“信号检测与估计”课程思政教学设计

［摘 要］ “信号检测与估计”是信号与信息处理学科的基础理论方法，也是信息类各专业研究生和高年级本科生的重要课程之一，为计算机、通信、雷达、声纳、自动控制等工程领域提供了理论基础。以“信号检测与估计”课程教学为例，探讨课程思政设计的三种思路：阐述课程包含的科学方法，培养学生的系统思维、创新意识和实践能力；提炼课程蕴含的家国情怀、社会责任等价值内容，实现知识传授与价值引领相融合；挖掘与课程相关的国家科技前沿内容，总结国家制度的优势，帮助学生坚定“四个自信”。实践表明，将思政元素融入课程教学设计中可取得较好的教学效果。

［关键词］ 信号检测与估计；教学设计；课程思政

［基金项目］ 2021年度广东省研究生教育创新计划项目“检测与估计理论示范课程建设”（2021SFKC079）；2020年度五邑大学研究生教育创新计划项目“检测与估计理论研究生示范课程建设”（YJS-SFKC-20-02）；2021年度五邑大学课程思政示范项目“机器学习贝叶斯算法”（SZ2021017）；2021年度五邑大学本科高质量课程建设与创新创业教育建设改革项目“电工与电子技术线下一流课程”（KC2021024）

［作者简介］ 麦超云（1989－），男，广东鹤山人，博士，五邑大学智能制造学部副教授，主要从事信号检测与估计研究；甘俊英（1964－），女，江西樟树人，博士，五邑大学智能制造学部教授，主要从事现代信号处理研究；曹 路（1983－），女，湖北松滋人，博士，五邑大学智能制造学部讲师，主要从事图象处理研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2023）21-0152-04 ［收稿日期］ 2022-08-15

引言

2016年12月，习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上强调：“要坚持把立德树人作为中心环节，把思想政治工作贯穿教育教学全过程，实现全程育人、全方位育人，努力开创我国高等教育事业发展新局面。”［1］2017年，教育部党组印发了《高校思想政治工作质量提升工程实施纲要》，提出课程育人质量提升体系，统筹推进课程育人［2］。课程思政指学校育人的所有教学科目和教育活动都渗透并贯穿思想政治教育，其特点是以课程为载体，思想政治教育是灵魂，课程的育人功能和价值取向鲜明，而传统的课程边际淡化［3］。课程思政是一种课程观，是将高校思想政治教育融入课程教学和改革的各环节、各方面，围绕“知识传授与价值引领相结合”的课程目标，充分发挥包含专业课程在内的其他所有课程的育人价值［4］。

针对课程思政，我校拥有自己的开展思路，总结教学实践结果，提出了不同的观点［5］。针对不同的工科课程，有学者提出三种课程思政教学路径，即嵌入式课程思政教学路径、支撑式课程思政教学路径、补充式课程思政教学路径［6］。同时，尝试在三个方面进行工科课程思政实践探究［7］，尝试在大学实验教学的知识传授、技能培养中融入家国情怀和科学素养等思政元素，实现知识探究、能力建设、思想政治与行为素养协同发展的课程思政育人成效。

目前，“信号检测与估计”课程的教改研究多数强调理论教学要结合基于Matlab的实验仿真［8-11］、教材建设［12-13］、采用多样化的教学方法［14］或全面阐述课程建设［15］，较少涉及课程思政的相关研究。教师要全面贯彻党的教育方针，落实立德树人根本任务，充分发挥课程思政的作用和功能。卓越创新人才的培养离不开对国情、社情、党情的充分把握，本文以“信号检测与估计”课程为例探索课程思政建设，具有理论与实际指导意义。

一、“信号检测与估计”课程简介

“信号检测与估计”课程以随机过程、数理统计、矩阵理论等数学工具为基础，同时将信息传输与处理理论融为一体，是一门专业性强的基础理论学科［16］9-10。

作为信息载体的信号在传输过程中，通常受到随机干扰因素的影响，因此，接收端的信号处理设备必须对接收信号进行统计分析，而统计分析的基本任务是判定某种信号是否存在（即信号检测）和估计携带信息的信号参量（即参量估计）。

“信号检测与估计”是五邑大学信息与通信工程专业研究生的必修学位课程，根据教学大纲和教学计划，教学时数为48学时，内容体系分为16讲。

二、“信号检测与估计”课程思政元素融入方法

（一）以知识到实际应用例子的教学方法阐述课程包含的科学方法，培养学生的系统思维、创新意识和实践能力

“信号检测与估计”作为随机信号统计处理的理论，其公式与理论分析让学生感到抽象、难理解，致使学生感受不到知识的实用性，在教学过程中，教师需要将数学符号及数学表示式所代表的物理意义用具体案例叙述出来，避免将内在的含义湮没在公式推导中，将知识点和实际应用联系起来，使学生树立正确的数理统计观念，提高分析、解决随机现象问题的能力，以及运用所学知识处理实际问题的能力。

例1：在讲述“贝叶斯公式”知识点时，举“高射炮演习击中飞机”的例子［16］9-10，求若炮弹已使飞机坠毁，最有可能是因为炮弹击中了什么部位？解答该题目前，教师先提问，让学生做直观的判断，很多学生认为是击中发动机。根据数据计算，正确答案是击中其他部位。通过该例子，教师要引导学生采取科学的统计方法，在一定数学分析的基础上，帮助自己做出正确的判断。

（二）提炼课程内容中蕴含的家国情怀、社会责任等价值内容，实现知识传授与价值引领的融合

依托课程领域的知识与实践方法，注重提炼课程中所蕴含的爱国情怀、社会责任、人文精神等价值理念，通过引入在课程领域做出成就的个人奋斗事迹等，提升课程的思想政治教育感染力，培养学生的家国情怀和行业理想。同时，将价值引领融入相应的专业知识传授中，逐步摆脱单向灌输等传统教育方式的路径依赖，不断增进内容的知识性、学理性以及方法的多样性，全面提升课程思政育人的吸引力和感染力，缓解思想政治理论课“孤岛化”的现实困境。

例2：在讲述“雷达信号的检测”知识点时，介绍在雷达领域做出巨大贡献的科研人员，如“中国雷达之父”等，通过分享他们在国家科研、国防事业方面的事迹，让学生感受前辈的家国情怀、使命担当、探索创新精神与大国工匠精神，在榜样引领的作用下，逐步建立爱国情怀和勇于承担社会责任的价值理念。

（三）挖掘与国家科技前沿相关的课程知识点，总结国家制度优势，坚定国家自信和文化自信

介绍行业产业的发展前沿和趋势，一方面充分展现改革开放以来我国在相关领域取得的重大进展，以此帮助学生更好地坚定“四个自信”；另一方面，认真剖析国际竞争态势及我国在发展中面临的机遇和挑战，激励学生通过实现自己的青春梦和创业梦，聚力实现中华民族伟大复兴的中国梦。

例3：讲述“信号波形的估计”知识点，涉及目标跟踪的应用时，在课堂教学中介绍中国航天事业的时政热点事件：北京时间2021年10月16日0时23分，翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员乘坐的神舟十三号载人飞船发射；2022年4月16日9时56分，神舟十三号载人飞船返回舱成功着陆。

借助中国航天事业的时政热点事件，教师可总结国家制度的优势，让学生坚定“四个自信”。

根据课程实际教学情况，本课程主要教学内容与课堂思政元素设计如表1所示。

三、教学效果分析

对“信号检测与估计”课程教学内容中进行思政设计，不仅可提升课程思政立德树人的效果，也能让学生对知识点的掌握有更好的渠道和方式，提高了教学效果。

对2017—2021级修完该课程的学生进行问卷调查，其中有效问卷143份。调查结果表明，采用课程思政的教学方式，学生认为不仅学到了知识，还了解了国事，对于自己应该承担的社会责任更有落脚点，更坚定要树立远大的理想和抱负。学生对于中国故事和英雄事迹会有主动了解与传播的愿望。因此，教师结合实际应用来讲解知识点的方式以及融入思政元素的教学，能帮助学生更加科学理性地解决问题，对学生正确价值观的树立起到了积极的引导作用。

结语

“信号检测与估计”的课程思政，实现了知识线与思想政治教育线齐头并进，融入了科学思维方法、家国情怀与使命担当、国家自信与文化自信等思政元素。学生反馈的效果表明，他们对课程思政的认同感提高了，认为从课程思政中受益良多。结合课程思政的教学，在一定程度上激发了学生的爱国之情和报国之志，增强了学生学习的主动性和对课程的认同感，树立了正确的世界观、人生观和价值观。后续笔者将继续深入挖掘思政元素，使课程中的思政元素成为专业教学的兴奋点和创新点。

参考文献

［1］习近平在全国高校思想政治工作会议上强调：把思想政治工作贯穿教育教学全过程 开创我国高等教育事业发展新局面［N］.人民日报，2016-12-09（1）.

［2］中共教育部党组.关于印发《高校思想政治工作质量提升工程实施纲要》的通知：教党〔2017〕62号［A/OL］.（2017-12-05）［2022-07-13］.http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A12/s7060/201712/t20171206_320698.html.

［3］邱开金.从思政课程到课程思政，路该怎样走［N］.中国教育报，2017-03-02（10）.

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Teaching Design of Signal Detection and Estimation Based on the Curriculum Ideology and Politics