新時代背景下電子信息類專業課程群大課程思政建設與探索

劉 靳，那 彥，李彩彩，金 艷

（西安電子科技大學電子工程學院，陜西 西安 710071）

0 引言

近年來，單一專業課程的課程思政教學改革、研究實踐正在各高校全面展開，有許多經驗和典型案例值得學習和借鑒，但大課程即課程群層面的研究還鮮有報道。在新時代背景下，我們結合電子信息類專業，從課程群大課程層面，進行了一些課程思政的建設與探索。大課程層面就是從電子信息類專業課程群出發，通盤考慮，頂層設計電子信息類專業課程的課程思政方案構建，在各門課程中有效銜接、系統融合、具體實施。

1 課程群大課程思政建設構想

站在新時代國家對人才培養要求的高度，推進電子信息類專業課程群大課程思政建設，在培養方案中明確政治教育不斷線，各課程之間系統考慮，主講教師互相切磋，共同討論，在總體培養方案和課程教學大綱的大框架下，實現課程思政全覆蓋。

1.1 頂層方案構建

我們選擇電子信息類專業具有代表性的課程：《線性代數》《電路分析基礎》《信號與系統》《數字信號處理》等，進行頂層方案的構建。

《線性代數》是高等數學的一個重要分支，是電子信息類專業的一門工程數學必修課。線性代數是科學研究的一個有力工具。線性代數是各專業的基礎課程，為學習后繼專業課程及科學研究奠定必要的數學基礎。該課程所體現的幾何概念與代數方法之間聯系，從具體概念抽象出的公理化方法以及嚴謹的邏輯推理、巧妙的歸納綜合等數學思想，對于培養學生的數學素養具有重要的作用。通過本課程的學習，使學生掌握基本理論、方法與思想，培養創新意識，具備一定的解決實際問題與科學計算的能力。數學是科技創新的一種資源，是一種普遍適用的并賦予人以能力的技術。線性代數是處理矩陣和向量空間的數學分支，具有高度的抽象性，而矩陣計算已成為科學研究的三大手段之一。通過本課程的學習，培養學生的嚴謹性與創新意識，提高學生的數學思維、數學建模應用、科學計算等數學能力與素養，運用數學軟件進行復雜計算。

《電路分析基礎》是電子信息類專業的一門必修課。電路分析的本質是研究求解電路變量即電流或電壓量的簡單有效的方法。通常可通過公式、等效、變換、置換、戴維南定理、諾頓定理等對電路進行最基本的分析求解。電路分析是電子信息類專業的根基。

《信號與系統》是電子信息類專業的一門必修課。是電子信息類本科階段的專業基礎課。本課程主要討論信號、線性非時變系統的分析方法。通過這門課程的學習，掌握信號分析和系統分析的基本原理與方法，提高學生理論聯系實際、分析解決復雜工程問題的能力，為進一步學習信號處理、通信理論、自動控制、人工智能等課程打下良好的基礎。本課程主要任務是基于相關的數學和物理概念，建立信號與系統的分析模型，研究信號分析和系統分析的基本原理與方法，并通過實例分析介紹其在工程實際中的應用。通過本課程的學習，培養學生對信號與系統有一個系統化的概念，進一步培養思維推理能力和分析運算能力，強調工程理念，提高學生的工程實踐能力，使學生能綜合應用所學知識解決工程問題、自主性學習和創造性工作。

《數字信號處理》是電子信息類專業的一門必修課。它采用數字技術，研究信號和系統分析、信號處理、系統設計的基本原理和方法，具有理論與實踐緊密結合的特點。課程通過采用英文教材、中文教材、英文課件、中文板書講授、英文課件互動討論、英文作業、中文作業、英文考試、實現課程的教學目標。課程主要任務是奠定學生的數字信號處理技術專業基礎，培養學生采用數字技術對復雜工程問題進行分析、仿真、設計的能力。學生能夠用英文表述課程的基本內容，并進行交流討論。能夠用英文撰寫分析和設計報告，并進行討論。能夠用英文介紹自己的研究工作。

依據專業培養方案，結合這些典型課程的教學大綱，構建電子信息類課程群大課程思政體系。在課程群大課程思政格局下，立德樹人是各門課程思政的核心與主線，其他思政元素根據不同課程所介紹的不同內容，各有不同的側重點。線性代數課程作為工程數學的基礎可以重點從數學之美延伸到人文素養；電路分析基礎課程作為電子信息類專業的先修專業基礎課程可以重點從家國情懷延伸到愛國教育；信號與系統課程作為電子信息類專業的專業基礎課程可以從紅色校史延伸到科學精神；數字信號處理課程作為電子信息類專業后續專業拓展課程可以從工程問題延伸到工匠精神。在課程群大課程思政格局下，首先要解決好兩個問題：一是找準切入點；二是精心設計思政要素小插曲。

1.2 尋找切入點

按照課程教學大綱章節，梳理課程內容和知識點，進行課程思政教學設計，尋找加入思政元素的最佳切入點。切入點可從“立德樹人”“愛國教育”“科學精神”“工匠精神”“人文素養”等多個方面引入思政元素。切入點的作用是啟發、強化學生進一步掌握相關知識點，了解掌握相關知識背后的需求故事。把握好這樣的切入點，才會使學生真有感悟和觸動，從而將學生學習知識的態度從“要我學”轉變為“我要學”，切實達到培養教育學生，提高學生汲取知識的能力。此外，在一整堂課程中，切入點的引入不宜過多，否則將很容易破壞知識鏈條的完整性和緊湊型；切入點引入的時機也很講究，在授課過程中善于觀察學生聽課的效果，若發現學生互動不積極時，適時地引入切入點可以將學生的注意力再次拉回課堂，從而提高授課和聽課的效果。

1.3 設計小插曲

要結合電子信息類專業各課程特點和課程情景，精心設計一段完整的思政元素小插曲或小故事。小插曲要以學生為本，緊貼課程內容和知識點，善于春風化雨、潤物細無聲地啟迪學生的靈魂，激發學生的學習動力和探索興趣。專業課程往往知識內容豐富、學時有限，小插曲要簡潔明快，真實可信，能緊緊抓住學生的注意力，結尾要精彩，要升華和拓展，蘊含大道理，有利于加深和鞏固課程的相關內容。此外，設計小插曲應結合本校的校史或知名校友院士，講述發生在學生身邊且學生聽過或見過的故事，將背后的故事講深講透，真正做到“看得見，摸得著”，真真正正地讓學生對所學知識有了更為深刻的認識，提高學生探索知識的內生動力。

2 實際應用舉例

2.1 以《線性代數》為例，進行課程思政案例設計

在課程開始引入德育教育元素，進一步明確立德，就是樹立高尚的品德，樹立德業，人品是一個人的修為，是人存在這個世間的根基。做一個對國家、對社會有用之人，就是德行的光輝呈現。以家國情懷、愛國教育為切入點。在第二章，引入愛國教育元素。愛國是我們對自己家園以及民族和文化的歸屬感、認同感、尊嚴感與榮譽感的統一。此處講數學家小故事。數學大師丘成桐是一位在世界上有影響的數學家，他雖在異鄉，但講話常常口不離“我們中國”，為我國數學的發展和人才培養做出了許多貢獻。以邏輯思維、科學文化為切入點。課程全程貫穿從數學之美到人文素養。在課程中間和結尾插入數學現狀與發展，培養學生的數學思維，特別是線性代數課程中經典的邏輯思維；在科學研究中遇到實際問題，如何通過建立數學模型，將難以解決的問題變成數學問題，然后利用數學工具加以解決。介紹相關的中外數學家，包括他們的職業精神、職業素養、嚴謹求實的工作態度、縝密有序的學習習慣，培養學生精益求精的精神，激發學生科技報國的使命擔當。培養學生將實際問題轉化為數學模型尤其是線性模型并求解的思維能力，并為相關的后續課程及專業課程奠定必要的數學基礎。

2.2 以《電路分析基礎》為例，進行課程思政案例設計

課程全程貫穿從家國情懷到愛國教育。以家國情懷、愛國教育為切入點。愛祖國，要有能力和實質內容。鼓勵學生努力學習不斷進取，掌握科學基礎知識，才能在將來的工作崗位上為祖國的強大，做出具有實際意義的貢獻。以歷史文化，人文教育為切入點。通過小故事講述我國老一輩電路理論專家西安交通大學邱關源教授、東南大學管致中教授、西安電子科技大學吳大正教授等潛心研究、融會貫通將電路分析理論介紹到國內。以思考觀察，善于發現為切入點。穿插分享與電路相關的學科歷史人物的生平經歷，例如最早提出電荷守恒的富蘭克林，他一生只在學校讀了2年書，但富蘭克林的自我學習從未間斷過，他善于思考觀察，善于發現，最后成長為杰出科學家。

2.3 以《信號與系統》為例，進行課程思政案例設計

課程全程貫穿從紅色校史到科學精神。結合身邊熟悉的專家和教授的高尚品德、科學研究的故事，培養學生具有健全的人格，在靈魂深處構筑強大的道德和理想支撐，樹立正確的世界觀、人生觀、價值觀。以家國情懷、愛國教育為切入點。講述學校“長征路上辦學，半部電臺起家”的辦學歷史，辦學初衷，講好“我從哪里來，要到哪里去”的故事，明確學生要成為德、智、體、美、勞全面發展的社會主義事業的建設者和接班人。以“人文素養”傳統文化、個人成才的內在精神品質作為切入點。樹立學生人文知識和技能、人文能力和方法、人文素養和傳承文化精神，未來不斷為祖國建設富強奮斗。結合1940年毛主席為學校首任王諍老校長所辦刊物題詞“你們是科學的千里眼、順風耳”，講述科學的千里眼──雷達的發展、到學校國家級“信息感知技術協同創新中心”“嫦娥奔月”等一代又一代科技傳承，培養學生不屈不撓，永不言敗的精神。以“科學工程”、科學精神、團隊意識作為切入點。培養學生勇于探索、科學思維、批判思維、“大國工匠精神”、團結協作精神。通過實驗、參觀、小組協作、參加各種學科競賽、實踐環節等課程思政教育的有效載體，培養學生追求真理、團結協作精神并講述電子工程學院走出的院士、大國工匠的故事。

2.4 以《數字信號處理》為例，進行課程思政案例設計

課程全程貫穿從工程問題到工匠精神。線上推送愛國科學家、兩彈一星元勛錢學森的故事。錢學森20世紀40年代克服重重阻礙艱難回國，為了祖國的獨立富強奮斗一生。數字濾波器的設計是DSP的重要內容，主要講解IIR、FIR的基本結構和設計方法及如何計算等內容。在課程的教學過程中，可以從工程問題延伸到工匠精神，設計小故事應結合本校的校史或知名校友院士，講述發生在學生身邊且學生聽過或見過的故事，將背后的故事講深講透，真正做到“看得見，摸得著”，真真正正地讓學生對所學知識有了更為深刻的認識，提高學生探索知識的內生動力。例如500米口徑球面射電望遠鏡（Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope，FAST）就是我校的一個優秀案例。FAST開創了建造巨型望遠鏡的新模式，大幅拓展人類的視野，用于探索宇宙起源和演化。FAST的信號的捕獲和處理都是DSP的典型案例。西安電子科技大學段寶巖院士領銜了相關設計。通過對FAST的講解，強化學生的國家意識、工匠精神、科學精神。《數字信號處理》課程的實驗驗證、知識拓展、或設計編程過程，可以適度地加入探索實踐引導，圍繞信號處理的全流程進行展開設計。通過相關的實驗教學和工程應用實踐，使學生們對所學知識能夠“學得更透、悟得更深”。為以后走上社會，適應工作打好基礎。

3 實踐體會

課程群大課程思政主講老師作為教學研究項目成員，以“虛擬教研室”的組織形式隨時交流各自課程思政實施中的經驗、體會。根據各自體驗和學生反饋，不斷進行改進。要不斷探索學生喜愛的方式，避免枯燥乏味的說教。要通過潤物細無聲的滲透，使課程思政的切入讓學生思想上產生共鳴和愉悅，促進教育效果的達成。要不斷吸收學習校內外同行的好方法、好案例，把課程群大課程思政做得更有特色。打鐵還需本身硬，師德師風是檢驗教師綜合素質的重要標準，做一個有理想信念、有道德情操、有扎實學識、有仁愛之心的好老師，更好地擔當起學生人生規劃的指導者和引路人是教師義不容辭的義務和責任。