□吳 杰 葉青娣 田 錦 劉 靜

一、引言

“課程思政”是一種把“立德樹人”作為教育根本任務(wù)的創(chuàng)新教育理念，通過充分挖掘各門課程自身所蘊含的思想政治教育元素，把它們?nèi)谌氲秸n程的教學(xué)過程中，發(fā)揮其承載的思想政治教育功能，實現(xiàn)各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)[1]。

《數(shù)字信號處理》是通信工程專業(yè)一門重要的專業(yè)限選課，是學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程的基礎(chǔ)，其理論性和實踐性都很強。該課程的授課目的是了解信號獲取和處理的基本步驟；掌握離散時間信號與系統(tǒng)的基本概念和分析方法；掌握時域和頻域采樣定理，Z變換的原理和應(yīng)用，離散傅立葉變換及其快速算法；掌握數(shù)字濾波器的原理、設(shè)計方法及其應(yīng)用。并且能夠應(yīng)用這些基本概念、基本理論和基本方法分析實際工程問題。顯然，課程現(xiàn)在的授課目的很少涉及對學(xué)生科學(xué)思維方法、創(chuàng)新能力以及職業(yè)素養(yǎng)等方面的培養(yǎng)。

通過引入“課程思政”，可以將數(shù)字信號處理學(xué)科中所蘊含的唯物辯證法的基本范疇實例化、形象化、具體化，以具體的問題實例探討矛盾是事物發(fā)展的根本動力，科學(xué)的發(fā)展需要經(jīng)過足夠多的努力和探索。不僅教會學(xué)生怎樣解決已知問題，也教會學(xué)生為什么這樣解決問題，以及如何解決未知問題等，實現(xiàn)知識向思維、思維向能力的有效泛化，真正培養(yǎng)出有知識有能力有素養(yǎng)的新時代人才。

二、《數(shù)字信號處理》課程實施課程思政的總體思路

遵循習(xí)近平總書記所提出的“守渠”與“種田”指導(dǎo)思想，將思想政治工作貫穿于課程的教學(xué)全過程，實現(xiàn)“三全育人”，結(jié)合數(shù)字信號處理課程本身的特點，形成課程改革的總體實施思路。

(一)提高教師的個人修為和綜合素養(yǎng)，增強教師思政教育的主動性。教師是課堂教學(xué)和管理的主導(dǎo)者，也是實施“課程思政”改革的主體。因此，“課程思政”的教學(xué)改革能否順利進行，效果如何？教師的素養(yǎng)和能力起到了關(guān)鍵作用。課程組通過鼓勵主講教師參加教育教學(xué)改革專題培訓(xùn)、向思政教師和輔導(dǎo)員請教來增強自身的德育能力，在課程教學(xué)中主動研究，在課堂陣地中自覺實踐，力爭做到不忘初心，德才兼?zhèn)?，學(xué)高為師，身正為范[2]。

(二)以“潤物無聲”的形式將正確的價值觀和理想信念有效傳導(dǎo)給學(xué)生。道德教育元素是課程思政的源泉和根基。傳統(tǒng)的優(yōu)秀中華文化、地方特色文化以及校本課程資源等都蘊涵著豐富的道德教育元素，它們所倡導(dǎo)的道德規(guī)范和價值觀念都可以融入到專業(yè)課程中。授課前，任課教師應(yīng)該深入挖掘課程中所蘊含的思想政治教育資源，精心設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)，制定恰當(dāng)?shù)亟虒W(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，通過對教學(xué)大綱、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法等環(huán)節(jié)的有效設(shè)計和實施，在傳授專業(yè)知識和專業(yè)技能的同時，積極引導(dǎo)學(xué)生提升思想道德修養(yǎng)[3]。針對數(shù)字信號處理課程，考慮到其理論性較強，在道德元素挖掘的時候應(yīng)該結(jié)合具體的知識點，切忌喧賓奪主。比如在講解IIR和FIR濾波器設(shè)計時，可以通過對兩種濾波器性能的比較讓學(xué)生學(xué)會抓住事物的主要矛盾。

教學(xué)過程是課程思政融入的主要路徑，授課教師在準(zhǔn)備教學(xué)內(nèi)容時，應(yīng)以問題為導(dǎo)向，以育人目標(biāo)和授課效果為目的尋找課程育德點，精心設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)。同時，充分利用現(xiàn)代教學(xué)手段，通過圖片、動畫、視頻和思維導(dǎo)圖等方式，將“課程思政”用靈活多樣的教學(xué)方法加以融合呈現(xiàn)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升課程思政的育德效果。

(三)探索新媒體教學(xué)模式，注重教學(xué)效果評價，保證思政元素融入后的教學(xué)效果。授課過程中融入思想政治元素必然會擠占部分專業(yè)知識的課時，為了保證課堂教學(xué)效果，課程組在傳統(tǒng)教學(xué)模式的基礎(chǔ)上，進行新媒體教學(xué)模式探索，利用學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺、班級微信群等新媒體手段，有效延展教學(xué)的時間和空間。比如：在授課前，將課程的教學(xué)資源(包括：教學(xué)大綱、授課計劃、課件、視頻、習(xí)題解答、隨堂測試練習(xí)題等)上傳到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，學(xué)生可以結(jié)合自身情況進行課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)等，實現(xiàn)自助式學(xué)習(xí)。

教學(xué)效果評價是檢驗“課程思政”教學(xué)改革效果的關(guān)鍵所在。單一從專業(yè)維度進行教學(xué)與學(xué)習(xí)評價已經(jīng)不能適應(yīng)新的“課程思政”教學(xué)改革，應(yīng)該采用“多元化”考核方式，將評價體系向思維方法、創(chuàng)新能力以及職業(yè)素養(yǎng)等多維度延展，并且以立德樹人為著力點，全面考核學(xué)生的知識、能力和綜合素質(zhì)，著手完善更加科學(xué)的教學(xué)評價體系，保證課程融入思想政治后的教學(xué)效果。

三、《數(shù)字信號處理》課程思政教學(xué)改革實踐

(一)講述信號處理的發(fā)展史，讓學(xué)生學(xué)會用科學(xué)發(fā)展觀指導(dǎo)學(xué)習(xí)和生活。科學(xué)發(fā)展觀是馬克思主義關(guān)于發(fā)展的世界觀和方法論的集中體現(xiàn)，是新時代指導(dǎo)一切工作的準(zhǔn)繩。信號處理從模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)變，諾基亞的興衰，柯達(dá)的消亡，TI公司的轉(zhuǎn)型……打敗一個企業(yè)的往往不是它的競爭對手而是時代的車輪，通過講述這些公司的發(fā)展歷程，讓學(xué)生明白任何事物的發(fā)展必須遵循客觀規(guī)律，人生道路上機遇和挑戰(zhàn)并存，只有堅守科學(xué)原理，堅持正確的世界觀和方法論，才能獲取分析和解決問題的正確方法，贏取最后的勝利。

(二)講述科學(xué)家的家國情懷，增強學(xué)生的民族自豪感和民族自信心?？茖W(xué)沒有國界，但是科學(xué)家有自己的祖國，他們胸懷國家和民族，有著濃厚的家國情懷。授課過程中，結(jié)合知識點講述在我國信號處理的發(fā)展過程中，科學(xué)家們在各個歷史時期“舍小家為大家”，力學(xué)篤行、無私奉獻報效祖國的崇高精神，激發(fā)學(xué)生的使命擔(dān)當(dāng)。

通信技術(shù)發(fā)展十分迅速，很多新技術(shù)和人們的日常生活息息相關(guān)，在講解相關(guān)知識點時，補充講解我國通信行業(yè)的前沿技術(shù)，有利于培養(yǎng)學(xué)生對于通信行業(yè)的認(rèn)知，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)動力。比如，在介紹數(shù)字信號處理的應(yīng)用時，可以融入前沿的人工智能技術(shù)的介紹。通過介紹近十年來中國在電子、通信行業(yè)的貢獻(比如：量子通信、天眼等)，闡明學(xué)科的戰(zhàn)略地位，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)動力，激發(fā)他們的責(zé)任心和民族自豪感。

(三)引導(dǎo)學(xué)生從不同角度探尋問題的本質(zhì)，增強學(xué)生的辯證思維能力。作為一門嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦砉W(xué)科，數(shù)字信號處理的誕生、研究、發(fā)展既是對模擬信號處理、信號與系統(tǒng)等前身學(xué)科的繼承，又聚焦于自身學(xué)科的發(fā)展矛盾，發(fā)展了一系列具有學(xué)科特色的思路方法體系，其發(fā)展變化規(guī)律具有普遍性又有特殊性，是唯物辯證法的具體體現(xiàn)。比如在講解信號處理中重要的知識點頻譜分析時，由FT、DTFT到DFT再到FFT，傅立葉變換的發(fā)展史也是從模擬到數(shù)字的變遷史。FFT這一信號處理發(fā)展史上的里程碑事件是信號處理學(xué)科發(fā)展到一定階段對矛盾累積的突破。以學(xué)科內(nèi)容為主線，以探討唯物辯證法作為思政接入點，引導(dǎo)學(xué)生從不同角度探尋問題的本質(zhì)，增強學(xué)生的辯證思維能力。以學(xué)科本身蘊含的大量科學(xué)思維方法為主要目的講授數(shù)字信號處理課程，易于消除學(xué)生對專業(yè)課程中加入思想政治元素的抵觸情緒，起到“潤物細(xì)無聲”的效果。這也是理工科課程進行課程思政改革過程中一個最容易被抓住也很容易被忽略的方面。

通過引入課程思政，將數(shù)字信號處理學(xué)科中所蘊含的現(xiàn)象和本質(zhì)、內(nèi)容和形式、原因和結(jié)果、可能性和現(xiàn)實性、偶然性和必然性等唯物辯證法的基本范疇實例化、形象化、具體化；闡述清楚對立統(tǒng)一規(guī)律、質(zhì)量互變規(guī)律和否定之否定規(guī)律，以具體的問題實例探討矛盾是事物發(fā)展的根本動力，問題的解決需要經(jīng)過足夠多的努力和探索，科學(xué)研究突破的“同時性”背后蘊含的矛盾與量質(zhì)規(guī)律等；以學(xué)科發(fā)展史和關(guān)鍵問題解決突破過程為抓手，闡述清楚世界普遍聯(lián)系與永恒發(fā)展的兩個基本特征，映射到當(dāng)前中美外交困局，看透美方刻意主導(dǎo)的“脫鉤”在哲學(xué)邏輯上的荒謬性，構(gòu)建人類命運共同體的深刻內(nèi)涵。從唯物辯證法的角度設(shè)計授課內(nèi)容，實現(xiàn)課程知識向思想政治元素在思維、方法、內(nèi)容、手段上的實例化映射，不僅教會學(xué)生怎樣解決已知問題，也教會學(xué)生為什么這樣解決問題，以及如何解決未知問題等，實現(xiàn)知識向思維、思維向能力的有效泛化，真正培養(yǎng)出有知識有能力有素養(yǎng)的新時代人才。

(四)通過團隊協(xié)作，培養(yǎng)學(xué)生新時代的大國“工匠”精神。新時代的工匠精神主要包括愛崗敬業(yè)的職業(yè)精神、精益求精的品質(zhì)、協(xié)作共進的團隊精神、追求卓越的創(chuàng)新精神[4]。通信工程是一門工科專業(yè)，需要注重學(xué)生團隊精神的培養(yǎng)，堅定他們追求精益求精的信念。在數(shù)字信號處理理論授課過程中，增加課堂討論環(huán)節(jié)，通過討論加深同學(xué)們對基本理論的理解；在實驗環(huán)節(jié)，設(shè)置一些完整的實驗課題作為課外實驗項目，比如讓學(xué)生從含噪語音信號的采樣做起，到信號頻譜分析、濾波器設(shè)計，最后實現(xiàn)純凈信號的提取。通過團隊協(xié)作完成完整的實驗內(nèi)容，并撰寫報告進行答辯，幫助學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度、團隊協(xié)作的精神，形成專注的習(xí)慣。

四、結(jié)語

“課程思政”改革是實現(xiàn)學(xué)生能力培養(yǎng)與價值引導(dǎo)的有效途徑，它為專業(yè)課教師指明了“方向”，為課堂教學(xué)增添了“活力”，為課程建設(shè)和課程改革注入了“靈魂”。本文探索了數(shù)字信號處理課程進行“課程思政”改革的方法，從提高教師個人專業(yè)素養(yǎng)和人格影響力著手，深入挖掘提煉數(shù)字信號處理課程中所蘊含的思想政治元素和承載的德育功能，以學(xué)科內(nèi)容為主線，以探討唯物辯證法作為思政接入點，以學(xué)科本身蘊含的大量科學(xué)思維方法為主要目的講授數(shù)字信號處理課程，將育人工作落實于課堂教學(xué)的主渠道中，培養(yǎng)學(xué)生用辯證思維的方法，發(fā)展的觀點去分析問題、解決問題，從而實現(xiàn)“價值塑造、能力培養(yǎng)、知識傳授”三位一體化教學(xué)[5]。