新工科背景下數字信號處理課程思政研究與實踐

王圓妹 孫祥娥

（長江大學電子信息學院 湖北·荊州 434023）

教育部于2017年正式推出“新工科”計劃，并先后形成了“復旦共識”“天大行動”“北京指南”等指導性文件，為新工科建設指明了方向，圍繞工程教育改革的新理念、新結構、新模式、新質量、新體系開展相關研究實踐，成為當前高等工程教育領域改革的前沿領域。新工科提出人才培養應堅持立德樹人、德學兼修，強化學生的家國情懷、國際視野、法治意識、生態意識和工程倫理意識等，培養精益求精、追求卓越的工匠精神。2019年教育部實施一流課程“雙萬計劃”，要求有機融入思想政治教育元素，加強課程思政建設，注重提升課程的高階性、創新性和挑戰度?！罢n程思政”并不是一門新的課程，而是要充分提煉專業課程中蘊含的思政元素，將其潤物細無聲地融入到專業課程中。

1 電子信息學科特征和德育內涵

《數字信號處理》是我校電子信息工程、通信工程、測控技術與儀器的專業核心課程，是今后學生在社會領域從事電子儀器設計、信號處理、圖像處理等必備的專業基礎知識，學生對數字信號處理課程掌握的好壞，對其后續的工程實踐以及進一步提升學歷等都具有非常重要的影響。在高等教育深化本科教育教學改革的新形勢下，以新工科建設開展課程思政的研究與實踐具有重要的現實意義,也是本課程以建設國家一流課程為目標不斷推進與改革的新機遇和必然要求。該課程的德育內涵主要包括弘揚文化、科學家精神、創新、奉獻、工匠精神、家國情懷和社會責任等。將這些思想政治教育元素融入工科專業課教學中，構建“思政課程”和“課程思政”相互銜接、各有側重、梯次推進的教育體系，把顯性教育和隱性教育統一起來，以知識傳授、能力培養、價值塑造三位一體的教學目標為培養目標，將教學小課堂和社會大課堂相結合，有機融入思政元素，提升教學效果，真正意義上實現三全育人的目標。

2 《數字信號處理》教學中思政教育的實施

以立德樹人根本教育目的為引領，結合新工科對人才培養的具體要求，主要從提高教師思政素養、修訂教學大綱、提煉思政元素、改變教學模式和教學方法、課程思政教育考核模式、實現思政教學等方面將思政融入《數字信號處理》課程思政教學全過程，把知識傳授、能力培養、價值塑造相結合，實現課程全方位育人。

2.1 提升教師思想政治素養

在“大思政”的育人格局下，實現思政元素與課程內容的有機融合，使其發揮“1+1＞2”的整體效用。這是一種教育生態的重構，更是一種浸潤式的隱性教育，因此提高專業課教師自身政治素養，提升對專業課程思政教育的認知，課程中融入課程思政的內容，有益于提升專業教學的思想性、內涵和教學效果。專業課教師需要多參加師德和課程思政教學能力的培訓，參與到思政教育教學研究工作中。通過思政課程培訓讓專業課教師掌握思想政治的內容體系和基本內涵，從而提升專業課教師的思想政治素養，使其具備思政教育的基本能力與素養。從教師自身而言，所謂“言傳身教”“上行下效”，教師自身對引導學生起著關鍵的作用。堅持“以學生發展為中心”的教學理念，教師要以人為本，尊重和關愛學生，積極調動學生的主觀能動性，發揮思政“人文精神”，讓學生“親其師、信其道”，以“潤物細無聲”的形式把思政教育與專業課程自然融合。

2.2 修改教學大綱

結合課程知識點加入能夠與課程聯系密切的思政理論和原理。原來的課程任務書和人才培養方案往往更加側重專業知識傳授和能力培養，忽視了課程思政教育。綜合本課程的特點、授課經驗和德育內涵要求進行教學大綱修訂，在原有知識傳授的基礎上，進一步設定思政教育發展目標。從課堂內容的導入、課上知識學習過程到課后作業，都需要進行精心的設計，讓學生在學習專業知識的同時潛移默化地感受到價值觀的傳遞和滲透。例如：在案例教學過程中，融入增強文化自信和民族自豪感的思政素材。例如在緒論課上通過講述我國數字信號處理發展歷史和一些新的科學研究成果及成功案例，以達到增強學生的民族自信心，塑造學生正確人生觀的目的，使之為實現中華民族的偉大復興貢獻自己的力量；在講授到具體知識點濾波器的設計時，知識體系中滲透著哲學的基本原理及其深刻的內涵。例如不同類型的濾波器適用不同設計方法，體現了具體問題具體分析等哲學思維；所以在課程教學中有意識地滲透哲學的基本原理，利用哲學的思維來認識和掌握對數字信號處理的基本原理和方法，利于學生樹立辯證唯物主義的思想觀和認識觀。

2.3 挖掘課程思政元素

《數字信號處理》這門課主要講授數字信號處理基本理論和方法以及在各領域的實際應用，包括數字信號處理的基本概念，離散時間信號和系統、序列的傅里葉變換、離散傅里葉變換快速傅里葉變換數字濾波器的結構IIR濾波器的設計FIR濾波器的設計，學完該課程后學生應初步具備掌握應用數字信號處理技術分析和解決實際問題的能力。該課程對不同專業學生有著不同的知識體系和應用背景，在授課的時候不僅僅考慮專業知識的教學，更要從專業知識素材所蘊含的思政教育元素進行深入挖掘，尋找能夠與本課程緊密結合的思政教育融入點，如：民族自信、國家情懷、哲學思想、創新精神、團隊合作、工匠精神等，與該課程相關的思政元素如下表1。

表1：教學內容與思政元素

2.4 改變教學模式和方法

教學過程中利用案例式、以問題為導向的啟發式、項目設計等教學方式，啟發學生主動思考?？梢圆捎棉q論演講、項目報告等方式來提高學生學習主動性及興趣。讓學生暢談自己的職業理想，總結設計過程中的成敗，從而幫助學生樹立正確的人生觀、價值觀。要求學生選取目前數字信號處理的前沿技術需求，進行創新性項目設計，激發學生的創新能力和解決問題的能力。例如針對課程知識點以設計男生女生語音信號識別為案例，語音識別系統包括，語音信號的采集、語音信號分幀處理、語音信號頻譜分析、語音濾波增強、基音頻率檢測、語音信號識別等幾個部分組成。案例教學過程中，對學生分組，組內學生需要進行實驗操作、案例設計、分工協作、案例匯報，從而培養了學生的思考能力、團隊協作能力、應用專業知識解決實際問題的能力和創新力等。同時也可以讓學生從枯燥的理論學習過程中解脫出來，進一步激發學生熱愛科學、積極向上、不畏艱難、刻苦鉆研的良好道德品質。從而為學生畢業后從事專業技術工作打下良好的思想基礎。

2.5 教學評價改革

教學評價是整個教學過程中非常重要的環節，既對之前學習效果的檢驗也關系到學生未來成長。事實上教學評價是一種學習引領，對如何學習、學什么、將來做什么等有一定的指導作用?？茖W的教學評價對于課程知識點、講授進度，學生未來拓展等有正面引導效果。教學評價主要以成績體現，總評成績由平時成績和考試成績兩部分組成。

3 結語

高校思政教育不僅是思政課教師及輔導員的責任，也是專業課教師的責任。結合新時代教育背景下的“新工科”和“課程思政”要求，本文以數字信號處理課程為例，探究如何將思想政治教育貫穿于數字信號處理課程教育教學的全過程?？偨Y教學經驗，在方法上注重開拓創新，改進教學模式，努力將立德樹人教育要素融入到專業課程教學內容和教學標準中，實現學生知識、能力、素質的協調發展。從而最終實現習總書記要求的“其他各門課都要守好一段渠、種好責任田，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協同效應?！?/p>