构建以思政案例与专业案例融合的工科研究生课
作者: 程刘留 周涛 张嘉驰
[摘 要] 研究生课程改革和建设是研究生内涵式发展的重要内容之一。将思政案例融入研究生课程建设,可以加强对学生的世界观、人生观和价值观的教育;将专业案例融入研究生课程,将理论与实践紧密结合,可以提高学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。思政案例塑魂,专业案例塑形,二者相通相融,互为补充。构建以思政案例与专业案例融合的工科研究生课程,可以实现理想信念、品德修为、文化自信等与专业知识的内在融合,将价值塑造、知识传授和知行合一三者融为一体,是培养高素质研究型人才的重要途径。
[关键词] 研究生课程;思政案例;专业案例
[基金项目] 2021年度北京交通大学研究生教育教学研究项目
[作者简介] 刘 留(1981—),男,云南昆明人,博士,北京交通大学电子信息工程学院教授,主要从事下一代移动通信、车联网通信、高速移动通信研究;周 涛(1988—),男,江西南昌人,博士,北京交通大学电子信息工程学院副教授,主要从事无线信道测量与建模研究;张嘉驰(1991—),男,山东潍坊人,硕士,山东交通学院轨道交通学院讲师,主要从事无线通信研究。
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324(2023)09-0000-04 [收稿日期] 2022-07-04
引言
研究生教育是我国高层次创新人才培养的重要途径,是国家实现科技创新和高质量发展的重要基础条件。研究生课程建设是研究生教育的基础,优质的研究生课程陶冶学生高尚的情操,启迪学生的创新思维,构筑学生夯实的理论体系,培养学生知行合一的实践能力,为后续的科学研究与工程实践奠定良好基础,促进研究生综合素质的提升。
在研究生课程建设中,思政案例教学是将思想政治教育元素,包括思想政治教育的理论知识、价值理念及精神追求等融入课程中去,潜移默化地对学生的思想意识、行为举止产生影响[1]。通过挖掘课程中的德育元素,帮助学生塑造正确的世界观、人生观、价值观,这是人才培养的应有之义;将思想政治教育融入研究生培养每个环节,有利于发挥专业课程的思想政治教育和价值引领功能。
专业案例教学是研究生课程建设的重要内容。专业案例教学通过整合理论与实践,以真实、具体的案例为基本素材,将学生引入特定的事件和实境中,促使学生充分理解问题的复杂性、变化性和多样性,重点培养学生分析、理解、处理问题的能力及反思意识和团队合作精神[2]。作为以实践为目标的工科研究生培养,通过专业案例的分析来展现“问题提出—条件分析—解决方案—方法论证—设计实现”的解决与实现过程,这与工程专业领域的项目具有相同的情形,都要求具有学生参与、团队合作、提出问题及解决问题的能力,有利于学生分析问题和处理问题能力的培养[3]。
在工科研究生课程中,思政案例塑魂,专业案例塑形。思政案例在于帮助学生树立正确的世界观、人生观、价值观,专业案例在于帮助学生打通“知行”的堵点,构建理论与实际的桥梁。思政案例与专业案例相通相融,互为补充。思政案例与专业案例融合,是工科研究生课程改革的一个方向,可以有效扭转研究生思政教育和专业教育“多张皮”的现状,促进立德树人和知识传递的有机统一,促进思想政治教育与专业理论教育同向同行,形成协同效应。因此,要构建以思政案例与专业案例融合的工科研究生课程,落实立德树人根本任务,将价值塑造、知识传授和知行合一三者融为一体,培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人。
一、思政案例与专业案例融合的必要性
思政案例和专业案例是工科研究生课程建设中同向同行和协同效应的重要抓手,要推动思政案例和专业案例的有机融合,将思政元素融入专业案例之中,把专业案例作为思政案例落地实施的重要途径,把价值观引导融入知识传授之中,使专业案例与思政案例成为工科研究生课程建设的双轮驱动力,形成协同效应。
(一)思政案例与专业案例融合是工科研究生课程内涵式建设的重要抓手
思政案例塑魂,专业案例塑形。课程学习是我国研究生培养的重要内容,是保障研究生培养质量的必备环节,在研究生德智体美劳全面成长成才中具有全面、综合和基础性作用。思政案例在于突出价值引领,以立德树人为总目标,培养合格的社会主义建设者和接班人,树立正确的世界观、人生观、价值观,思政案例注重在课程建设中塑魂。对于研究生,专业案例以分析和解决问题为主线,调动学生的积极性,使学生主动地思考。特别对于工科类研究生来说,培养目标更侧重于通过学习基础理论和知识,掌握实际工程中发现问题和解决问题的技能,构建理论与实际的桥梁,专业案例注重在课程建设中的塑形。研究生培养既要塑形,更要塑魂,要以系统和融合的观点开展思政案例与专业案例的融合,思想和专业一起抓,实现工科研究生课程内涵式建设。
(二)思政案例与专业案例相通相融
从宏观层面看,思政案例属于人文教育范畴,专业案例属于科学教育范畴。从起源看,在最初的一段时间,科学教育包含于人文教育之中,人文教育占主导地位,科学教育只是服务于人文教育。16世纪的科学革命,使科学从自然哲学中独立出来,为科学与人文划定了各自的边界,科学教育才在学校教育中占据了一席之地。人文教育与科学教育共同产生,是一种本能的、原始的融合[4]。随着科学技术的迅猛发展,科学教育得到了前所未有的发展,与此同时,人文教育出现了一定程度的缺失。
从社会主义高素质研究型人才的培养角度看,思政案例与专业案例的初衷和归宿都是相同的,这也是人文教育和科学教育在研究生课程的相融。思政案例注重社会主义核心价值观、家国情怀、社会责任、科学素养、文化自信等方面,帮助学生塑造正确的世界观、人生观、价值观,养成科学伦理与职业素养,将个人发展融入社会发展;专业案例主要围绕教学目标实践取向、教育情景实践应用、教学内容实践转化、教学效果实践迁移[5],通过专业案例教学,使学生的专业知识和能力得到提升,满足创新型国家对于科技人才的需求。二者相通相融,缺一不可。
(三)思政案例与专业案例优势互补
思政案例与专业案例的教学内容和功能不同。思政案例主要是把思想政治教育的理论知识、价值理念及精神追求等元素,通过显性或者隐性的方式融入各门课程中,潜移默化地对学生的思想意识、行为举止产生影响,属于对学生家国观、民族观、历史观、文化观的教育;专业案例通过呈现案例情境,引导学生发现问题、分析问题、解决问题,不断强化专业学位研究生实践能力,其主要目的是为使学生掌握科学知识、方法和能力,从而推动科学发展,促进社会物质财富积累和社会发展。
二、思政案例与专业案例融合的途径
思政案例与专业案例的融合,就是要求教师把两种案例在课程建设中统一起来,将思政案例与专业案例一气呵成,充分发挥各自的优势,实现优势互补,促进学生素质的全面发展,提高教学的效果。课程思政案例选取应符合专业要求与主旋律,知识传授与立德树人契合度高,有思想性、协同性,要在专业教育中体现一定的课程思政映射点(如民族精神、时代精神、科学精神、人文素质等),能给学生以反思和启迪,帮助学生在收获专业知识之外提高思想道德修养和精神境界。
(一)以情感共鸣为途径
课程思政的一个重要内容是通过典型的案例,培养学生的家国情怀,激发专业自豪感和学习主观能动性,从而提高教学效率和教学效果。如果能将思政案例和专业案例有效衔接,在思政案例的专业自豪感、情感激发后,将情感热度延续到相应的专业案例上,通过思政案例与专业案例的情感共鸣,引导学生带着热情进行专业学习,就可更进一步提升引导式、启发式和参与式专业案例的教学效果。
在《无线电波传播》章节教学中,开始会讲到国内外无线信道建模的研究历程。无线信道是通信系统设计的基础,准确认知无线信道是设计通信系统的前提条件。第一代到第三代无线通信的信道的研究成果,几乎全是国外的研究团队完成的。从第四代移动通信的信道研究开始,我国的多个科研团队开始登上国际舞台,比如,北京邮电大学张建华教授团队的研究成果,被写入《第四代移动通信技术标准》;2019年,鉴于张建华教授长期在信道模型领域的突出科研成果和标准化工作的丰富经验,张建华教授当选国际电联IMT-2020(5G)信道模型起草组主席;北京交通大学在高速铁路车地无线信道方面的研究成果,被写入ITU-R P系列标准;东南大学王承祥教授团队提出了可以模拟多种协同多天线通信场景的通用统计几何信道模型,填补了协同MIMO统计几何信道建模方向的空白。通过讲解这一系列学生身边的原创性科研成果,充分激发了学生的专业自豪感和学习热情。在情感铺垫的基础上,引入“电波传播”专业案例,该专业案例包含了三个子案例,分别对应课堂上的理论互动讲解、实验室模拟验证和实际场景的测量[3]。选择北京交通大学地下一段真实的测试隧道场景,在真实场景中开展一次信道测量活动,通过测试数据提取无线电波的基本传播特性,生动地让学生亲自体验理论知识和实际工程的结合点,培养学生在真实工程现场开展科研和工程的动手能力。
(二)从知行的角度构建
课程思政的一个重要目标是培养学生的创新意识与科学素养,通过引入思政案例,传递辩证唯物主义观点和方法, 使学生形成正确的价值观和方法论。在融合专业案例时,围绕着辩证唯物主义的观点,用实际的专业案例,回应辩证唯物主义观点,通过“行”才能把“知”落到实处,做到知行合一。
在《中国无线移动通发展史》章节教学中,开章会提到科学技术取得当下成就,离不开一代代科学家的探索与付出。科学技术的快速发展,归功于科技成果的积累与科学精神的传承;从建国到现在众多领域世界领先,离不开一代代科研人员攻坚克难、开拓进取的精神。通过科学精神的思政元素铺垫,转入实际的专业案例,即用中国无线通信发展的真实案例来印证。我国移动通信产业走过“1G空白、2G跟随、3G突破、4G并跑、5G引领”的发展历程。在1G和2G时期,中国移动通信产品以国外为主,我国市场虽大但没有自己的产业;在3G(第三代无线通信系统)时代,中国提出了自己的TD-SCDMA标准(全球4个3G标准之一),华为、中兴等一批中国通信设备厂商成长起来;在4G(第四代无线通信系统)时代,中国主导的TD-LTE成为世界主流标准;目前,中国已经进入5G(第五代无线通信系统)时代,中国5G商用发展已实现规模、标准数量和应用创新三大领先,中国5G技术领跑世界。
(三)传播科学态度和科学精神
课程思政要求学生学会用正确的立场、观点和方法分析问题,把学习、观察、实践同思考紧密结合起来,善于分清主要矛盾和次要矛盾,把握现象和本质的区别,养成历史思维、辩证思维、系统思维和创新思维。在科学研究中,要以辩证唯物主义矛盾论的观点看待和解决问题,即矛盾是对立统一的,要求用全面的观点看问题,做到具体问题具体分析。
在《无线信道测量》章节教学中,将信道激励信号时长的选择与辩证唯物主义的矛盾论思政元素相互融合,通过实例相互验证。信道测量的基本原理为在发射端发射一个m序列作为激励信号,通过分析接收端收到多个信号的样本的统计特征,来研究传播信道的时间和频率色散特性[5]。激励信号需要满足两个条件:(1)激励信号长度不能大于信道相干时间,即在传输探测信号时,信道认为是恒定不变的;(2)激励信号的重复时间应该大于最大的多径时延[6]。基本原理如图1所示。
在选择激励信号时长的时候,存在两个矛盾主体:(1)激励信号时长越短,根据奈奎斯特空间采样定理,可以观测的Doppler频偏将越大;(2)激励信号时长越长,可以采集获得的多径信号,信号的时域扩展越完整。根据辩证唯物主义的矛盾论的基本观点,矛盾是对立统一的,要求用全面的观点看问题,具体问题要具体分析。落实到激励信号时长的选择时,需要具体问题具体分析,即在测量郊区或山区环境,多径延时较大且属于静态场景,采用长时长的激励信号作为信道探测的信号,确保可以采集到更多延时更大的多径信号;在车联网场景,由于高速移动而引起的时变场景,选择短时长的激励信号作为信道探测的信号,确保采集时变信道的特征;高铁场景,既有远端反射体的大延时多径信号,又有高速移动带来的信道时变,选择激励信号的长度时需要折中考虑两个因素。