理工類專業的專業思政探索

摘 要：圍繞電子信息工程專業高素質、專業化新型人才的培養目標，結合軍校著重培養學生忠誠使命、愛國情懷、科學思維和崗位任職等能力素質的特點，該文從專業課課程整體出發，探索構建軍校電子信息工程專業的專業思政體系，實現思政元素由點到面、思政路線由齊頭并進到有序遞進、思政模式由單打獨斗到協同統一的轉變。重點以電子信息工程專業的電路分析基礎、信號與系統、數字信號處理三門基礎專業課為例，提煉科學思維培養的典型思政案例，闡述專業思政體系構建的實施路徑與方法，實現專業知識教學與思政教育的同向同行。

關鍵詞：理工類專業；專業思政；軍校電子信息工程專業；科學思維培養；意志品質鍛煉

中圖分類號：G640 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2024）26-0043-06

Abstract： Centering on the training goal of high-quality and professional talents of electronic information engineering major， and combining with the characteristics of the military academy focusing on the cultivation of students' loyalty， mission， patriotism， scientific thinking and job holding， this paper explores the construction of a professional ideological and political system of electronic information engineering major of them ilitary academy from the perspective of professional courses. The ideological and political elements have changed from the point to the surface， the ideological and political lines have changed from simultaneous development to orderly progress， and the ideological and political modes have changed from solo efforts to coordinated unification. Focusing on three basic professional courses of electronic information engineering， namely Basic Circuit Analysis， Signal and System， and Digital Signal Processing， the typical ideological and political cases of scientific thinking training are refined， and the implementation paths and methods of professional ideological and political system construction are expounded， so as to realize the same direction of professional knowledge teaching and ideological and political education.

Keywords： science and engineering major; political and ideological work; electronic information engineering of military school; training of scientific thinking; will quality exercise

2020年5月，教育部印發了《高等學校課程思政建設指導綱要》（以下簡稱《綱要》），為各高校全面深入貫徹落實習近平總書記關于教育的重要論述和全國教育大會精神指明了方向[1-2]。《綱要》實施以來，各高校各學科全面推進課程思政建設，促使課程思政的理念形成廣泛共識，廣大教師開展課程思政建設的意識和能力全面提升，高校立德樹人教學教育成效進一步提高。在理工科類專業中，各專業課教師挖掘專業課程的思政元素，將專業課程中所蘊涵的理論知識、思維素養、價值理念、精神追求等元素融入日常教學[3-7]。在理工類專業的思政建設如火如荼的背景下，電子信息工程專業課程思政研究也取得了不少理論和實踐經驗，尤其是在專業知識點引入和工程應用方面積累了較多素材，但各門專業課的思政元素“點”狀分布，未充分利用理工類專業知識點的內在聯系。此外，對軍校電子信息工程專業而言，需結合軍校“立德樹人、為戰育人”的人才培養特點，理清各門專業課知識點的內在聯系，從向戰為戰的角度構建專業思政體系。

一 電子信息工程專業的思政研究現狀

電子信息工程專業以物理、數學為基礎，聚焦電子技術和信息技術，專業課課程內容的理論性與實踐性結合、專業性與整體性結合，屬于典型的理工類學科[8-9]。根據筆者教學經驗和調研相關文獻發現，近幾年，電子信息工程專業的課程思政研究備受重視，專業課教師積極打磨教學方法、積累教學經驗、發掘思政元素，尤其是在專業先驅創新精神、成功應用案例、國防民生工程背景等方面提煉了較多思政元素，在培養學生價值理念、精神追求方面發揮了不小的作用。但是目前電子信息工程專業的思政建設傾向于單個課程與立德樹人相融合的教學方法探索之上，各門課程思政建設各自為戰，課程思政元素零零散散，研究視野相對局限，沒有科學統籌，缺乏系統性、協同性，有待發掘課程與課程、課程與專業的深層次聯系。

此外，電子信息工程專業的專業思政建設還不完善。專業思政是以專業為載體，發掘專業特點和優勢，通過專業核心價值體系引領，貫通教育教學全過程、全要素的融合性設計，實現專業教育與思想政治教育和諧統一發展，形成特色鮮明的專業人才培養模式[10-12]。《綱要》發布以來，雖然電子信息工程專業課程思政成果數量總體上較之前明顯激增，但從學科、專業的視角出發的體系化專業思政研究較少，也未形成清晰有效的教學方法和實施方案。早在2018年，教育部就專門印發了《關于加快建設高水平本科教育全面提高人才培養能力的意見》（以下簡稱《意見》），明確提出了“強化課程思政和專業思政”的要求，但是在專業思政體系構建和實施時，需要任課教師在熟悉培養方案和育人目標的基礎上，吃透弄懂專業課課程體系，理清專業課課程之間的本質聯系，挖掘貫穿統一的思政元素，形成統籌協同的育人思路，對任課教師的教學經驗、行業背景、學情掌握有較高的要求。從調研來看，目前電子信息工程專業的專業思政還未得到充分研究，也未達到各專業課協同育人的效果。

另一方面，《綱要》中明確提出理工類學科要“注重科學思維方法的訓練”，但從調研情況來看，電子信息工程專業的專業課課程思政元素的挖掘一般集中在培養學生價值理念和精神追求方面，從科學思維方法的角度開展課程思政、專業思政的討論和探索較少[13-14]。筆者認為，相比公共課程，專業課課程除了在價值理念和精神追求上激發學生外，更適合也更應該充分利用課程中典型知識點的講授培養訓練學生的科學思維意識和能力。

再者，與地方高校相比，軍校學生具有獨特的畢業分配制度，人才培養的指向性非常強，學生在其入學之日就確定其將來的職業是軍人。軍校的育人要求是：為戰育人，服務打仗，培養“有靈魂、有本事、有血性、有品德”的新一代革命軍人。在這個總的要求下，各專業學生培養時，除了崗位任職能力外，尤其應該注重學生意志品質的培養鍛煉。

二 軍校電子信息工程專業的專業思政構建思路

針對電子信息工程專業思政建設中各個專業課課程思政“單打獨斗”、科學思維思政要素考慮不足、專業思政整體性謀劃欠缺的問題。筆者根據所在教學團隊多年一線教學經驗，結合軍校特點，依托專業課課程的思政建設，探索構建了基于科學思維培養和意志品質鍛煉的專業思政體系。同時注重課內與課外的結合，實現全方位體系化育人，通過課程思政筑基、專業思政筑魂，為國防事業培養德才兼備的高素質、專業化新型軍事接班人。

目前，軍校電子信息工程專業開設的專業課課程主要包括：電路分析基礎、電子技術、信號與系統、數字信號處理、數字圖像處理、傳感器原理、電磁場與波、電子測量技術、通信原理、天線技術、無線通信、無線電信號監測技術、無線電測向與定位及軍事通信信號分析等。此外，還包括第二課堂的專業讀書教育和學科競賽俱樂部。專業課程又可以分為基礎專業課（一般開設在大一下學期、大二上學期和大二下學期）和核心專業課（一般開設在大三上學期、大三下學期和大四上學期）。在構建專業思政體系時，“外化于形”提升學生業務能力，“內化于心”培養學生的綜合素質，即在講授專業課課程知識點培養和提升學生業務能力的同時，可依照專業課開設順序，基礎專業課階段側重培養學生的科學思維意識和能力，核心專業課階段側重鍛煉學生的意志品質。

在基礎專業課階段，通過專業課知識點的講解側重培養學生的科學思維素養。如表1所示，本文以電路分析基礎、信號與系統、數字信號處理三門基礎專業課為例展開闡述。其中，電路分析基礎可以形象地總結為“電流電壓的跋山涉水”，通過學習掌握各種復雜電路建模與電流電壓在回路中邏輯關系分析，分析清楚電流電壓走向和關系，通過思政元素和案例的設計重點提升學員邏輯思維能力；信號與系統可形象地總結為“對模擬信號此呼彼應的見仁見智”，通過學習掌握模擬信號激勵系統響應的時頻變換多角度分析，強化把一個復雜信號分解為多個基信號組合的思維，啟發學員從時域、頻域等多角度來分析信號過系統的變化，通過思政元素和案例的設計重點提升學員發散思維能力；數字信號處理可形象地總結為“看我數字信號72變”，通過學習掌握實際應用中離散時間信號的濾波處理與過系統分析應用，例如數字信號的各種低通濾波、帶通濾波、高通濾波以及數字下變頻等原理方法，強調對數字信號的各種靈活處理應用來解決實際問題，通過思政元素和案例的設計重點提升學員創新思維能力。

在核心專業課階段，通過相關技能的訓練鍛煉學生的意志品質。由表2可知，本文以無線電信號監測技術、無線電測向與定位、軍事通信信號分析三門核心專業課程為例展開闡述。其中，無線電信號監測技術可形象總結為“大海撈針”，通過學習全譜條件下微弱信號快速發現和精準識別能力，在大海撈針過程中要一遍一遍地尋找通信信號，鍛煉學員細心、耐心的品質；無線電測向與定位可形象地總結為“探路尋跡”，通過學習掌握抗干擾測向定位與高精度軌跡跟蹤能力，測向定位需要多個崗位同步完成，鍛煉學員齊心協力品質，對于定位跟蹤需要聯合網臺情知識精益求精的測量，鍛煉學員精心品質；軍事通信信號分析可形象總結為“耳聰目明”，通過學習掌握復雜背景下通信信號聽辨、識圖與抄收能力，只有具有工匠精神和持之以恒的反復訓練才能快速準確地抄收電報，鍛煉學員匠心和恒心的品質。

綜上所述，本文以專業課程群為載體構建體系化專業思政，聚焦專業課程中培養科學思維、鍛煉意志品質的思政元素挖掘，闡述專業課程中知識點的內在聯系，實現專業思政與課程思政的整體性設計、一體化建設融合式推進。

三 專業思政建設的典型思政案例分析

在上一節中已闡明了電子信息工程專業體系化專業思政的構建思路。本節通過典型案例闡述如何通過專業課中知識點的講授來培養學生的科學思維意識和能力，進而明確專業思政建設中專業課課程和科學思維的對應關系。

（一） 電路分析基礎之抽象思維

電路分析基礎課程是電子信息工程專業的基礎必修課，著重介紹電流電壓的“跋山涉水”，各種復雜電路建模與電流電壓在回路中的邏輯關系分析方法，課程理論嚴密、邏輯性強，有廣闊的工程背景，在電子信息工程專業課程體系中，通過講授該課程著重培養學生的抽象思維。抽象思維是在分析事物時抽取事物最本質的特性而形成概念、規律，并運用概念、規律進行推理、判斷的思維活動，使人能在認識客觀規律的基礎上科學地預見事物和現象的發展趨勢。下面通過舉例闡述電路分析基礎課程如何培養學生的抽象思維。

收音機是生活中常見的家用電器，圖1為經典的單管收音機，收音機可以從復雜電磁環境中選出特定頻段的信號，那么它是如何實現信號選擇（選頻）的呢？

想要搞明白這個問題，需要從收音機的工作原理出發，如圖1（b）所示，收音機包含眾多元件，包括電阻、電容、電感、二極管、三極管和喇叭等。利用電路分析基礎課程中基本知識點，即上述元件的屬性和符號，抽象建模實際收音機的電路圖，如圖2所示，包括信號接收、選頻、檢波、放大、揚聲和供電等幾大功能模塊。由抽象電路可分析單管調幅（AM）收音機的工作原理：首先收音機通過天線將空間中的高頻信號接收下來，而后可調電容和線圈構成信號頻率選擇回路，實現信號選頻，而后經過檢波電路得到音頻信號，再經功率放大輸出，耦合到揚聲器，還原為聲音。

其中選頻電路是實現信號選擇的主要模塊，如圖2中左下角虛線框內部件所示，選頻模塊建模為可調電容與電感并聯，如圖3（a），即LC并聯諧振回路。利用電路分析基礎的基本知識點──LC諧振回路的工作原理分析選頻特性，當輸入信號的頻率ωi等于諧振回路的共振頻率ωLC，即ωi=ωLC=１/2π√LC時，收音機才可接收到該信號。因此，在收音機選臺時，可通過調節電容改變共振頻率，將不同頻率的信號接入到收音機中，如圖3（b）所示。

通過以上方法可抽象建模出電子系統的核心部分，利用電路知識點分析電學系統的基本工作原理，找到基本規律，解決電學系統設計和優化的現實問題，進而培養利用抽象電路圖分析電學系統/電學模塊工作原理和特性的意識和習慣，提升學生“萬物歸一”的抽象思維能力。

（二） 信號與系統之發散思維

信號與系統課程同為電子信息工程專業的基礎必修課，著重介紹模擬信號激勵系統響應的時頻變換多角度分析方法，強調對模擬信號“此呼彼應”的見仁見智。在電子信息工程專業課程體系中，信號與系統課程承上啟下，通過講授該課程著重培養學生的發散思維。發散思維是指從不同角度進行探索，從不同層面進行分析，從正反兩極進行比較，思維呈現出多維發散狀，因而視野開闊，思維活躍。下面通過舉例闡述信號與系統課程如何培養學生的發散思維。

音頻是我們對音樂最普遍的理解，它是一個隨著時間變化的震動，在信號與系統中將上述一維信號描述為時域信號，如圖4（a）所示。音頻一般包含若干種頻率成分的分音，從圖4（a）時域波形看出，很難清晰地分析信號的構成，不便后期做濾波處理。圖4（b）展示了圖4（a）所示音頻信號的頻域表示，可以看出該音頻信號的最高頻率在14 kHz左右，而且低頻成分比高頻成分的占比高。對比圖4（a）和圖4（b），從時域中可以看出信號隨時間的強度變化，而在頻域則清晰顯示了信號的頻率成分，便于后期的帶通濾波處理。

利用信號與系統的時頻域分析方法，可得到同一段音頻信號的頻率成分，如圖5所示。

信號與系統課程通過類似信號時頻域分析等知識點的講授，可以培養學生從多個角度、多個方面看待事物、思考問題的意識和習慣，豐富學生對自然世界的認知，提升學生的“一物多面”的發散思維能力。

（三） 數字信號處理之創新思維

數字信號處理課程也是電子信息工程專業的基礎必修課，著重介紹實際應用中離散時間信號的濾波處理與過系統分析方法，看數字信號“72變”。在電子信息工程專業課程體系中，課程從應用層面出發，通過講授該課程著重培養學生的創新思維。創新思維是指以新穎獨創的方法解決問題的思維過程，通過這種思維能突破常規思維的界限，以超常規甚至反常規的方法、視角去思考問題，提出與眾不同的解決方案，從而產生新穎的、獨到的、有社會意義的思維成果。下面通過舉例闡述數字信號處理課程如何培養學生的創新思維。

傅里葉變換是數字信號處理中處理信號數據的基本操作，廣泛應用于表述及分析離散時域信號領域。離散傅立葉變換（Discrete Fourier Transform， DFT）所針對的信號在頻域和時域都是離散的，便于計算機處理，因此離散傅立葉變換可以通過編程實現并應用于實際的信號處理。對于長度為N的序列x（n），其DFT為

式中：X（k）為變換后的頻譜序列。實現x（n）的DFT，即求出N個X（k）需要N2次復數乘法。

利用周期性和對稱性，可將N點序列的DFT分解成兩組N/2點DFT運算，然后取和，如圖6所示，將式（1）中的序列分為偶數序列和奇數序列。利用遞歸思想，進一步將分解后的偶數序列和奇數序列分別再次分解為偶數序列和奇數序列的和，以此類推，直至分解到序列僅包含兩個元素，無法進一步分解。

圖7展示了長度為4的序列的FFT計算過程，從圖7中可以看出，其結構酷似蝴蝶，故稱蝶式計算。一次蝶式運算只需要1次復數乘法，若進行迭代則對于2m階序列，只需要m層蝶式運算便可求解出該序列的DFT，對長度為N的序列僅需要N log2 N次復數乘法。FFT將復數乘法的計算次數從N2次降低N log2 N次，以TS201芯片計算1 024點DFT運算為例，原來需要3.5 ms計算時間，而應用FFT以后計算時間降為3.46 us，減少1 000倍，大大降低了計算量，節約了計算時間。

FFT算法是數字信號處理的核心知識點，數字信號處理課程通過類似FFT變換等知識點的講授，可以使學生明白巧妙地設計方法可以降低算法的計算量、增強工程應用的適用性，進而培養學生從用新的思路和方法去解決現實問題的意識和習慣，提升學生的“一物多變”的創新思維能力。

四 結束語

本文從專業思政建設與發展的層面，對思政教學體系進行整體性構建，旨在解決課程思政缺乏科學統籌、難以形成育人合力的問題。具體而言，本文從理工類專業各專業課程之間承上啟下、聯系緊密的屬性入手，以專業課程群為載體開展，構建基于科學思維培養和意志品質鍛煉的體系化專業思政。以軍校電子信息工程專業為例，通過闡述基礎專業課側重學生科學思維培養、核心專業課側重學生意志品質鍛煉，闡明了電子信息工程專業以多門核心課程為基礎的體系化專業思政建設思路。后期將進一步發掘通信原理、無線通信、數字電子技術、無線電檢測與處理、無線電信號監測技術、無線電測向與定位、軍事通信信號分析等其他專業課程中典型知識點對應科學思維、意志品質的思政元素，建設針對電子信息工程專業的體系化專業思政資源平臺，力求專業教育在進行業務能力培養的同時，具備培養與提升學生素質素養的功能，形成育人合力。

參考文獻：

[1] 新華社.習近平主持召開學校思想政治理論課教師座談會[Z]. 2019.

[2] 教育部.高等學校課程思政建設指導綱要[Z].2020.

[3] 金樂.從專業思政角度探尋高職院校思政課程的頂層設計[J].江蘇經貿職業技術學院學報，2022（6）：37-40.

[4] 王麗，孫漢群.基于過程設計的專業課程思政建設及管理研究[J].高教學刊，2022，8（34）：188-92.

[5] 楊守金，夏家春.“課程思政”建設的幾個關鍵問題[J].思想政治教育研究，2019，35（5）：98-101.

[6] 彭琳.高校“課程思政”建設的關鍵問題與措施[J].山東廣播電視大學學報，2019（3）：34-6.

[7] 王祖山，譚雪霏.課程思政從“懸浮”到“落地”的實踐策略[J].中南民族大學學報（人文社會科學版），2023，43（4）：165-172，188.

[8] 田亞楠.新工科背景下電子信息類專業建設探索與實踐——以通信工程為例[J].物聯網技術，2022，12（8）：139-41.

[9] 戴鳳智，蘆鵬.電子信息類專業復合型人才培養模式改革探索[J].中國輕工教育，2022，25（4）：67-73.

[10] 韓憲洲.深化“課程思政”建設需要著力把握的幾個關鍵問題[J].北京聯合大學學報（人文社會科學版），2019，17（2）：1-6.

[11] 丁曉東.專業思政：大學生思想政治教育的重要一環[J].學校黨建與思想教育，2020（18）：26-28.

[12] 房小可，朱建邦.論“課程思政”與“專業思政”的關系——以北京聯合大學為例[J].北京聯合大學學報，2021，35（1）：52-56.

[13] 舒迎花，王建武，章家恩.農學類專業課課程思政教學模式與方法探索——以“農業生態學”為例[J].中國大學教學，2022（1）：63-68.

[14] 路朝陽，趙寧，張志萍.新工科建設背景下能源與動力工程類專業“四年制科創法”教學創新[J].中國大學教學，2022（1）：52-57.

基金項目：河南省高等教育教學改革研究與實踐項目“基于OBE的軍隊院校工科人才培養體系研究——以通信工程本科專業為例”（2021SJGLX297）

第一作者簡介：唐濤（1981-），男，漢族，湖北荊門人，博士，教授，系主任，博士研究生導師。研究方向為無線電信號處理。

*通信作者：欒銀森（1989-），男，漢族，河南漯河人，博士，講師。研究方向為無線電信號處理。