湖南大学课程思政示范课程——信号与系统

湖南大学课程思政示范课程

信号与系统

“信号与系统”教学团队是电气院的五大本科生教学团队之一。课程团队由李树涛教授（长江学者、国家“万人计划”科技创新领军人才）领衔，王炼红副教授，黄清秀副教授，陈洁平助理教授，颜志副教授，李成副教授，杨彬副教授，杨唐胜副教授，马子骥副教授，刘立成副教授，杨文忠工程师等教学骨干组成，团队梯度结构合理，教学经验丰富。

教学目标：秉承湖南大学“基础扎实、视野开阔、德才兼备”的人才培养特色，面向电气与信息工程学院“电子”“电气”“自动化”“测控”等专业学生，突出“以学生为中心、输出成果为导向”的教学理念。课程通过“虚”“实”相融的双馈混合式教学、讨论课和实验等环节，保障学生达成知识、能力和素养目标，支撑电气与信息大类人才培养要求。

知识目标：掌握信号、系统基本概念，信号、系统的数学模型及时域、频域分析方法与特点，掌握运用系统函数分析系统特性方法、以及信号经过系统后的输出变化。

能力目标：能运用所学知识，对信号进行时域、频域分析，提取特征；能从时域与频域层面分析设计系统，满足工程应用需求。

素养目标：具备良好的职业道德与人文素养、实事求是的科学态度与精益求精的大国工匠精神；树立正确的工程伦理以及科技报国的家国情怀和使命担当。

“信号与系统”既是一门“老课”，也可以说是一门“新课”。为顺应信息技术发展和新工科发展需要，该课程作为电气与信息工程学院的学类必修课程（院平台课程）于2017年开始建设。2018作为湖南大学品牌课程建设慕课上线运行，2019年被认定为湖南省精品在线开放课程同时开展混合式教学探索；2020年被认定为首批国家线上一流课程和湖南大学课程思政示范课程，同年出版《信号与系统分析》《信号与系统学习与实验指导》。

团队成员还荣获湖南大学 “优秀教师”、“优秀共产党员”、“我心目中最敬爱的老师”等荣誉。

1.总体设计

电气与信息工程学院本科人才培养工程特色鲜明，成果显著。结合学校办学定位、学院专业特色以及工程专业认证要求，“信号与系统”课程从教材、慕课、课堂教学、实验教学等着手，全面落实课程思政建设与实践。首先，统一规划与建设新形态教材、指导书、课程慕课、思政微视频等课程资源。通过课后文献阅读、微视频观看、实验实践体验等融入课程思政元素，建设了“新形态教材+慕课视频+思政微视频+演示教案”的立体化资源体系，采用智能技术与手段，结合自学、讨论、心得撰写等环节落实全面三位一体的育人目标。

2.课程思政开展情况

课程采用线上线下混合式教学方式：经过课前、课中、课后达成课程教学目标（如图）。课前通过慕课学习基本知识要点与思政素材；课中首先通过小测试了解知识要点与思政掌握情况，采用讨论方式巩固和加强知识点的学习、然后通过小项目仿真以及扩展阅读加强专业与育人目标的培养；课后通过作业、慕课深度学习以最终达成课程目标。

（1）为了加强课堂上交流与实时互动，采用雨课堂、智慧教室等工具与手段，教授课程基本知识要点的同时，结合电子、通信、控制、测控等专业特点举例说明本课程知识在相关领域的应用，使学生更好地理解和掌握信号与系统分析的基本理论与方法，特别是频域分析方法在工程领域的物理意义。

（2）在课堂上贯穿价值引领，引入思政素材，注重学生职业道德、人文素养、工程伦理、科学态度、工匠精神、爱国情怀等人生价值观的引领与培养，培育学生的专业使命和责任感，吃苦耐劳的精神，可持续发展和工程伦理意识。

（3）课堂教学注重采用先进交互工具加强互动，使学生能积极参与教学活动，提高学生学习兴趣和学习效率，培养创新思维和团队意识，勤于思考，求真务实，敢实践敢创新，全方位引导学生成为四有新人和社会主义建设的合格人才。

3.课程资源建设

（1）在学校课程中心建设并更新思政资源与案例库；

（2）国家级线上一流课程网站开设思政专题版块；

（3）新形态教材扩展阅读部分引入思政文献资料，方便师生阅读与采用。

课程总成绩采用形成性评价方式，由线上慕课学习成绩、课堂测试与表现、课程思政学习、小班讨论课成绩、实验成绩、期末考试成绩构成。线上慕课成绩中包含对课程重难点的讨论，小班讨论课每班有1-2组选取该专题展开；线下课堂则通过工程应用案例探讨工程伦理、诚信问题、德才观等，引导学生树立正确的人生观与价值观，坚定制度自信与文化自信，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。

学生认为通过课前预习、课中串讲、案例探讨等，结合新颖的混合式教学方式，极大扩展了课程信息量，能学到更多知识。

从2020年秋季执行情况看，学生能完成思政微视频学习，认真阅读思政素材，积极参与讨论并认真撰写心得。

1.学科特色：

“信号与系统”是通信、电气、电子、信息类专业的核心基础课，其中的概念和分析方法广泛应用于电路与系统、通信、控制、计算机、信号与信息处理、生物信息处理、人工智能等领域。该课程数学基础要求高、理论知识抽象、工程应用背景突出，长期的教学实践表明该课程难教、难学。而“信号与系统”思想、理论在发展过程中历史文化故事丰富、理论创建者个性鲜明、工程应用标准与规范繁多，通过收集与整理这些素材，将其融入教材、慕课、课堂教学之中，可以促进学思结合、知行统一和工程伦理教育，培养学生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。

采用线上线下混合式教学方式：课前通过自学慕课学习基本知识要点与思政素材、课中首先了解知识要点与思政掌握情况，采用讨论方式巩固和加强知识点的学习、然后通过小项目仿真以及扩展阅读加强专业与育人目标的培养，课后通过作业、慕课深度学习最终达成课程目标。

2.课程亮点：

(1)课程采用虚实相融的双馈混合式教学方式，虚实融合的学习环境有利于获取多模态信息，学生学、老师教都能做到有的放矢。

(2)线上学习注重基础理论、线下课堂通过布置具有挑战性专题，结合工程案例阐述，可促进高阶知识的理解运用、提高学生的工程应用能力和创新意识。

(3)通过思政微视频、思政专题讨论、思政作业来实现核心价值传承与塑造。

(4)教学研究构建了基于慕课数据的知识水平层级学习成效评价模型，刻画个体与群体画像，有利于过程把控，循序渐进达成课程目标。

3.课程思政建设创新点：

(1)课堂教学中引入思政素材，注重学生职业道德、人文素养、工程伦理、科学态度、工匠精神、爱国情怀等人生价值观的引领与培养。

(2)在线上一流课程网站开辟思政专帖，鼓励学生发言讨论，主动思考，专业知识与思政元素相结合，比如信号的时域分析与变换域分析的辩证思考、专业使命和责任感、环境和可持续发展的意识，工程伦理意识等。

(3)小班讨论采用分组研究，培养创新思维和团队意识，勤于思考，求真务实，敢于实践创新。通过PPT演示与全班同学交流讨论方式进行。

(4)学生提交课程思政报告，比如把专业知识的学习与中华民族的伟大复兴等联系起来。

文稿|王炼红、黄清秀

编辑|张琳、王莹

审核|刘   杰