通信原理课程嵌入式思政教学探索与实践

作者: 邓娜 孙怡 李明 赵泰洋 杜猛

通信原理课程嵌入式思政教学探索与实践0

摘  要:通信原理课程是电子信息类专业最重要的专业基础课之一。以“立德树人”为总体目标,通过在课程的教学中有效嵌入思政元素,有望实现价值引领、知识传授、能力培养和思维拓展的有机统一。结合课程内容和专业特点,课程组充分挖掘多样化思政素材,并灵活运用多种教学方法将思政教育嵌入到课程教学的全过程中,构建匹配于课程设置和学校专业特色的思政案例资源库。随后,提出知识导入、知识拓展、思政嵌入及知识回归的四阶段嵌入式课程思政教学案例设计方法。最后,针对如何合理、有效地评价课程思政建设的效果展开思考。

关键词:通信原理;课程思政;教学改革;思政元素;思政建设评价

中图分类号:G642      文献标志码:A          文章编号:2096-000X(2025)11-0116-04

Abstract: Principles of Communications course is one of the most important fundamental courses for the majors in electronic information. With the overall goal of "moral cultivation" by effectively integrating ideological and political elements into the teaching of the course, it is expected to achieve an organic unity of value guidance, knowledge imparting, capability development, and thought expansion. Combining the course content and professional characteristics, the course team fully explores diverse ideological and political materials and flexibly uses various teaching methods to integrate ideological and political education throughout the entire course teaching process, constructing an ideological and political case resource library that matches the course setup and the school's professional characteristics. Subsequently, a four-stage embedded course ideological and political case design method is proposed, including knowledge introduction, knowledge expansion, ideological and political element embedding, and knowledge returning. Finally, considerations on how to reasonably and effectively evaluate the effectiveness of the construction of ideological and political education within the course are discussed.

Keywords: Principles of Communications; ideological and political education; teaching reform; ideological and political elements; ideological and political construction evaluation

习近平总书记在2024年全国教育大会上强调“紧紧围绕立德树人根本任务,朝着建成教育强国战略目标扎实迈进”[1]。在教育部印发《高等学校课程思政建设指导纲要》中,课程思政建设是落实立德树人根本任务的战略举措和全面提高人才培养质量的重要任务[2]。通信原理课程是电子信息类专业最重要的专业基础课之一,其搭建了基础课与专业课间的桥梁,对培养学生扎实的理论基础、实践能力和创新精神等方面都具有重要作用。然而,由于通信原理课程难度大、理论性深、工程性强、学时有限,其授课任务非常艰巨,且专业知识点往往难以与思政元素直接相关。基于此,如何在有限的课堂教学过程中将价值引导自然而然地嵌入在知识传授和能力培养中是当前通信原理课程所面临的重要教学问题之一[3]。同时,与通信相关的理论、技术和应用不断涌现,授课内容还需要在原有通信知识体系的基础上进行知识更新拓展,对于种类繁多且理论实践水平要求高的通信知识点授课带来了极大挑战[4]。

为了促进通信原理课程思政教育的落实,各高校相关教学团队提出了课程思政建设目标,构建了课程思政体系架构[5-6],通过建设课程思政案例库[7]和课程思政评价体系[8],并以案例建设为抓手,推动了课程思政教育的发展。然而,相对于课程知识点的丰富多样性,现有的思政案例库仍需丰富深化。同时,思政案例也需与各高校专业特色结合进行本土化,以便于学生更易接受思政教育。此外,思政元素在授课过程中的自然嵌入以及与课程知识点的融合仍需加强。基于此,大连理工大学(以下简称“本校”)通信原理的教学团队以“立德树人”为目标,探索了知识导入、知识拓展、思政嵌入及知识回归的四阶段课程思政教学改革方案。本校教学团队结合十余年的教学经验,围绕课程知识基础体系,拓展通信新理论新技术和新应用的专业知识点,并深入挖掘该课程内容中蕴含的思政政治教育元素,通过“嵌入式”的方式寻找专业知识点中思政切入点和融合点,从而实现知识传授、能力培养与价值引领的有机结合。

一  通信原理课程思政改革

(一)  课程思政目标

通信原理课程内容涵盖面广,与前期先修的高等数学、概率论、信号与系统和随机信号分析等课程关联性较大,主要研究如何有效而可靠地传递信息,包括通信系统的基本模型、各模块的相关基础理论和通信系统的性能等问题[9]。因此,该课程具有理论性、系统性、工程性和实践性较强的特点,是一门相对较难的课程,需要学生具备较强的分析问题和解决问题的能力。然而,时代的发展要求各高校的思想政治教育工作实现从“思政课程”向全面的“课程思政”转变,为学生传授专业知识的同时,融入思政教育,让思政理论与专业课程同向同行,形成协同育人效应,是当前课程改革中的重要一环[10]。基于此,本校教学团队首先将具有学校及专业特色的思政元素挖掘出来,然后嵌入对应的课程内容中,在讲授专业课程的同时进行思政教育。

(二)  课程思政元素挖掘

在挖掘思政元素时,不仅要考虑传统的爱国主义、民族自豪、品格修养等元素,还需要注重对学生的科学思维和工程伦理的教育,培养学生探索未知和追求真理的科学精神,以及精益求精的大国工匠精神,激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。本文结合通信原理课程需要,设计了各个章节和教学环节中需嵌入的具体思政案例,其中思政案例的选取遵循了知识优先、知识相关和本校特色的设计原则。通过鲜活而富有感染力的案例,使学生不仅能够更深刻地理解通信技术的核心价值和重要性,更能从中感受到作为通信专业学子的责任和使命。图1梳理了10个具有代表性的思政案例,分别对应了不同方面的思想政治教育,并在每个方面设定了相应的思政目标。在嵌入式思政教学中,针对思政目标制定思政元素自然而然地嵌入思路和需要展开解讲的具体案例,完成思政教学设计。

从通信发展历史、科学家的事迹中挖掘家国情怀、民族精神、工匠精神等思政元素,引导学生树立爱国主义精神、民族自豪感和为中华民族伟大复兴而奋斗的决心。相关案例很多,本文主要选取了我国通信事业从1G空白、2G跟随、3G突破、4G并跑,再到当前5G实现领跑的案例。其中,1G到4G的发展历程为原本的教学内容,而5G的相关技术,尤其是关于我国在5G方面领先于全球的代表性技术介绍则作为对相关知识点的拓展内容,在讲授专业知识的同时,让学生切身感受到我国是如何一步步成为当之无愧的网络强国的,既增强了专业认可与科技报国的使命感,也增强了国家认同感与自豪感。此外,还有本院特色的毕德显院士与坑道天线的故事、光纤之父高琨不畏嘲笑、坚持研究最终获得诺贝尔奖的故事等,均以与课堂讲授内容紧密相关的案例作为知识拓展,进而延伸出其中蕴含的思想元素,最终达成相应的思政目标。

从通信行业发展和日常生活紧密相关性、专业发展前沿技术等方面,挖掘职业认同的思政元素,引导学生树立职业认同感和社会责任感。例如,选取我国芯片产业面临的“卡脖子”问题作为信源编码章节的思政案例,在教学过程中,由传统知识点模拟信号数字化问题拓展至ADC/DAC芯片,引出我国芯片产业面临的“卡脖子”问题,以华为作为代表性企业讲解华为是如何凭借其独特的发展策略与不屈不挠的精神,实现逆境翻盘的。通过这一案例,使学生意识到自己所学的专业在国家重要战略中具有极其重要的地位,同时对于专业发展前沿技术所面临的一些“卡脖子”问题必须要有危机意识,认识到国产替代的重要性,激发学生的创新动力。此外,北斗卫星系统及信息安全问题均是与专业和生活紧密相关的案例,使学生在学习专业知识的同时,潜移默化地感受到思想政治的教育。

针对学生关心的热点话题、时政热点等,利用身边鲜活的例子为学生解惑答疑,引导学生正确看待复杂的社会问题,提高学生判断是非、理性思维的认知能力,促使学生形成正确的价值观和理性的职业规划发展观。其中可挖掘的思政元素极其丰富,本文着重选取了一些独特且兼具代表性的案例,包括在讲解二进制数字调制系统的性能比较时,强调实际系统在选择调制解调方式时需要综合考虑诸多因素,通常需要对系统设计要求进行全面考虑,并抓住其中最核心关键的要求,如可靠性优先或有效性优先等。进一步,引出学生常关心的“就业”这一热点话题,说明与调制方式一样,不同类型的工作有不同的特点,没有十全十美的工作,因此学生择业就好比通信系统选择调制方式一样,应全面考虑自身情况和迫切需求,选择最适合自己的那份工作,而切忌随波逐流。这一例子蕴含了抓事物的主要矛盾以及具体问题具体分析等马克思主义的辩证思维等思政元素。此外,在学习码间串扰及纠错编码时,会用到工程思维和辩证思维等多种科学思维模式来分析理解问题。在讲授正交振幅调制(QAM)这一章节时,会引出为什么多进制相移键控(MPSK)不能通过增大相邻信号点间距离来降低系统误码率的问题,原因是增大相邻信号点间的距离会增大信号功率,而实际系统中的发射功率往往会受到限制,因此需要重新设计星座结构。由这一知识点拓展到通信系统的能耗问题以及高能耗给环境带来的不利影响,延伸出我国的碳达峰和碳中和的“双碳”战略目标,培养学生的生态文明价值观和责任担当意识。

(三)  课程思政教学案例设计方法

为了加强思政元素在授课过程中的自然嵌入以及与课程知识点的融合,本文提出了知识导入、知识拓展、思政嵌入及知识回归的四阶段课程思政案例设计方法。具体地,首先引入课程教学大纲中的基础知识要点进行讲解,旨在使学生掌握通信基础理论知识、基本分析方法和技术要点。随后,将基础知识点拓展至新理论、新技术、新应用、新场景或知识难点等进行深入解析,引领学生学习前沿科技知识、科研成果、工程应用和行业发展等。进一步地,以拓展知识所涉及的关键人物、热点事件、哲学思辨机理等为契机进行思政嵌入,自然地融入家国情怀、民族精神、工程思维、科研精神、国家战略和行业需求,培养学生形成通信报国、为国创建一流科研和产业的价值观。最后,回归总结知识要点和思政育人要素,明确课程学习的知识目标和思政目标。

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