“數字信號處理”課程思政元素庫建設方法研究

江 漢，徐以濤，吳 丹，楊 旸

（陸軍工程大學 通信工程學院，江蘇 南京 210007）

引言

“數字信號處理”是面向電子信息工程、通信工程等專業的必修考試課程，主要研究離散時間信號的獲取、變換、分析、濾波等基本原理、基本規律和方法手段。在整個人才培養方案的課程體系中處于承上啟下的關鍵地位，屬于人才培養方案中的大綱課程。如何圍繞這門典型的工科專業課程開展課程思政教學改革，存在不小的挑戰。

目前“數字信號處理”課程思政教學存在的典型困難有以下幾點：（1）教師和學生對課程思政認識不足，認為專業課程教學和思想政治理論課是絕對分離的兩條線，尤其是類似“數字信號處理”這樣的典型理工類專業課，割裂的現象比較突出。（2）課程的思政元素庫建設水平不高，思政元素挖掘、提煉的廣度和深度不夠，思政目標對“立德樹人、為戰育人”核心目標的直接支撐度弱，“向心距離”不聚焦。（3）思政元素融入課堂教學的方式生硬，生搬硬套現象嚴重，無法達到廣泛滲透、微言大義、隱性教育的效果，學生認可度不高。針對以上問題和挑戰，本文開展課程思政元素庫的建設探索。

一、課程思政元素與元素庫

（一）課程思政元素

課程思政元素是依附于非思想政治課程教學內容、過程和方式等整個教學體系中，蘊含著思想政治教育功能的元素，具有廣泛滲透、微言大義、隱性教育三者統一的特點。廣泛滲透是指從存在形式上看，課程思政元素必須融入教學之中，脫離教學、脫離課程就不能稱之為課程思政元素，而是思政目標、思政素材或思政案例。微言大義是指從組織模式上來看，要用盡量少的資源達到思政目標，在課堂上往往只言片語就能實現“點金”功能。隱性教育是指從運用方法上看，元素運用講究潤物無聲，甚至無聲勝有聲，完全滲透于教學中使人難以察覺。

課程思政元素分類方式很多，為有效指導思政元素庫建設，并結合軍校教育特點，本文重點研究了思政屬性、向心距離等分類方法。（1）思想政治屬性分類。思政屬性是指元素所蘊含的思想政治教育目標歸屬，主要按照我軍思想政治教育內容體系劃分，包括政治觀、軍人職業觀、世界觀、人生觀、道德觀、法制觀等6個部分，每個屬性模塊都有不同的思政目標。（2）向心距離分類。在實踐過程中，也遇到了兩個問題：一是軍校的課程思政與地方大學的課程思政有沒有區別。本文認為最本質的區別就是，標準更高，更聚焦于“立德樹人、為戰育人”。二是同一個教學內容可能挖掘出多個不同思政屬性和思政目標的元素，如何取舍篩選。因此，本文引入了“向心距離”的概念，它是指思政目標對“立德樹人、為戰育人”核心目標的直接支撐度，可以將其分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個等級，Ⅰ表示向心距離最強。

（二）課程思政元素庫

元素庫是思政元素的集合，根據思政元素特性和分類方法，本文設計了單門課程元素庫體例格式，主要包括四個部分：（1）教學內容，要落實到具體章節和關聯知識點，便于教師教學設計與實施。（2）元素名稱和思政資源。（3）目標屬性，用于明確元素的思政屬性和思政目標，確定了思政目標也就確定了向心距離。（4）挖掘途徑和融入方式，是指思政元素的發現、提煉，以及課堂教學中的融入運用。需要注意的是，體例格式中各部分要素的總和才是課程思政元素。

二、課程思政元素庫建設方法

（一）建設思路和步驟

課程思政元素庫建設可以分為四個步驟進行。第一步是確定目標，根據培養方案明確思政目標，結合軍兵種專業特色和課程性質，梳理本課程的思政目標；第二步是挖掘思政元素，以思政目標為牽引，深度挖掘和篩選本課程的思政元素；第三步是融入運用，設計思政元素的融入方式和教學方法；第四步是迭代更新，對教學效果和思政效果進行評價，并反饋優化形成迭代更新機制。四個步驟是一個閉環反饋過程，每一個教學環節實踐中的評價和糾偏，都隨著思想政治環境和實踐過程動態更新。

（二）挖掘、提煉方法

“數字信號處理”課程本身蘊含豐富的品德教育題材和思政元素，限于工科專業課的特性，這些思政元素分布于各個章節之中，如何挖掘、提煉出相應思政元素需要耐心與細心。本文歸納了從教學目標中提煉升華、從教學內容中拓展延伸、從專業背景中汲取映射、從兵種歷程中采擷注入、從名家事跡中凝練關聯、從時事熱點中精選躍遷等6種挖掘方法，前3種方法是從教學到思政元素的正向挖掘，后3種方法是從思政資源到教學的反向關聯。以下從兩類方法中各舉一例說明。

1.從教學目標中提煉升華。這是典型的從教學到思政元素的正向挖掘方法。以“數字信號處理”課程中的一個思政案例為例，如表1所示，知識點“抽樣率轉換多級實現”原教學設計中情感態度與價值觀層面的教學目標是培養工程素養。課程組利用科研反哺教學，使原有的教學目標升華為培育兵種專業精神，堅定四個自信。教學中，授課教師不再是平鋪直敘地講原理方法，而是采用情境導入和問題牽引式的教學方法，以通信電臺數字上下變頻的設計為例，結合課程組獲國家科技進步一等獎項目的研發經驗，講解抽樣率轉換多級實現在自主選頻段波電臺的具體應用和關鍵技術攻克方法，展現我軍無線電臺從跟蹤到趕超、實現跨越式發展的艱辛歷程。這樣的設計完全具備課程思政元素的三個特性，實現了專業教學與課程思政的雙重效益。

表1 “數字信號處理”課程思政元素設計（節選）

2.從名家事跡中凝練關聯。曾有眾多的名師為數字信號處理理論發展作出重要貢獻，在學習傅里葉變換、狄利赫里條件、拉普拉斯變換等知識點時穿插講解相應科學家的故事。比如在學習傅里葉變換需要滿足狄利赫里條件時，介紹傅里葉變換論文艱辛發表過程，其論文發現被拉格朗日拒絕發表，直到經狄里赫利證明其正確性，才受到認可。以此故事弘揚科學家的求真務實、大膽探索、敢于創新的科學精神，使學生潛移默化地受到熏陶，培養學生在求實創新的道路上不畏艱險、敢于探索、勤奮鉆研的科學精神。

（三）融入運用方法

挖掘思政元素的最終目的是融入教學內容并加以靈活運用。本文總結了情景引入、拋磚引玉、萃取升華、順應遷移、與時俱進、引經據典、類比遷移等7種課程思政元素融入方法。限于文章篇幅，僅以表格形式總結其中3種方法的融入方式、融入案例和運用特點，供讀者參考（見表2）。

表2 思政元素的融入運用方法

（四）效益評價

效益評價是課程思政元素庫建設的指揮棒。思政目標、設計與實施是最主要的三個方面，本文根據元素特性、分類、與教學內容的耦合度、運用方法等，結合試點課程實踐，研究了課程思政元素評價的3個一級指標和9個二級指標（見表3）。其中，專業耦合度、向心距離、思政增益、教學表達和資源占用的5個二級指標是確定思政元素取舍和效能的關鍵指標。評價指標是課程組挖掘、篩選、運用思政元素的基本依據，其中尤其要關注思政增益，是指引入思政元素后，對專業教學效果的影響程度。思政元素引入的目的是實現思政教育與專業教育的“雙增益”。如果引入思政元素后對專業教學效果是“負增益”，則應替換該思政元素，或本著“寧缺毋濫”的原則不引入思政元素而只專注于專業教學。

表3 課程思政元素的評價指標

三、課程思政教學實踐

課程思政元素庫建設本質上是專業課程建設的一部分，不是另起爐灶，應結合課程改革工作，廣泛運用，才能逐步達到價值塑造、知識傳授和能力培養融為一體的教育要求，可以從以下幾個方面著手開展具體教學實踐。

1.將課程思政元素庫建設成果融入“數字信號處理”課程教學計劃，進一步規范課程思政元素庫的運用；探索元素庫融入課程設計、教材選取、案例優化、實踐實驗、課前預習、課上學習和課后交流的全過程，凸顯專業知識所蘊含的思想價值和精神內涵。

2.提升教師自身思政水平和能力素養，教師不僅需要豐富的授課經驗，生動的課堂設計，還需過硬的政治素質，熟悉本門課程思政的基本方法，保持政治學習的熱情。教師要不斷加強自身修養，率先垂范，用自己的人格魅力、思想行為和言行舉止來影響學生，成為學生學習的榜樣。

3.組織動態更新，把元素庫的建設、運用與更新一體化設計，在數字信號處理課程元素庫建設基礎上，結合通信兵思政素材庫，通過融合、篩選，形成課程群思政元素庫。在實踐中檢驗思政元素運用效果，及時把黨的創新理論、時事熱點等內容更新到元素庫中，確保元素庫成為開放的、共享的、動態的生態庫。

結語

建立“數字信號處理”課程思政元素庫對于增進傳授專業技能知識的同時，強調主流價值觀引導，開展思政教育與靈魂培養具有舉足輕重的作用。規劃、建設、利用好課程思政元素庫可以有效地達到顯性教育與隱性教育的融會貫通，思想政治與專業知識教育協調同步的效果，實現立德樹人的教育目標。