本文源自于北京交通大学本科生院，原文链接：https://weixin.bjtu.edu.cn/wap/news.html?id=3719120&mpid=187
编者按
为深入贯彻落实教育部《高等学校课程思政建设指导纲要》，进一步改进教学方法，推动案例教学在学校课程思政教学中的应用，提升课程思政教学质量，北京交通大学本科生院将推出课程思政建设优秀案例，营造课程思政建设的良好氛围。
本期推出的是：国家级课程思政示范课程《信号与系统》（教学团队：陈后金、彭亚辉、李艳凤、薛健、魏杰、侯亚丽、周涛）课程思政建设案例。
连续时间信号的时域抽样
完成人：陈后金 彭亚辉 李艳凤 李居朋 陶丹 周涛
审核人：陶丹
01 课程和案例的基本情况
课程名称：信号与系统
授课对象：电子信息类专业本科二年级学生
课程性质：专业核心课程
课程简介：我们已进入以信息化和智能化为主要特征的新工科时代，信号与系统课程是电子信息类专业重要的专业基础课程，为相关专业提供了重要的基础理论。该课程主要阐述信号的时域分析和变换域分析，以及信号与系统的作用机理。该课程具有“原理深厚、方法多元、应用广泛”等特点，蕴含了丰富的课程思政元素，课程思政与课程教学深度融合，启发了学生的辩证思维能力，熏陶了学生的科学探索精神，厚植了学生的家国情怀。
思想价值引领贯穿于课程教学全过程，课程教学改革取得了显著成效，形成了“名课程、名教材、名团队”协同推进的良好格局。该课程囊括了各类国家级课程称号（图1），获评国家级“十二五”和“十一五”规划教材，获评首届国家级课程思政教学名师和团队、首届国家“万人计划”教学名师，首届全国教材建设先进个人，以及北京高校优秀育人团队。
图1 课程教学改革成果
课程教学改革和建设水平处于全国领先地位，示范引领，为推进全国信号与系统课程建设发挥了重要作用。牵头组织成立了覆盖全国50多所高校的“信号处理课程群”虚拟教研室，牵头撰写了“全国信号与系统课程思政教学指南”。建设了该课程的中文和英文MOOC，选学人数约30万。编著的教材发行20多万册，被全国200多所高校选用。应邀在全国性教学会议做大会特邀报告20多次，在40多所高校做专题报告。
案例简介：
该案例的教学内容为“连续时间信号的时域抽样”，处于课程教学的中间阶段，紧随连续信号和离散信号的时域分析和频域分析。主要阐述“为何要进行信号抽样、信号抽样的理论分析、抽样定理的本质内容、抽样定理的工程应用”，其为连续信号的数字化分析与处理提供了理论支撑，是课程教学的重点内容之一。
没有信息化就没有现代化，而信息化的基础是数字化。信号的时域抽样正是阐述信号数字化的基本原理和方法，其架设了现实的模拟世界与虚拟的数字世界之间的桥梁，为信息化和智能化奠定了重要的理论基础。
本讲内容的教学目标：
知识传授：
※了解信号的时域抽样对信息化时代的重要意义；
※理解信号时域抽样定理的基本原理和本质内容；
※掌握实际工程应用中常见信号的时域抽样方法。
能力培养：
※能运用信号抽样定理，强化学生解决复杂工程问题的实践能力；
※通过启发式、案例式、探究性教学等，锻炼学生的高阶思维能力；
※通过查阅资源和在线学习相关内容，增强学生的自主学习能力。
价值塑造：
※通过修正的抽样模型和发展的抽样定理，熏陶学生的探索精神；
※通过分析信号抽样中精度与效率的关系，启发学生的辩证思维；
※通过信号抽样在通信和列车控制的应用，厚植学生的家国情怀。
02 案例蕴含的思政元素分析
重塑“连续时间信号的时域抽样”的教学内容，深度挖掘了该内容蕴含的思政元素，以先进的教学内容为载体，无痕融合思政元素，熏陶探索精神，启发辩证思维，厚植家国情怀。
※重塑教学内容，熏陶探索精神：先进的课程教学内容是课程思政的有效载体。因此，课程组科教融合，重塑教学内容。在国内外同类教材中，修正了信号抽样的模型，揭示了抽样定理的本质内容，拓展了抽样定理的应用范畴。言传身教，引导学生勇于探索，敢于创新。
※正确对待得失，启发辩证思维：在信号抽样过程中，抽样间隔较大，则可能造成信号精度降低；若抽样间隔较小，则可能造成信号处理效率减低。因此，需要合理选择抽样间隔，正确处理精度与效率的辩证关系。
※增强民族自信，厚植家国情怀：基于信号抽样定理，阐述了其在4G信号抽样以及铁道控制信号识别等方面的工程应用，展现了我国在通信和高铁领域，从跟随到引领的发展历程，增强学生的民族自信和强国有我的家国情怀。
03 案例教学整体设计
（一）教学设计
根植课程特点，提炼思政元素，思政铸魂课程教学，课程思政入脑、入心、入行，实现知识传授、能力培养和价值塑造的协同推进。
※课程教学与思政教育同向同行，找准专业知识与思政内涵的契合点，思政理念无痕地贯穿课程“教学体系-教学内容-教学方法”，突出课程教学的思想性、前沿性和先进性，提升课程教学质量和育人效果。
※价值塑造与知识传授同频共振，思政元素融入课程的“基本原理-分析方法-工程应用”，潜移默化地将爱国情怀、科学素养、辩证思维、工匠精神等思政教育浸润教学全过程，实现育智与育德的有机融合。
※思政能力与专业水平同步提升，名师引领，课程组教师集体备课、共同研讨、共建资源，提升专业课教师的思政育人能力和教学水平，确保课程思政的有效实施，促进课程教学和课程思政的可持续发展。
（二）教学实践
本讲内容将综合运用启发式、案例式、探究性等教学方法，以及在线教学资源，按照“为什么、是什么、做什么”的内在逻辑，以及提出问题、分析问题、解决问题的认知路径，引导学生由“知”内化为“识”，进而付诸于“行”，锻炼学生的高阶思维能力。注重师生互动和生生互动，引导学生自主性学习和探究。结合课程教学内容特点，提炼课程思政元素，专业知识与思政元素深度融合，实现价值性与知识性的统一。
表 1 教学内容及教学过程
（三）教学反思
本讲内容介绍了具有重要意义的时域抽样定理，教学过程中结合教学内容的重塑，言传身教，融情入理，熏陶学生的科学精神，启发学生的辩证思维，厚植学生的家国情怀。
由于本教学案例涉及连续与离散、时域与频域、理论与应用等诸多内容，课程教学方法仍需优化，进一步突出以学生为中心，引导学生积极参与讨论与互动。思政元素提炼与融入方面仍可进一步完善，达到润物无声的思政育人效果。线上线下有机结合方面也需进一步探索，调动学生主动学习的积极性，提高线上线下协同教学的效果。
教育者先受教育，教师需要进一步加强自身修炼与教学交流，努力成为“四有”好教师，久久为功，不断提高课程思政的教学质量和效果。
2022.1.19
