨的工作态度和工作作风，率先垂范。

5. 规则意识

规则是一种基于正确价值理念而制定出来供大家共同遵守的制度或章程^[5]。规则意识是发自内心的、以规则为自己行动准绳的意识，是新时代党和国家接班人必须具备的优良品质。信号与系统课程思政建设中，可以采用浸润式的教育方式，从三个层次发掘思政元素，开展对学生的规则意识培养。第一个层次是通过与学生的座谈与交流，让学生参加一些学习评价规则的制定工作，加强学生对规则意识的理解与认同；第二个层次是在教学活动中严格落实学习评价规则，使遵守规则成为学生的自觉意识；第三个层次是通过学习评价规则促进学生提升能力（包括表达能力、实践能力、团队协作能力等），使遵守规则成为学生可持续发展的内在需要。在理解制度、遵守制度和制度激励的作用下，提高学生能力，实现规则意识的隐性引领。

二． 课程思政元素的切入点

如果将专业课的课程思政工作比作烹调中的“撒盐”，教学中恰当的思政元素切入点则是最佳的“撒盐”时机。信号与系统的知识体系中涉及到众多的科学家、科学事件，包含了大量来源于工程实践的实例，蕴含了深厚的哲学思想，这些特点为思政元素切入信号与系统课程教学提供了契机。另外，教学实施中广泛的师生互动，以及对学生进行全面评价的环节也是重要的思政元素切入点。

1. 结合知识体系的发展历史

信号与系统知识体系的发展历史为思政元素提供了丰富的切入点。在知识点引出之前，可通过介绍知识涉及到的科学史实和科学家事迹，将课程思政元素切入信号与系统的教学中。例如，在引入傅里叶级数的概念之前，介绍科学史上众多学者对于利用三角级数表示信号的研究工作，突出傅里叶坚持研究观点，历经挫折，终于将研究成果发表的故事，说明坚持探索的重要性，树立科学家精神的榜样和工匠精神的典型。

2. 结合科技时事

结合与知识点相关的重要科学时事引入思政元素。例如我国的探月工程、火星探测工程、载人航天工程等涉及到深空通信、图像处理、目标检测等应用实例，结合这些重要的科学时事，将思政元素切入到信号与系统理论在通信、滤波、采样等方法的应用当中，即可以激发学生的爱国情怀，又有利于培养学生对于信号与系统课程的学习兴趣。

3. 结合课程例题的背景

结合课程例题的应用背景，引入课程思政元素。例如将系统稳定性讨论的例题与雷达机械稳定控制的应用背景相结合，帮助学生深入认识所学知识的实践意义，树立学习科学技术为国家建设服务的志向。

4. 结合分析方法

从变换域的角度对信号和系统问题进行分析是信号与系统课程的重要教学内容。变换域法与时域法从不同的侧面分析问题，各有所长；信号与系统在时域和频域的性质不同但又密切联系。在教学中细致分析时域法和变换域法、傅里叶变换与拉普拉斯变换及Z变换之间相互联系和转换的规律，帮助学生运用辩证唯物主义的观点认识客观世界，树立正确的世界观。

5. 利用问答环节

设计启发式问题，在课堂问答过程中鼓励学生深入探究问题根源，培养学生质疑的精神、探究真理的信心。在问答环节中联系相互关联的课程知识，帮助学生建立广泛联系的哲学观点，培养学生学习兴趣，增强学生融会贯通的学习能力，

6. 结合学生作业

鼓励学生在作业环节中以探索的眼光和批判的态度研究和解决问题，鼓励学生对多种方法之间的联系进行证明，鼓励学生对教学细节开展讨论，培养学生探究科学现象、总结科学规律的兴趣与能力。

7. 利用教学制度和评价规则

从教学安排和学习评价规则的执行中切入对学生规则意识的培养。学期初公布教学安排和具体的学习要求；教学过程中严格遵守和认真记录；学期末对教学记录进行公示；严格按照教学记录评定平时成绩、严格执行学生评价规则。利用规则促进学生学习积极性，增强学生的规则意识。

三、课程思政建设对教师的要求

开展课程思政建设，使得课程思政与思政课程同向同行已经成为信号与系统课程建设的共识。信号与系统的课程思政建设对教师提出了更高要求。

首先，教师应转变“只负责传授专业知识”的狭隘观念，充分意识到课程思政的价值在于实现立德树人、育才与育人的完美结合，增强开展课程思政工作的自觉意识，积极主动地实施课程思政。信号与系统课程的教师需要努力提升自身的专业能力和政治理论修养，在教学中深用理论，巧用方法，循序渐进，不断探索和优化信号与系统课程思政建设的路径。

其次，教师应基于信号与系统课程的知识结构，结合学科特色做好课程教学的顶层设计。将课程的基本概念、基本方法与课程思政教育进行有效关联，积极探索在教学目标、教学形式、授课过程、考核评估、师生交流等环节中课程思政元素的切入形式和表现形式，设计系统的、全方位融合的信号与系统课程思政体系。

第三，教师应努力拓展教学视野，积极发掘课程思政元素。从信号与系统的理论基础和应用实际出发，拓展教学视野，从科学家、科学史、新闻时事、工程应用、科研课题、生活实例等视角，积极挖掘课程思政元素。

第四，教师需要认真分析学生的反馈，不断改进。通过师生交流、问卷调查等形式积极了解学生的学习情况和思想动态，认真分析学生的反馈信息，调整教学方法，改进教学手段，解决学生在学习中遇到的困难和思想上的困惑，帮助学生形成正确的、主流的价值观和对创新性和创造力的培养。

四． 结语

目前信号与系统的课程思政建设仍处于探索阶段，不论是课程的顶层设计，还是思政元素的积累优化，或是思政元素的融入形式都需要进一步实践和总结。信号与系统的课程思政建设需要从课程特点出发，进一步提升教师的课程思政意识、优化课程设计、深挖思政元素、探索融合模式，把爱国情怀、学习目的、科学精神、规则意识、工匠精神等思想政治教育导向与信号与系统课程知识、技能训练有机融合，实现显性与隐性教育的有机结合，培养具有正确价值观念、完善知识结构、扎实创新能力和宏大国际视野的高素质人才。

[参考文献]

[1] 赵琰，蒋伟，陆静，逄玉叶，课程思政的探索与实践——以信号与系统为例，中国教育技术装备，2019年4月下，第08期（总第458期）。

[2] 罗向龙，明洋，李晗，“信号与系统”课程思政教学改革与探索，教育教学论坛，2020年12月第50期，27-28页。

[3] 孟翯巍,新时代大学生科学精神教育探析，吉林工程技术师范学院学报， 2021,37(05),50-53页。

[4] 论“工匠精神”。中国文明网，http://www.wenming.cn/ll_pd/ddjs/201705/t20170524_4259874.shtml，2017-5-24。

[5] 胡海燕，新时代党员干部的规则意识教育，社会科学家， 2021,(05)，135-139页。

Discussion on the Curriculum Ideological Reform for the Course of Signals and Systems

Some Thoughts on the Ideological and Political Construction of the Signal and System Curriculum

Zhang Dong

(School of Electronics and Information Engineering, Sun Yat-sen University, Guangzhou, Guangdong Province 510006)

Abstract: Curriculum ideological reform in the course of signals and systems is of great significance for cultivating builders and successors with great personality in majors of electronics information and automation. According to the fundamental requirements of establishing moral integrity in cultivation people, and based on the characteristics of signals and systems, the practice of curriculum ideological reform needs to improve the ideological consciousness of teachers, optimize the course design, explore curriculum ideological elements, investigate fusion modes, and integrate ideological and political education such as love of national conditions, learning purpose, scientific spirit, rule consciousness, artisan spirit with curriculum knowledge and skill training. This is an efficient way to realize the organic combination of explicit and implicit education, and cultivate high-quality personnel with correct values, improve knowledge structure, solid innovation ability and a broad international perspective.From the fundamental requirements of khalid education, to firm students' ideals and beliefs as the main line, combined with the knowledge characteristics of signal and system curriculum, from the mining of the ideological and political elements, the ideological and political construction, the integration and integration of ideological and political education.

Keywords: curriculum ideological reform, signals and systems, discussion