“金课”背景下理工类课程思政内生式建设的研究

2022-07-13 10:49单洁卢光跃黄琼丹
高教学刊 2022年20期
关键词:数字信号处理融入策略金课

单洁 卢光跃 黄琼丹

摘  要:课程思政是专业课的灵魂,是理工类专业“立德树人”的落脚点,如何“润物细无声”地将思政元素融入理工类专业课,达到入心入脑的效果是一个急需探讨的问题。文章围绕着国家级线上线下一流课程数字信号处理课程建设过程分析高校理工类专业课程思政建设的必要性与重要性,结合课程内容与实际教学过程,归纳思政元素的类型,并分析课程思政建设前后的教学效果,得出实施课程思政后教学效果显著提高,进而总结数字信号处理课程是思政融入策略。

关键词:理工科专业课;数字信号处理;课程思政建设;融入策略

中图分类号:G420      文献标志码:A          文章编号:2096-000X(2022)20-0023-07

Abstract: Curriculum ideological and political education is the soul of professional courses and the foothold of "cultivating people by virtue" in science and engineering majors. How to integrate ideological and political education elements into science and engineering majors quietly and achieve the effect of focusing on the mind is an urgent problem to be discussed. In this paper, the necessity and importance of ideological and political construction for science and engineering majors in colleges and universities are analyzed around the course construction process of Digital Signal Processing, a national first-class online and offline course. Combined with the course content and actual teaching process, the types of ideological and political elements are summarized, and the teaching effects before and after ideological and political construction are analyzed. It is concluded that the teaching effect is significantly improved after the implementation of ideological and political course, and then the digital signal processing course is a strategy of integrating ideological and political education.

Keywords: specialized course of science and engineering; digital signal processing; construction of curriculum ideological and political education; integration strategy

立德树人是高校的立身之本,是高校各项工作的中心环节,要努力实现全员育人、全程育人、全方位育人的大格局[1]。在2016年全国高校思想政治工作会议上,总书记指出“要用好课堂教学这个主渠道……使各类课程与思想政治理论课同向同行,形成协同效应”[2]。这次会议完美地阐述了课程思政在高校立德树人工作中的重大意义,是具有中国特色的课程思政教育理念形成的重要标志,也为新时代高校基于课程思政教学改革提出了新的研究方向和实现目标[3]。随着后续教育部一系列指导文件的出台,尤其是《关于实施一流本科专业建设“双万计划”的通知》[教高厅函〔2019〕18号]和《高等学校课程思政建设指导纲要》[教高〔2020〕3号]的颁布,不仅强调了具有“两性一度”课程内容需要对学生价值引领和精神塑造,而且从专业和学科发展来看,也需要在教学中将价值引领与知识传授、能力培养融为一体,而课程思政就是傳统价值引领的内涵升华和外延拓展。

课程思政不是机械的将课程内容与思政点叠加,也不是开展某项教学活动或教学方法,而是一种创新的教育理念,是教育价值的理性回归[4]。目前,课程思政在理工类专业课程中开展还是相对比较困难的,主要原因是多数理工类专业课老师认为该类课程中极少蕴含“思政”的相关内容,或者浅显地认为“课程”与“思政”无从结合,等等。笔者将阻碍理工类课程思政开展的原因归纳如下。

(1)思政元素内涵理解浅表化严重,一些理工类教师混淆了课程思政与思政课程,想当然地认为理工类课程中要融入的“思政”就是马院思政课内容,殊不知此思政非彼思政,课程思政更强调的是“润物细无声”。

(2)思政元素融入方式突兀化严重,课程思政育人最直接的问题就是“两张皮”现象,即要么在整个课程中丝毫看不出除了知识、能力之外的价值塑造和价值引导的内容;要么就是在专业课教学中非常唐突地插入或嵌入某些自认为的思政元素,没有做到将育人之“盐”有机地融入“汤”中。

(3)思政元素同质化严重,由于对课程思政的内涵及其实施目的认识不清楚,使得理工类专业课教师在课程思政推进中,所融入的育人素材都非常的相似,大有同质化倾向。理工类课程大多是直接加入“家国情怀”“卡脖子技术”“科学精神”,造成同一学科体系内的多门专业课思政元素高度雷同;另外,部分教师直接借鉴“网红”课程思政案例,从而形成了课程思政模板化、套路化,使得课程失去了原本的自身特色。

(4)课程思政缺乏系统化设计,专业课教师仅在课程内部进行思政建设,忽略了课程之间、课程体系之间、各专业培养方案内的“立德树人”的层层递进关系,达不到各学科、各专业的育人要求。

因此,本文结合西安邮电大学2020年国家级“线上线下混合式一流课程”数字信号处理课程近几年的教学实践,对课程思政元素挖掘、建设、融入等方面的深入理解和经验,不仅要进一步拓展信号处理课程体系中课程思政建设和教学改革方向,而且为其他理工类专业课课程思政建设和“润物细无声”式的教学设计提供参考和借鉴。

一、理工类课程思政的必要性

在我国高校中,理工类专业的学生人数最多,它是以研究数学、物理、化学、生物、工程、天文等六大类基础学科的原理和方法,以及在各类社会生产实践背景下应用为主的国民发展支柱型学科,它以发现自然规律、研究事物特性并揭示其本质、最终解决实际问题为主要特征,以培养学生的分析、研究、设计等解决复杂工程/系统问题的能力为主要目标。理工类学科主要研究自然科学及相关科学技术,多数教师认为“科技无国界”,无法在知识体系中融入意识形态的问题,但是人类漫长的生产实践活动表明,任何一门科学技术的产生、发展和应用都与国家的倡导与需求息息相关,因此,从这个角度分析,科学技术是有国界的,主要表现在以下三点。

(1)从起源上说:某项科学技术的起源与发展状况是以本国的国情为基础、与国家的社会经济发展息息相关的,是国力的体现、为国家可持续发展提供源动力。创新某项科学技术可以提升国家形象、增强国家话语权和影响力。

(2)从归属上说:关键核心技术必须掌握在自己手中,“关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的”,残酷的历史事实告诉我们,只有掌握了关键核心技术,拥有了强大的科技实力和创新能力,“才能从根本上保障国家经济安全、国防安全和其他安全”[5]。

(3)从服务上说:发展科学技术的最终目标是要造福于人民,从本国人民到全人类,虽然各国科学技术发展水平整体各不相同,而且侧重点各不相同,但是并不影响科学技术的服务属性,尤其是在关键核心技术的突破和重大工程项目的建设方面尤为凸显。

总之,科学技术的国家属性就是为国家谋富强、为人民谋幸福[6]。而以教授科学技术知识、培养科学技术能力为主的理工类课程中必然蕴含丰富的“育人”要素,在日常教学中结合学科特点、学生心理发展需求,有计划、有层次地培养学生的科技报国、服务社会、造福人民的意识形态是理工类课程迫切的教育需求。

而课程思政不能简单理解成原有内容外加思政元素或案例,也不能视其为一种教学方法或者教学活动,从其本质上理解,课程思政是教育理念的创新或者说是教育价值的理性回归[7]。另外,课程思政还需要与教师队伍建设和教材建设相契合。这不仅要求理工类专业课要注重知识传授、能力培养与价值塑造的统一,还要求高校教师队伍要保持知识体系、实践能力与意识形态等各方面的先进性;同时,为了配合课程思政教育目标要求,教材中也要潜移默化地进行科学精神、工匠精神、科技报国、奉献担当等要素的德育活动。因此,理工类的课程思政不仅要在教学内容、教学方法与手段上进行创新,还要从多维度来研究课程思政如何在知识传递,能力培养的基础上实现价值塑造以及其效果评价的问题,这都是本课题要研究的核心问题。

信号处理学科是现代通信技术的关键核心技术,而数字信号处理则是信号处理学科的重要理论基础之一,因此作为通信、电子类专业的专业核心课程的数字信号处理课程在培养高质量专业人才计划中有着重要的地位,在“金课”建设和日常教学中更注重立德树人的教育目标的实现,在传授专业知识的同时,注重揭示科学技术发展的内在关系与外在表象,以及关键科学家的历史重要性,从而还原科学技术的本来样貌,帮助学生从科学技术发展史中体会科学精神,从科学技术推动人类文明中坚定科技报国、造福人民的价值引领。本课程的建设经验对于其他理工类专业课融入课程思政有较高的参考价值和借鉴意义。

二、理工类课程思政的重要性

“师者,所以传道授业解惑也”,习近平总书记指出,教师职责第一位的就应该是“传道”。一个优秀的老师,既要精于“授业”“解惑”,更要以“传道”为责任和使命[8]。传道、授业、解惑是对知识传授、能力培养与价值引领的高度概括,这三部分既是相互独立,又是相辅相成的一个整体,三者关系如图1所示。

教学中,理工类专业课教师要善于激发学生的学习兴趣、引导学生开展自主探究,鼓励学生发现问题并解决问题,要知其然、更要知其所以然。在传授知识的过程中教师不仅要帮助学生自主构建知识体系、还要带领学生认识学科发展、学科前沿以及学科内在的发展特点。

传授知识的同时,更要注重学生能力的培养,最终实现学以致用,由图1可知,在日常教学中,教师要想结合具体知识点有侧重、分层次地培养学生的推陈出新、融会贯通、举一反三和知行合一的能力,就需要理解知识的内涵与外延、进行多种学科的交叉与运用、由已有知识建构出新知识以及解决复杂工程问题的专项训练。

价值引领就是课程思政的核心,是教学的最高层次,帮助学生形成、完善其意识形态,最终达到立德树人的教育目标。大学期间是一个人三观形成的重要时期,在我国高校在校人数中理工类学生人数占比最大,专业课比例占全部课程的80%以上,因此专业课的价值引领意义尤为重要。如图2所示,給出了理工类课程在人才培养过程中开展价值引领的四大方面。

首先,理工类专业课要注重培养学生的法律意识与环境保护意识,无论在今后的工作还是学习中要具有正确的法律理念、正确的权利义务和诉讼意识,树立正确的法律信仰;在实践活动中要坚定贯彻“保护自然生态环境人人有责”“绿水青山就是金山银山”的环保理念,来保障社会系统、生态系统的持续发展。

其次,理工类专业课要着重培养学生的科学精神与工匠精神[9]。今天理工类学生就是明天的科技工作者,需要具备探索未知、批判求实、追求真理、团队合作、奉献担当的科学精神,以及敬业爱岗、精益求精、持之以恒、勇于创新的工匠精神。

再次,理工类专业课要侧重培养学生科学伦理与工程技术伦理[9]。在今后的科学研究或技术创新活动中要遵守人与社会、人与自然,以及人与人之间关系的基本行为准则,恪守科技活动中应有的价值观念、履行科技工作者的社会责任,并规范自己的行为。

最后,理工类专业课程最终要培养学生的家国情怀与中国学生发展核心素养,成为又红又专的社会主义建设者和接班人。无论在何时、何地、何种场合下要牢记自己是中国人,是长在红旗下的新时代青年,要热爱自己的祖国,忠诚于我们的党,坚定“四个自信”,以及科技报国、回馈社会、造福人民的职业理想。理工类专业课程不仅要培养学生作为一名科技工作者应有的家国情怀,还应该着力培养学生适应终身发展和社会发展需要的必备品格与关键能力,以培养“全面发展的科技工作者”为核心,以科学性、时代性和民族性为基本准绳,包括文化基础、自主发展、社会参与三个方面[9]。

价值引领、知识传授和能力培养三者是息息相关、相得益彰的一个总体,知识传授和能力培养是日常教学的主要内容,是教学评价的主体,而价值引领是教育的根本目标,是教学的灵魂,是立德树人的重要体现。有了恰当的价值引领与塑造,知识与能力的世界则是丰富的、积极向上的,有助于知识体系的升华;另一方面,学生建立了正确的意识形态,可以内化为学习动力与职业理想,提升学习动力与学习热情,促进更高效的学习行为与更显著的学习效果。

因此,理工类课程教学中不仅要结合本专业、本课程的知识体系和发展水平传授专业知识,培养学生正确认识问题、分析问题、解决问题的综合能力,还要注重课程思政的浸润,结合学科特点“润物细无声”地进行科学方法的训练和科学伦理、工程伦理的教育,潜移默化地熏陶学生勇于探索与创新的科学精神和精益求精的大国工匠精神,培养学生的家国情怀,力求最终实现知识传授、能力培养与价值引领的高度统一。

三、思政元素融入教学全过程

数字信号处理是信息通信类专业的核心基础课,课程的理论性和实践性很强,而且有丰富的思政教育、工程思维的要素在其中。在“金课”建设过程中,教学团队针对线上线下混合式“金课”的各教学环节的特点,挖掘与探索学科内部的思政要素,并结合“六个下功夫”,重组教学内容,并且在保证高阶性、创新性的基础上“润物细无声”地融入育人元素,在具有挑战度的教学活动中开展价值引领的活动,丰富课堂内容,使得各环节重点突出、特色鲜明。

课前自学环节包括课程导论和基础知识点,导论部分主要是学科发展史与未来发展趋势、课程背景等,这些内容相对容易融入思政元素。通过对数字信号处理学科的发展历史的讲述,展示给学生科学研究螺旋式的发展进程、科学技术的进步从来不是一蹴而就的,是众多科学家集体智慧的结晶。该环节重点在培养学生的奋斗精神上下功夫,通过科学家的故事,展现坚韧不拔、艰苦奋斗的科学精神。

课中讲授与研讨环节,针对学生课前自学中的难点疑点展开讲授和探讨,该部分要有一定的高阶性和创新性,帮助学生构建知识体系的同时培养学生分析问题、解决问题的能力,结合课堂內容需要在培养学生坚定理想信念上下功夫、在引导学生厚植爱国情怀上下功夫、在激发学生增长见识上下功夫。例如,结合我国移动通信领域中的数字信号处理技术的应用、以及华为公司攻坚克难的故事,引导学生将个人发展与专业探索、与国家复兴紧密联系在一起,激发学生进行的理想信念和家国情怀,激励学生探索未知领域和勇攀科学高峰的精神。

在课后小组讨论环节,鼓励学生进行深度的团队合作,培养语言交流和协商合作能力,一方面要尊重别人劳动成果、诚实守信,另一方面要敢于奉献、不计个人得失。并且在加强学生的品德修养上下功夫,结合团队与个人的经典故事和榜样的无私大爱精神,帮助学生树立正确的人生观、价值观。

在课内实验环节,以小组合作的形式完成具有一定挑战度的综合实验,要在增强学生的综合素养上下功夫,不仅要提高学生理论联系实际的能力,还要培养学生举一反三、知行合一的能力,培养学生注重环境保护、关注社会发展、尊重工程伦理,成为合格的社会主义建设者和接班人。

在综合课程设计环节,以布置独立课题的形式展开小组协作探究,以我国移动通信发展史上的重大技术突破背后的理论知识为核心内容,以案例驱动式打造“独立实践、合作探究、主动构建”为特色的学生主动学习方法。通过不同层面活动中所隐含的育人要素,引导学生主动发现并深刻体会“四个自信”,厚植爱国主义情怀和发扬中华民族艰苦奋斗精神,同时帮助学生树立科技报国的理想信念;在合作探究过程中,不仅激发了学生的动手实践与创新能力,而且也实现了专业课课程育人的教学目标。

四、思政元素提升教学效果

挖掘数字信号处理课程的育人要素并“润物细无声”地融入教学内容和各教学环节中,实现了本课程的价值引领与知识传递、能力培养的相辅相成和高度统一,在课程持续建设中,通过走访同行专家、企业专家,在授课学生中开展问卷调查、走访座谈等多维度反馈形式,以及教学团队中开展参观调研、头脑风暴等多种研讨方式,逐步确立了本课程创新的复合式教学模式,解决了有限课堂时间与无限授课内涵的矛盾,将教学时间与效果进行了全方位的延展,实现了“知识+能力+情怀”的高阶教学目标,从而实现“立德树人”的课程总目标。

从教学时间上可以看出,课程团队将培养方案中的总学时按照不同教学功能分为知识传授时长T1、能力培养时长T2、价值引领时长T3,如图3所示。三部分相互独立又相互交融。实际教学中知识传授时长T1约占总学时的60%,其中纯知识传授时长占20%,知识传授加能力培养时长占20%,知识传授加价值引领时长占15%,而同时完成知识传授、能力培养、价值引领三者的教学时长占总学时的5%,因此,本课程在规定学时内完成了传统教学中的知识传授与能力培养,又将课程思政元素直接或间接地融入到二者中,形成了独特的价值引领功能,三部分内容相互渗透、融合,相辅相成,既缩短了教学时间,又提升了教学效果。根据多方反馈可以得出,融入课程思政的课程教学效果显著,综合育人效果达到了160%。

五、课程思政的融入策略

思政要素“润物细无声”地融入各教学环节和教学活动中,其融入策略与方法的不同是由育人目标决定的,数字信号处理课程的育人目标可以归纳为以下几大类:理想信念、爱国情怀、科学精神、工程伦理和综合素养等。下面本文将结合国家级线上线下混合式“金课”的建设过程,总结一下本课程在“立德树人”方面的建设成果与教学设计。

(一)学科背景与我国国情紧密联系

习总书记在全国高校思想政治工作会议上强调“高校思想政治工作关系高校培养什么样的人、如何培养人以及为谁培养人这个根本问题。[1]”把握住这个根本问题,就确定了理工类专业要“培养什么的人”这个问题的答案,就是要培养报效祖国、服务社会、造福人民的科技工作者和建设者。因此,在日常教学中,团队将信息处理学科发展与我国国情、与世界整体发展相结合,提升学生对科技发展的目的性和服务性的感知与认同,通过我国在信息处理领域的研究成果与通信领域的飞速发展,传递给学生一个道理:科学家是有祖国的,科学研究及其成果是有国界的。以我国通信领域的发展史为例:1G、2G时代,我国远远落后于世界水平,经过不断努力紧紧跟随科技发展脚步,在3G时代我国勉强占得一席之位;到了4G时代,中国已经意识到只有制定自己的规则,才能不落于人!中国企业经过不断的探索钻研,最终做出了TD-LTE标准,这是第一个中国主导具有全球竞争力的4G标准,而其理论基础的OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交频分复用技术)技术就是数字信号处理课程的重点知识FFT(Fast Fourier Transform,快速傅里叶变换)算法的典型应用。到了5G时代,华为通过提前部署、自主研发,提出的Polar技术标准,与欧美分庭抗争。通信系统离不开信息处理,我国通信领域的高速发展更离不开信息处理学科从理论基础到实践应用各个层面上科研成果的贡献。学科国情法就是建立在学科基础上引入本学科在国民经济社会发展中的过程与贡献,学科人才在其中的艰苦奋斗精神,让学生了解中华民族的创造精神和艰苦奋斗精神,深刻认识到“关键核心技术是国之重器”,用心感受科学技术在造福人民、在实现中华民族伟大复兴过程中的重大作用。

(二)理论基础与前沿技术紧紧相连

科学技术的最新发展和学科前沿、热点是最能吸引学生眼球、激发学生学习兴趣的教学要素,将专业知识与学科前沿相结合既可以培养学生的专业兴趣又有利于培养学生的家国情怀与社会责任。例如,人工智能领域中自然语言的分析与合成是目前信号分析领域研究的热点之一,而“听歌识曲”软件就是以语言分析原理为基础的一款年轻人喜闻乐见的软件,以听红歌识红曲为例,引出本课程难点和重点知识——利用离散傅里叶变换对信号进行频谱分析,本节课的教学设计思维导图如图4所示,通过技术前沿与课程知识点相结合,通过傅里叶变换揭示信号的本质,方便学生理解课本知识的同时,更能够让学生深刻地感受到再高端的技术也离不开理论知识,深厚的理论基础是技术突破的有利保证,帮助学生树立努力学习、服务社会的理想信念。

(三)信息技术与社会热点息息相关

信息技術空前发展不仅推动了社会的进步,而且也和我们个人的生活、工作密不可分,尤其是在重大突发事件发生时,各种通信技术起到了保障救援、紧急救助、应急通信等作用,而现代通信技术就是信息技术的典型代表之一。

例如,在2020年新冠肺炎疫情大爆发时,武汉全面封城,通过网络直播或视频可以了解封城后武汉的真实情况;另外,央视推出《共同战“疫”》,24小时直播武汉雷神山、火神山医院的建设现场,全国千万网民通过5G网络进行云监工,在远方祝福武汉给武汉加油,而我们的学生也是其中一员。那么“5G技术的理论基础是什么?”“有哪些技术支撑海量数据的实时处理和高速传输呢?”“这些技术与本课程又有哪些联系?”这些问题都可以激发学生的学习兴趣,因此,从5G技术引出了DFT(Discrete Fourier Transform,离散傅里叶变换)理论和FFT算法,将理论基础、工程技术与典型应用有机地统一起来,引导学生体会“核心技术是国之重器”,树立其科技报国的信念,激发其科技报国的决心。

(四)从科学家身上学习科学精神

理工类课程除了传授专业知识、培养专业能力以外,还要塑造科学精神、工匠精神,以及学科素养。信号与信息处理学科包括信号采集、处理、传输等,是现代科技发展的热点之一,也是我国科技发展战略的重点,数字信号处理技术始于上世纪四五十年代,伴随着计算机技术的发展而被广泛应用,大量科学家为该学科的发展付出了毕生的心血,从这些科学家身上我们可以学习到坚持不懈的科学精神、可以体会到兴趣是最好的老师、更可以感受到老一辈科学家严谨治学的精神。例如,前面提到的法国著名数学家、物理学家约瑟夫·傅里叶不惧权威,坚持13年终于出版专著《热的解析理论》;例如,在数学、物理学、工程学、生物学等多学科成绩卓越的MIT教授诺伯特·维纳,从小就兴趣广泛,喜欢钻研,因此他的学术成果涉及数学、物理、信号处理、控制论等多领域,尤其是维纳滤波器是数字信号处理领域著名的线性滤波器;例如,我国著名的信号处理专家张贤达教授,几十年如一日坚守在教学科研一线,对我国通信技术发展作出了巨大贡献,同时也为祖国培养了大批通信人才,而张教授的经典教材《现代信号处理》更是通信专业的必读书目。通过这些科学家的故事让学生体会到坚韧不拔、坚持不懈的科学精神,以及作为通信人应有的家国情怀。

(五)工程伦理融入日常教学

伴随着工程教育专业认证的火热推进,占据中国高等教育“三分天下有其一”的工程教育也在不断完善并持续改进中,而专业认证的12点毕业要求中明确规定对培养学生在工程与社会、环境可持续发展等非技术方面的能力,强调毕业生在工程实践中要考虑经济效益、关注社会可持续发展、更要重视环境保护等因素,培养学生的社会责任感,以及对职业道德与职业规范的理解,这些其实都是工程伦理的范畴。在日常教学中,潜移默化地帮助学生建立一个合格工程师所必备的道德与素养,对责任的敬畏之心,坚守对科学研究的初心和底线,当代工程师应该诚实、正直,不弄虚作假,尊重他人研究成果,遵守人道主义标准,在工程实验中不能捏造实验数据、伪造实验结果,更不能剽窃他人工作成果,这不仅是沽名钓誉的行为,更会干扰甚至阻碍科学技术的进步。例如轰动全球的黄禹锡造假事件,身为韩国著名生物学家的黄禹锡授意研究组成员在2005年的论文中伪造干细胞个数、DNA分析结果等关键实验数据,编造了论文,并要求他人提供了“质量好”的虚假干细胞照片等。造假事件暴露后,其对科学研究造成了恶劣的影响,对他人的科研成果造成了干扰,因此黄禹锡也得到了应有的惩罚。课堂上通过典型故事加深学生对工程伦理的认同,警示学生自觉遵守伦理规范、加强学风建设、严惩学术不端行为,沉下心来做学问。

(六)在合作探究中完善价值塑造

合作学习是提高学生主动性的一种有效手段,通过布置小组合作完成综合性作业,培养学生的主动钻研、解决复杂工程问题的能力及其对应的价值塑造。本课程的翻转课堂前,学生会分小组研究一个课题,通过各种途径查阅资料、提炼方法,最终解决一个工程问题。例如在研讨课堂中,老师在抛出问题“DFT是否适合计算机实现?”后,引导学生推导理论上的DFT的运算量,并尝试计算多种不同型号DSP芯片在计算1 024点DFT时需要耗费的时间,结合信号实时处理系统的性能指标,归纳总结得到“DFT不满足实时信号处理要求”这个结论。因此学生会感到疑惑,为什么DFT在理论上是完全可行的,但实际工程中又不能满足要求,那么这个问题该如何解决?这是数字信号处理的一条主线,让学生自主探究可以帮助其深刻理解DFT理论基础的重要性与工程实践的必要性;从DFT理论到FFT方法实现,再到OFDM技术及其在4G中的应用,培养学生通过知识创新来解决关键核心技术的信心,培养学生勇攀科学高峰、科技报国的决心。

(七)多種思政元素相互融合

在实际教学中,我们也经常采取将多种思政元素相互融合的方法,从多角度展示知识点内的育人功能。以本课程第3.4节利用DFT进行模拟信号的频谱分析为例,说明多种思政元素如何融入相互融合的策略与教学设计中,如图4所示。首先,通过技术实例引入——听歌识曲《万泉河水清又清》红色歌曲引入,揭示信号频域分析的重要性与必要性,引出信号频域分析的方法,即傅里叶变换;接下来,与学生分享傅里叶的生平故事,从科学家的身上体会坚韧不拔的科学精神;第三,在分析信号频谱时出现两种误差,引导学生思考“为什么实际工作中我们为了克服一种误差而接受另一种误差?”让学生理解工程实践中主要矛盾与次要矛盾的关系,以及在我们实际工作中的指导意义;最后通过不同信号谱分析的流程,总结出谱分析的根本目标(即谱分析的初心),就是要利用现代技术尽可能揭示信号的本质,为人们的生活、工作带来便利。

六 结束语

理工类专业课要实现“立德树人”教育目标,需要结合本专业的培养目标和课程体系科学,合理地确定课程目标,然后根据课程目标整合课程内容,逐层分解知识结构,全局确定育人元素,通过“基因式”融入专业课程,将课程思政贯穿于课程教学的全过程,在传输知识和培养能力的同时,塑造价值引领,突出专业课的育人价值,让立德树人“润物细无声”。

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