【摘要】信号与系统是面向电气类专业的学生开设的一门重要的专业基础课，该课程本身蕴含有丰富的思想政治教育元素，教师可以充分利用这些思想政治教育元素，在知识传授和能力培养的过程中引导学生树立正确的价值观。本文从融入马克思主义立场观点方法、融入社会主义核心价值观、融入理想信念的培養、融入科学精神的培养和融入工匠精神的培养等方面进行了有益的探索。

【关键词】信号与系统  课程思政  教学探索

【Abstract】Signals and systems is an important basic course for students majoring in electrical engineering. The course itself contains rich elements of ideological and political education. Teachers can make full use of these ideological and political education elements to guide students to establish correct values in the process of knowledge teaching and ability training. This paper makes a beneficial exploration from the following aspects： integrating the Marxist standpoint， the socialist core values， the cultivation of ideals and beliefs， the cultivation of scientific spirit and the cultivation of craftsman spirit.

【Keywords】signals and systems; curriculum politics; teaching exploration

【基金项目】西南石油大学“课程思政”示范课程（信号与系统）;四川省应用型示范课程（信号与系统）;教育部2020年产学合作协同育人项目“多目标融合的信号与系统‘金课’建设”（项目编号：202002184049）。

【中图分类号】G642.0 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2021）10-0041-02

一、引言

信号与系统是面向电气类专业的学生开设的一门重要的专业基础课，共计56学时，具有覆盖面广、课时多的特点。

信号与系统是在大学二年级开设，这一时期正是学生从心理到行为逐步走向成熟的过渡期与转折期，是引导学生树立正确的价值观的关键时期。信号与系统被麻省理工学院著名教授奥本海姆称为是工程类专业的学生所学习的全部课程中最有收获并且最引人入胜的一门课[1]，这门课程本身就蕴含有丰富的思想政治教育元素，教师可以充分利用这些思想政治教育元素，在传授知识的同时，不但要注重培养学生的各方面能力，而且要特别注重引导学生树立正确的价值观。

二、融入马克思主义立场观点方法

当代大学生应当树立马克思主义立场观点方法。

1.理论联系实际

信号与系统课程具有较强的理论性，概念抽象，学生难以理解，更不能与实际相结合。为此，笔者注重从实际应用角度讲授课程内容，结合工程实际帮助学生理解概念，引导学生在理论知识学习的过程中多思考理论知识在实际的工程应用中会有什么样的问题，从而培养学生理论联系实际的作风。

下面以信号与系统课程中的“抽样定理”为例，介绍笔者在培养学生理论联系实际的作风方面进行的探索。

在抽样定理部分，讲授由抽样信号恢复原始信号的条件时，教师可以从实际应用的角度指出：这个条件有两个方面与实际情况是不一样的，一个是需要用到理想低通滤波器，但是理想低通滤波器是一种非因果的系统，在实际应用中是没有办法实现的;另一个是抽样定理要求原始信号的频带必须是有限的，但是实际信号的频带通常并不是这样的[2]。通过这种方式进行教学，就可以有效引导学生思考所学的理论知识到底应该如何在实际工程中应用，从而使学生树立起理论联系实际的作风。

此外，在介绍随机信号的概念时，就可以结合生活中的噪声、电网电压的随机波动;在介绍周期信号的概念时，就可以结合实际向学生指出：在实际应用中，绝对的周期信号是不可能存在的，一般只要在一个相对比较长的时间范围内信号满足周期性就可以了。

2.量变、质变规律

在信号与系统课程的“奇异函数”部分，在分别介绍几种奇异函数后，可以总结出几种奇异函数之间的关系：对单位冲激偶进行积分可以得到单位冲激函数，对单位冲激函数进行积分可以得到单位阶跃函数，对单位阶跃函数进行积分可以得到单位斜变函数[3]。在此基础上指出：积分的过程是一个量变的过程，当量变发展到一定的程度时将引发质变，使得一种奇异函数演变为另一种奇异函数，质变是量变的结果，但量变不因质变而停止。并进一步引导学生：学习的过程就是一个量的积累的过程，学习时必须要踏踏实实地做好量的积累，有朝一日才能实现质变。

3.一分为二

在信号与系统课程的“拉普拉斯变换”部分，可以介绍相关历史人物——拉普拉斯其人：他是一位伟大的科学家，但另一方面，他在政治上却是一个两面派。在此基础上可以指出：任何事物都有正反两面性，看问题要看正面也要看反面，如同一个硬币的正反两面。引导学生：要学会全面看待人或事物，既要看到人或事物的积极方面，也要看到人或事物的消极方面，也就是要以一分为二的态度去看待世界上的一切人或事物。

4.对立统一规律

傅里叶变换的尺度变换特性表明，如果对信号的波形进行压缩，那么信号的频带将会被展宽[4]。在数字通信中，如果要提高通信速度，就必须压缩信号的脉冲宽度，这时将会占用更多的信道频带。因此，通信的速度和占用的频带宽度之间存在着矛盾。在此基础上可以指出：矛盾是普遍存在的。并进一步引导学生：“人生时时处处也都有矛盾，学习与生活的矛盾，就业与考研的矛盾，个人与集体的矛盾等等，因此我们必须学会正确处理各种矛盾。”

三、融入社会主义核心价值观

笔者在信号与系统课程中注重从爱国、敬业、诚信、友善等方面引导学生。

下面以“爱国”为例，介绍笔者在融入社会主义核心价值观方面进行的探索。

在信号与系统课程的第一次课上，首先从课程名称出发提出三个问题：（1）什么是信号？日常生活中接触过哪些信号？（2）什么是系统？日常生活中接触过哪些系统？（3）信号与系统之间是什么关系？引导学生思考，从而引入本课程。

学生对信号的概念和系统的概念都是有所了解的，但是对信号与系统之间的关系并不清楚。因此，接下来分析信号与系统的关系：（1）信号不能离开系统单独存在;（2）系统一定是要对信号进行处理的[5]。在此基础上可以指出：“信号与系统之间有着不能分割的关系，正如我和我的祖国，一刻也不能分割。”这样既帮助学生形象地理解了信号与系统的关系，又引导了学生正确理解个人与祖国的关系。

为进一步加深学生对信号与系统之间关系的认识，接下来分析一个实例：能够对输入的音频信号进行混响处理的电子音效系统。该实例中采用的音频为“此生无悔入华夏，来世愿在种花家”，分别播放原始音频和混响处理后的音频，让学生仔细辨别二者有什么不同，并引导学生热爱祖国。

随后从我国古代的号角、烽火台，到现代的5G通信、北斗导航，介绍信息传递方式的发展历程。

在号角部分，向学生展示关于号角的精美图片和古诗;在烽火台部分，向学生展示关于烽火台的精美图片和古诗;使学生能够感受到我国悠久的历史文化，从而激发起学生对伟大祖国的热爱之情。

在5G通信部分，介绍中国目前在5G通信方面领先世界;在北斗导航部分，介绍我国的北斗导航系统已经迈进了全球服务的新时代;使学生感受到我国现代科技的迅速发展，从而增强学生的民族自豪感，并激发起学生科技报国的家国情怀。

又如在“敬业”方面，则可以结合课程中的“系统的稳定性分析”这一内容，介绍实际生产中由于工作人员的疏忽而导致系统失去稳定性的案例，引导学生要爱岗敬业。

四、融入理想信念的培养

理想信念是人生之钙。下面结合信号与系统课程中的“卷积”部分，介绍笔者在教学中融入理想信念的培养方面进行的探索。

首先进行热身活动，随机请一位同学朗诵《劝学》中的一段文字，使学生感受古典文学的韵律美和哲理美，引导学生勤奋学习;设置悬念：这一段文字与本次课的学习内容有什么关系呢？从而为后面讨论卷积的识别埋下伏笔。

接下来学习卷积的概念和卷积的应用。在卷积的应用部分，在简要介绍卷积的几种应用之后，以声音处理中的混响为例，分别播放原始音频文件和混响音频文件，让学生分辨二者的区别，引导学生思考如何从原始声音得到具有混响效果的声音。其中音频采用关于理想信念的名人名言，引导学生为了理想而坚持不懈地努力。

随后学习卷积的识别，以“背单词”问题为例进行分析，引导学生识别卷积并得出结论。在“背单词”问题的分析过程中，以两名同学同时开始背单词为例，一名同学背单词时断时续，而另一名同学则每天都坚持背单词，几天后两名同学能记住的单词就有了显著差别，从而适时指出：“只有锲而不舍地努力，才能实现目标！”引导学生要努力学习以实现自己的人生理想。

最后将《劝学》中的“锲而不舍，金石可镂”与“背单词”进行对比，引导学生思考二者的相似性，分析“锲而不舍，金石可镂”蕴含的卷积思想，使学生体验传统文化与现代科学的相通性。

五、融入科学精神的培养

工科学生应当具有科学精神。在信号与系统课程中，可以通过相关学科历史人物寻找真理、探索科学、不断创新的事迹，以及北斗卫星导航系统等我国重大自主创新的事例，一点一滴地培养学生的科学精神。

例如在信号与系统课程的“抽样定理”部分，就可以介绍抽样定理的重要贡献者——香农的事迹，引导学生学习香农重视实践、永不满足的科学精神;在“傅里叶级数和傅里叶变换”部分，就可以介绍傅里叶的事迹，引导学生学习傅里叶勇于创新、不迷信和畏惧权威、即使遇到挫折也不会轻易放弃的科学精神。

六、融入工匠精神的培养

工匠精神的核心是精益求精的品质精神。笔者在信号与系统课程的实验教学中，要求学生认真进行实验操作，精心测量实验数据，仔细分析实验误差;在课程的作业和报告的写作方面，要求学生做到逻辑清晰、结构完整、书写整洁、步骤齐全。通过这些方式，着力培养学生严谨的态度、细致的作风和精益求精的精神。

七、结语

信号与系统课程蕴含有丰富的思想政治教育元素。本文介绍了笔者在信号与系统课程思政方面进行的一些初步探索。不同的专业课程具有各自不同的特点，在教学实践中，教师需要根据各自课程的具体情况，深入思考和探寻自己的课程中都蕴含了哪些思想政治教育元素，并深入研究如何利用这些思想政治教育元素对学生进行价值观的引导。

参考文献：

[1]奥本海姆，威尔斯基，纳瓦卜.信号与系统[M].2版.北京：电子工业出版社，2013.

[2]管致中，夏恭恪，孟橋.信号与线性系统[M].6版.北京：高等教育出版社，2015.

[3]吴大正，杨林耀，张永瑞，等.信号与线性系统分析[M].5版.北京：高等教育出版社，2015.

[4]郑君里，应启珩，杨为理.信号与系统[M].3版.北京：高等教育出版社，2011.

[5]陈后金，胡健，薛健.信号与系统[M].2版.北京：高等教育出版社，2015.

作者简介：

赵万明（1973年-），男，汉族，四川南充人，硕士，副教授，研究方向为信号分析与处理。