通信原理課程思維特點(diǎn)和思政元素挖掘

◎鄭生科 周雪芹

《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》指出：“深入梳理專業(yè)課教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合不同課程特點(diǎn)、思維方法和價(jià)值理念，深入挖掘課程思政元素”，并且要“將課程思政融入課堂教學(xué)建設(shè)全過程”，“貫穿于課堂授課、教學(xué)研討、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)、作業(yè)論文各環(huán)節(jié)”。通信原理是通信專業(yè)的核心基礎(chǔ)課，“主要講授現(xiàn)代通信系統(tǒng)的基本原理、基本性能和基本分析方法”，對通信原理課程思政元素的挖掘，是相關(guān)專業(yè)課程思政體系建設(shè)的重要基礎(chǔ)性工作，也為理工科課程思政建設(shè)的實(shí)施路徑提供參考。

一、通信原理課程思政建設(shè)的難點(diǎn)和突破

我國課程思政研究仍處于起步階段，“實(shí)際案例有限，相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)較匱乏，大多集中在思政課層面，對于專業(yè)課程的課程思政研究較少”。特別是“理工科課程本身以自然知識為基本對象，反映事物的自然規(guī)律和運(yùn)行機(jī)理，具有客觀性，并超越意識形態(tài)”，“不關(guān)乎思想政治立場，與人文社科課程存在的思想理念顯著不同”，“學(xué)生接受的教育重點(diǎn)在技術(shù)和知識層面，強(qiáng)調(diào)‘工具理性’，使得理工學(xué)生缺乏‘道’的自覺，特別是價(jià)值上的引領(lǐng)和啟示”。同時(shí)，“理工院校數(shù)、理工科師生人數(shù)較之于人文社科人數(shù)比重更大，在社會信息化工業(yè)加速推進(jìn)的社會發(fā)展中使得理工科重要性持續(xù)加劇，發(fā)揮理工科課程思政的作用”，顯得更加緊迫和重要。

通信原理具有“抽象概念多、數(shù)學(xué)推導(dǎo)多、邏輯性強(qiáng)、基礎(chǔ)性強(qiáng)的兩多兩強(qiáng)特點(diǎn)”，但同時(shí)也是“一門很好的方法論和思維訓(xùn)練的課程”。“一些思維方法不僅僅從課程從學(xué)科專業(yè)的角度是適用的，轉(zhuǎn)移運(yùn)用到其他方面仍然是管用的”，“不局限于單一的專業(yè)領(lǐng)域，應(yīng)用于人文社會問題，還可以幫助學(xué)生改善為人處世的方法”。而這也正是理工科課程的強(qiáng)項(xiàng)、優(yōu)勢，“它不僅提供思維產(chǎn)品，更提供可以運(yùn)用轉(zhuǎn)移的科學(xué)思維”。因此理工科課程的思維方法正是其思想政治元素的源頭活水，體現(xiàn)了《綱要》結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)分類推進(jìn)課程思政建設(shè)的獨(dú)特價(jià)值。本文從通信原理課程的思維特點(diǎn)出發(fā)，來實(shí)施課程思政元素的挖掘，將思政育人貫穿于課堂授課、教學(xué)研討、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)等環(huán)節(jié)。

二、通信原理課程思政元素挖掘

通信原理所具備的思維方式具有辯證性、精密性、系統(tǒng)性、主動(dòng)性、意志性等特點(diǎn)。依據(jù)這些特點(diǎn)，在教學(xué)各環(huán)節(jié)中結(jié)合相應(yīng)的知識點(diǎn)和教學(xué)研討，通過借題發(fā)揮，“緊緊圍繞做人做事的基本道理”融入思政元素，實(shí)現(xiàn)《綱要》提出的協(xié)同育人目標(biāo)。

（一）思維的辯證性

通信原理緒論章提出衡量通信系統(tǒng)性能的兩個(gè)指標(biāo)：可靠性和有效性。可靠性指傳輸內(nèi)容的正確性；有效性指傳輸?shù)男省蓚€(gè)指標(biāo)內(nèi)在是矛盾的，比如數(shù)字基帶傳輸為了降低誤碼率增加可靠性，在原消息序列中增加若干比特，用于接收端檢錯(cuò)和糾錯(cuò)。這些新增加的冗余比特加大了系統(tǒng)傳輸負(fù)擔(dān)，使有效性降低。為了解決這個(gè)問題，科學(xué)家改進(jìn)信道編碼技術(shù)，從而用更少的冗余比特，獲得更好的檢糾錯(cuò)性能。于是通信系統(tǒng)的整體性能得到改進(jìn)，內(nèi)在矛盾的指標(biāo)又達(dá)到更高層次的統(tǒng)一。縱觀通信歷史發(fā)展過程，由矛盾雙方推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步從而達(dá)到更高水平統(tǒng)一的例子比比皆是。

人生也一樣，充滿了矛盾。想打球就沒時(shí)間看書，看書就沒時(shí)間做家務(wù)，如何協(xié)調(diào)？這就要求想盡各種辦法克服困難。經(jīng)過摸索，或者把時(shí)間規(guī)劃得更細(xì)致更合理，或者熟能生巧提高效率，或者先解決主要矛盾，總之困難克服了。所以說克服困難才是人生永恒的主題，人就是在克服困難中進(jìn)步成長的。碰到矛盾很自然，借此機(jī)會增長自己的智慧。更進(jìn)一層，人的痛苦和無奈很多來自于個(gè)人生命空間和族群公約之間的矛盾與沖突。如何既能讓自己心情舒暢，又能與人群和諧相處，這里面人性的展現(xiàn)和分寸的把握，是青年學(xué)子們要用心去體會和實(shí)踐的，是貫穿一生的重要課題。能做到二者的平衡，就是人生大智慧。

（二）思維的精密性

在學(xué)習(xí)模擬單邊帶調(diào)制時(shí)，通過教學(xué)研討，讓學(xué)生思考“用濾波法產(chǎn)生SSB信號的最大難點(diǎn)是什么”時(shí)，A生回答：濾波器的邊沿做到很陡峭不容易，特別當(dāng)頻率越高時(shí)實(shí)現(xiàn)越困難；B生補(bǔ)充道：在這種情況下通常是通過分級濾波來實(shí)現(xiàn)，可以降低Q值，從而降低濾波器的制作難度。

由此引發(fā)對于思維精密性的探討。A生的回答可以作為標(biāo)準(zhǔn)答案，但B生沒有止步于“是什么”，而是進(jìn)一步想到“怎么做”，這是思維習(xí)慣和能力的一個(gè)重要飛躍。B生領(lǐng)悟到了問題的言外之意，其思維更精密。雖然問題本身很小，但反映出來的思維精密度差異卻很有趣。它在很大程度上決定人際溝通的態(tài)度和效果、處理事務(wù)的流程和質(zhì)量，是關(guān)乎人生事業(yè)成敗的關(guān)鍵因素。而思維精密度的訓(xùn)練要從心靈頻率的穩(wěn)定性開始，從專注于某個(gè)興趣著手，在越來越投入的過程中，生活會調(diào)整，思想也會單純化，雜念減少，當(dāng)注意力能夠長時(shí)間聚焦到某一點(diǎn)時(shí)，思維會越來越微細(xì)和有穿透力，思考問題就會更精密、更完整。

（三）思維的系統(tǒng)性

在數(shù)字基帶傳輸章的教學(xué)研討中有這樣一題：“請描述如何用二元數(shù)字基帶信號傳輸數(shù)字消息？”對該題的作答有四個(gè)要點(diǎn)：二進(jìn)制比特流、時(shí)隙、二元PAM信號、定時(shí)。把這四個(gè)要點(diǎn)做一個(gè)完整的邏輯表達(dá)如下：數(shù)字消息是一串符號序列，每個(gè)符號轉(zhuǎn)換成若干二進(jìn)制比特0、1的組合，成為二進(jìn)制比特流。每個(gè)比特占用一個(gè)時(shí)隙，每個(gè)時(shí)隙的長度一樣，一個(gè)一個(gè)依次傳輸。時(shí)隙上采用高低幅度不同的兩種脈沖電平，分別對應(yīng)比特1和0，這種由連續(xù)的脈沖電平組成的信號稱為二元脈沖幅度調(diào)制信號。接收該信號時(shí)必須對準(zhǔn)相應(yīng)的脈沖來檢測它的電平高低，因此需要和發(fā)送端嚴(yán)格的定時(shí)同步。

要求學(xué)生自主選擇討論題，但幾乎所有學(xué)生都回避了這道題。注意到這個(gè)有趣的現(xiàn)象，引出對思維方式系統(tǒng)性特點(diǎn)的討論。首先啟發(fā)學(xué)生思考，這道題有高深的理論或技術(shù)難點(diǎn)嗎？沒有。那到底是什么難倒大家呢？原來其他問題一兩個(gè)要點(diǎn)就可以回答清楚，但這個(gè)問題有四個(gè)要點(diǎn)，需要串聯(lián)起來組織成一套連續(xù)完整的邏輯，其思維過程就比較長，中間不能斷檔和跳檔，所以專注力要求能持續(xù)集中，這是對心理的考驗(yàn)。訓(xùn)練方法首先是記憶，把四個(gè)要點(diǎn)分別記下來，琢磨其中的含義，按照它們的內(nèi)在因果形成一個(gè)邏輯系統(tǒng)。把整個(gè)系統(tǒng)在腦海中反復(fù)演練、完善，直到熟能生巧。再嘗試變換不同的角度和語言靈活表達(dá)，使之內(nèi)化為生命體驗(yàn)。由此得到將一個(gè)復(fù)雜邏輯系統(tǒng)融入生命的經(jīng)驗(yàn)，再將此經(jīng)驗(yàn)運(yùn)用到更多的場合，方法越用越純熟，并且形成自己的要領(lǐng)和特色，人生的信心和實(shí)力就在這當(dāng)中建立。這就是學(xué)習(xí)方法，下手處不難，關(guān)鍵是反復(fù)練習(xí)。

反之，專注力不夠，思維散亂，常常被不知何處冒出來的雜念打亂。所以大部分的人生沒有長遠(yuǎn)的系統(tǒng)規(guī)劃，靠拍腦袋做決定。就好像一片樹葉漂在大水中，隨波逐流不能自主。思維沒有系統(tǒng)和深度，人生就沒有方向和定力，往往挫折不斷、怨天尤人。

（四）思維的主動(dòng)性

在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中，針對學(xué)生提問的方式引出討論。提問一般分兩種，一種是不經(jīng)過腦子，隨口一問，“這個(gè)波形對不對”“結(jié)果怎么出不來”，被動(dòng)地等待老師的施舍，看不到主動(dòng)克服困難的努力和態(tài)度。隨便提問，也只好隨便回答。另一種是經(jīng)過思考，“經(jīng)過分析，波形應(yīng)該是怎樣，但是實(shí)際結(jié)果又不是這樣。再次檢查測試，整個(gè)線路沒有問題，各個(gè)信號點(diǎn)均有信號顯示，示波器探頭工作正常，但是結(jié)果和預(yù)期有差異，不知道問題在哪里，請老師指點(diǎn)。”這樣提問，老師就能夠抓住問題的關(guān)鍵，有針對性的指導(dǎo)，這就是老師作用。問者認(rèn)真思考，答者也一定認(rèn)真回答，提問的態(tài)度決定了回答的態(tài)度。

人生中也會碰到很多困惑和疑問，絕大部分是通過自己不斷地摸索找到答案，而且所謂答案也往往是階段性的，過一段時(shí)間又會有新的認(rèn)識。所以養(yǎng)成自我提問、自我解答的習(xí)慣是至關(guān)重要的。不想辛苦鉆研，只想從別人那里輕松獲得答案，這樣的答案沒有價(jià)值。得之易，失之易，況且真假還不一定。人生中真正重大的問題往往不會輕易問出來，而是作為疑情放在心里慢慢咀嚼、醞釀，不必有答案，自我叩問本身就有一種巨大的力量推動(dòng)一個(gè)人不斷摸索、成長，人生智慧就在這個(gè)過程中產(chǎn)生，到某個(gè)時(shí)候豁然開朗。所以不必急著得到答案，重要的是追尋答案的過程。

（五）思維的意志性

在講授數(shù)字基帶傳輸章時(shí)，有學(xué)生私下透露，內(nèi)容難度比較大，好多同學(xué)已經(jīng)放棄了。借這個(gè)話題引出關(guān)于意志力的討論。其實(shí)不是這一章理論技術(shù)有多么高深復(fù)雜，而是這套思維模式大家從來沒有接觸過，不熟悉。數(shù)字通信系統(tǒng)是怎么運(yùn)作的，有哪些技術(shù)問題，怎么解決，這里面有它的一套背景、邏輯和語言模式，只有沉下心來慢慢讀慢慢思考，一點(diǎn)一點(diǎn)融入進(jìn)去，才能搞清楚它到底在講什么，要干什么。

現(xiàn)在在學(xué)習(xí)上碰到的困難，其實(shí)跟人生中碰到的困難一樣，絕大部分不是什么高深復(fù)雜的難題，百分之八十以上靠自己的勇氣和意志力就可以克服。一個(gè)人只要具備克服困難的勇氣和意志，人生就不會有大的障礙。知識技術(shù)可以作為輔助手段，但運(yùn)用知識技術(shù)還是要靠人的勇氣和意志，否則再多的知識技術(shù)也用不上。人生的目的在于獲得幸福，感受幸福的基因在于信心、勇氣、意志，而不是知識技術(shù)。知識技術(shù)這些外在的東西都可以在克服困難的過程中獲得。所以人生本身就是一個(gè)不斷克服困難的過程，包括目前遇到的學(xué)習(xí)上的困難，不要急，也不要停，堅(jiān)持下去，就像煲湯，要花時(shí)間去熬。

三、結(jié)語

理工科人的數(shù)量和規(guī)模決定了推進(jìn)理工科課程思政建設(shè)有重大意義。理工科蘊(yùn)含大量的科學(xué)思維和方法，課程學(xué)習(xí)很重要一點(diǎn)就是思維方法的學(xué)習(xí)、訓(xùn)練、掌握和運(yùn)用。通信原理是典型的理工科課程，從以上五個(gè)思維特點(diǎn)入手，將之轉(zhuǎn)移運(yùn)用到生活中去，作為推動(dòng)課程思政建設(shè)的著力點(diǎn)，廣開思路，深入挖掘思政元素，將思想政治教育貫穿到教學(xué)中的多個(gè)環(huán)節(jié)，具有重要的理論價(jià)值和實(shí)踐意義。