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思政元素融入《通信原理》课堂的几点思考

2021-10-04张京席

科学大众·教师版 2021年6期
关键词:通信原理思政元素融入

张京席

摘要:通信原理是电子信息类专业的核心专业基础课程,在整个人才培养中具有重要的作用。论文分析了通信原理课程中引入思政教育元素的必要性,说明了如何从课程的教学内容中挖掘出思政元素,并把思政元素巧妙融入专业知识教育的过程。这一方法为其他专业课程引入思政教育提供了思路。

关键词:思政元素;通信原理;融入

中图分类号:G642.4文献标识码:A文章编号:1006-3315(2021)6-104-002

一、引言

培养社会主义的建设者和接班人是中国特色社会主义高等教育的一个重要目标。加强学生的思想政治教育正是实现这个目标的一件极其重要的工作。习近平总书记针对当今世界面临的大变局,对高等院校政治思想工作曾做出过指示[1]。习总书记要求“其他各门课都要守好一段渠、种好责任田,使各类课程与思想政治理论课同向同行,形成协同效应”。教育部曾发布《高等学校课程思政建设指导纲要》,指导专业课教学中如何引入思政元素[2]。对于专业课教学而言,如何在讲授专业知识的同时融入思政元素,就是每个专业课教师必须思考和探索的课题。

“通信原理”课程旨在说明通信系统的工作原理以及运用合适的方法解决复杂的通信问题,提高学生分析和处理问题的能力。其内容包括确知信号分析、随机过程、信道、模拟调制系统、数字基带传输系统、数字带通传输系统、数字信号的最佳接收、信源编码、差错控制编码等内容。课程以通信系统的组成为主线、以课程与时代发展的关系为背景,将我国通信技术的发展与大学生的世界观、人生观和价值观的塑造以及紧密融合,在进行专业课程教育的同时增进价值教育,调动学生积极性,使学生逐步“树立科学精神、爱国精神和工匠精神”。

此文的目的在于如何在通信原理教学过程中探索思政元素并把它巧妙融入教学过程。论文针对《通信原理》课的教学实际,结合当代教育的发展趋势,从五个方面来探索如何引入思政元素,实现把专业知识教学与思政教学巧妙结合,以达到思政教育的目标。

二、通信原理课程特点

通信原理是高校信息通信类专业的一门专业基础课,作为一门专业核心课程,它具有以下特点。

1.理论性强。它以高等数学、概率论、信号与系统、电子电路基础等课程为先修课程为基础,在教学过程中会出现大量的数学推导过程,它具有很强的理论性。

2.抽象性强。通信系统的组成非常复杂,又要把通信系统的组成抽象为几个功能模块,其功能高度集成,不用关心用什么具体的电路来实现。

3.系统性强。点对点通信系统由信源、发送设备、信道、接收设备、信宿组成的整体,对于通信网,则更加复杂。因此在这个整体中各个组成部分紧密协作,才能进行有效地通信。在课程教学过程中,要重视系统性和整体性,注重各个模块的协同工作。

4.基础性强。通信原理中的许多内容是相关专业课的基础,其中包括移动通信、卫星通信、光纤通信、通信网理论基础、计算机网络、物联网技术、接入网技术。它的分析问题和研究问题的方法在其它专业课中都有应用。学好了通信原理、其它专业课程的学习会变得非常轻松。

三、将思政元素融入通信原理课程的必要性

大学时期是青年学生人生观形成的重要时期,而立德树人是每位教师的职责,包括专业课教师。这就要求专业课教师共同承担思政教育的任务,使学生在学习专业知识的同时,接受爱国主义、工匠精神等方面的教育。

通信原理属于电子信息类专业的专业基础课程。它相对于人文类课程,更重视专业教学目标,而容易忽视课程蕴含的育人功能。教师在专业知识的讲授方面往往花大量时间,重专业理论学习、技能及应用能力的培养,对专业课程中所蕴含的思政元素很少涉及。因此,专业课老师在专业课程的讲授中探索并发现潜在的思政元素,在讲授专业知识的同时进行人文教育,可以达到“思政寓课程,課程融思政”,在润物无声中立德树人的目的。

四、根据通信原理课程内容合理挖掘思政元素,巧妙融入教学过程

下面从五个方面论述如何在课程教学过程中挖掘思政元素。

1.根据通信系统的组成和工作原理指导学生增强团队合作意识

通信系统是指进行通信所需的设备的总称,其作用是将信息从信源发送到目的地。点对点通信系统的模型如图1所示[3]。

其各部分的功能如下:信源的作用是把消息转换成原始电信号;发送设备是把原始电信号转换为适合信道传输的信号,即适配信道;噪声源是通信系统中各个模块噪声的集中表示;接收设备对接收到的信号进行处理,恢复发送方的原始电信号;信宿的作用是把恢复以后的原始电信号转换为消息。要想成功地完成信息的传递,通信系统中的各个组成部分需要相互紧密地配合才行。通信系统的工作原理启示我们:在一个单位、一个部门中,各个员工需要相互配合、分工协作才能完成对应的任务。一个团队中,每名成员各司其职、都要发挥应有的作用,这样才能达到预期的目标。

2.根据随参信道下传递信息的原理指导学生在逆境中生存

随参信道是指特性随着时间变化的信道。随参信道具有三个特性:衰减随时间变化、信号的传输时延随时间变化、存在多径传播现象[3]。信号经过随参信道之后会发生衰落,这导致接收到的信号波形与发送信号的波形具有非常大的差异。如果从频率域上看,接收信号的频谱与发送信号的频谱不相同,产生了频率的弥散。但是在这种恶劣的影响下,通信系统仍要进行信息的传递,那就必须采取对应的抗衰落的措施。这启示我们:每个人都在社会中生存,在工作中、生活中必然会有难啃的硬骨头、一定会有难打的硬仗。在恶劣的环境中,我们应当富有韧性,需要找办法、克服重重困难,不怕挫折,实现人生的目标。

3.根据升余弦滚降系统的特点指导学生在生活中注意平衡与折衷

理想低通系统具有频带利用率高、但它是非因果系统,无法实现。为了能够实现,需要采用滚降的方式。加入滚降以后,带来的优点是冲激响应的拖尾衰减加快、对定时的偏差不敏感,但缺点是频带利用率的下降[3]。这时,就需要选择合适的滚降系数,使冲激响应的拖尾衰减的速度与频带利用率之间取得平衡与折衷。每个人在生活中,也需要平衡各个方面的关系,比如脑力劳动与体力劳动的关系、工作与生活的关系、收入与支出的关系、爱情与学业的关系、专业知识学习与非专业知识学习的关系等。

4.根据技术的两面性指导学生巩固任何事物都是矛盾统一体的概念

MSK是连续相位的调制方式,它属于恒定包络调制,具有带外泄露较小的特点。但是满足不了移动通信对带外泄露的严苛要求,因此需要对它进行改进。一种改进方式是在MSK之前加入一个高斯滤波器,使带外的衰减速度加快,满足带外泄露的要求,但这一改进带来了前后码元之间的串扰。所以任何一种技术都是矛盾统一体,有利也有弊。每个人都要利用辩证法的思想看待世界上的事物,这样对事物的认识才比较全面,不失偏颇。

5.根据现代调制技术的复杂性与其收益引导学生树立付出与回报正相关的思想

二进制数字调制相对简单、但频谱利用率低,不适合带宽资源受限的场合。多进制数字调制能获得高的频谱利用率,但付出是代价是复杂性的增加以及功率的牺牲。GMSK能获得带外衰减的加快,但代价是需要加入高斯滤波器,复杂性增加。OFDM能使频谱效率提高,且避免频率选择性衰落,但需要通过多载波实现,是以增加复杂性为代价的。从这些例子可以看出,任何技术要想获得收益,必须要有付出。这一方面体现了辩证法的思想,另一方面说明了付出与回报是正相关的。

五、總结与思考

论文从五个方面的分析了通信原理教学中巧妙融入思政元素的方法。通信原理教学内容中本身蕴含着许多的思政元素,只要我们用心挖掘,就能发现。思政元素在合适的时机融入课堂能实现专业课的教学与思政教育的互相整合和促进,达到培养社会主义的建设者和接班人的最终目标。

基金简介:河北省自然科学基金,题目:基于微波微扰法自补偿圆柱腔内壁水膜厚度测量方法的研究,项目编号:E2019502039

参考文献:

[1]习近平.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,人民日报,2016-12-09(1)

[2]教育部.高等学校课程思政建设指导纲要,(2020-06-01)(2020-12-09)

[3]樊昌信,曹丽娜.通信原理(第七版)[M]北京:国防工业出版社,2016

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