《DSP 技术与应用》课程思政教学的探索

廖文良,陈海兰,蔡宏浩,雷国伟

（集美大学 理学院，福建 厦门）

一 引言

随着嵌入式系统在物联网、智能家居等领域的广泛应用，DSP 技术也在迅速发展，DSP 工程师也越来越受到业界的青睐。 因此，许多高校按照“厚基础、广口径”的应用型本科人才培养模式开设了DSP 课程。《DSP 技术与应用》已成为通信、电子、自动化、光电工程等专业学生的一门专业课。本课程的教学目的是，要求学生了解数字信号处理器的工作原理和特点，了解DSP 应用系统的典型结构和设计方法，掌握一种常用的数字信号处理器( 如TMS320C5000)的芯片结构、指令系统、典型应用系统以及开发工具的使用方法，把在信号处理课程中所学到的理论运用到实际系统中，使理论更密切地联系实际[1]。

一方面，《DSP 技术与应用》涉及到数字信号处理、电路分析等理论基础，也涉及到单片机、嵌入式等应用技术[2]，具有范围广、概念多、难度大、灵活度高等特点。因此，填鸭式、满堂灌的教学方法和手段，已经不再适合于本门课程的教学。另一方面，作为专业技术类课程，教学上更强调电子工程师素养的培养[3]。一个良好的工程师素养应从以下六项指标进行：一是谦虚好学的品质；二是求知探索的品质；三是踏实认真的品质；四是实事求是的品质；五是团队协作的品质；六是忠贞爱国的品质。

基于此，本课程深入挖掘内在思想政治元素，将专业知识传授与思政育人进行深度融和，做到知识教育与思政教育的同向并行，实现知识教育与思政教育相互促进，最终达到“三全育人”的教育目标。

二 实施课程思政的必要性

《DSP 技术与应用》是本校光电信息科学与工程专业的一门高年级课程。作为专业课，知识和技能的学习对学生将来安身立命起到重要的作用。就好比一辆汽车的马达，能决定其走多远。但学生的思想道德更重要，因为一辆汽车如果方向盘打错，无论多快的速度，最后终将南辕北辙或误入歧途。高年级的大学生将面临一次人生的重大抉择：读研或者就业。读研意味着未来将成为国家的高层次、高科技人才。就业意味着走向社会，走向企业，走向学校或政府机关等，成为社会主义建设的劳动者。因此，如果高校教师不在课堂上对学生进行思想引导，学生则可能会产生一些不良的想法。比如，可能会觉得自己国家实力不强，技术不先进。更有甚者，可能会觉得国外的月亮都比较圆。因此，如何在这门课的教学过程中，适时、适量、合理地融入思政教育，让学生的思维在社会主义核心价值观的轨道上运行是很有必要的[4]。

2019 年3 月18 日，习近平总书记在学校思想政治理论课教师座谈会上强调，我们党立志于中华民族千秋伟业，必须培养一代又一代拥护中国共产党领导和我国社会主义制度，立志为中国特色社会主义事业奋斗终生的有用人才。深刻回答了“培养什么人、怎样培养人、为谁培养人”这一根本性问题[5-6]。紧接着，2020 年6 月，教育部印发了《高等学校课程思政建设指导纲要》，可以说专业类课程中的课程思政建设已经走向制度化，这是高等教育全方位育人的必然要求。

最后，在课程考核方面，大多数专业课程偏重于理论知识和技能的考察，而对于科学素养、创新品质、人文精神等考核，普遍比较欠缺[7]。所以，按照“四个回归”的基本要求和“学生中心、成果导向、持续改进”的理念，有必要完善课程考核方式，立足“两性一度”的基本原则，严格按照工程认证的要求，丰富与细化课程目标与毕业要求指标点的对应关系。融合素质教育，推动课程思政精品的教学改革。

三 思政元素的挖掘

（一） 民族自信和文化自信

在DSP 课程的教学中，可以不经意间将爱国主义思想融合进去。比如，在讲到我国科技发展的一系列成果时，也应告诉学生，目前由于国外在半导体领域特别是光刻机方面比国内领先，导致国内芯片的发展受制于西方国家。但是，另一方面，我们应当让学生明白，这种领先一定是暂时的。我们国家有决心、有能力迎头赶上，正如当年老一辈科学家利用短短的时间，从一穷二白的基础上造出了两弹一星。所以，我们既要学习西方国家的先进理念和技术，也不要忘记中华民族自强不息的优良传统。从而增强民族自信和文化自信，激发学生的爱国热情,为祖国的伟大复兴添砖加瓦。

（二） 团队协作精神

在教学过程中，可以适当提炼理论知识背后的哲学思想，从而对学生进行思政教育。例如，给学生阐述指令周期、机器周期、晶振频率等概念之间的关系时，让学生明白DSP 器件内部各部件之间以及与外部设备之间的统一、协调工作是离不开时钟信号的指挥的。只有这样，才能完成一条条指令，进而完成各种复杂的工作任务。由此引申出，一个国家的发展要达到预期目标，就一定要紧密团结在党中央周围，听党指挥，坚决执行上级传达的命令。

（三） 创新精神

透过DSP 芯片的不断更迭，告诉新时代大学生，应该具备创新意识，用创新思维独立解决实际问题。比如CPU 的迭代更新，从定点型到浮点型，从串行到并行，从冯诺依曼结构到哈佛结构。无不体现了万事万物由低级到高级、由粗糙到精简的演进过程。因此，教育学生看问题不能墨守成规，要有发展的眼光。鼓励学生在今后的学习、工作中要勇于创新，大胆求变。

（四） 工匠精神

习近平总书记说过：“在工厂车间，就要弘扬工匠精神，精心打磨每一个零部件，生产优质的产品。”在教学中，教师还应结合课程应用性强的特点，充分挖掘其技术问题、技术瓶颈和技术现状，激发学生的责任感。更要体会大国工匠精神，要挖掘一些推动历史发展的著名科学家的励志故事，激发学生艰苦奋斗，坚持不懈的精神。例如，在讲授到傅里叶变换时，通过数学理论的精巧变化，给学生传达数学之美，凸显数学基础在理工科中的重要地位。恰如华为掌舵人任正非所言：“我们真正的突破是数学，手机、系统设备是以数学为中心。”

总之，可以根据以上几个方面，开展思政元素的挖掘。在具体的授课内容上，我们将“DSP 技术与应用”知识点与课程思政点进行了映射(如表1 所示)。

表1 《DSP 技术与应用》知识点与课程思政点的映射

四 课程思政的教学实践

首先，我们从工程认证的角度，将思政元素融入了新教学大纲、新教学计划、新课件、新教案的编写。同时，正在抓紧将思政元素融入线上课程资源的建设，包括幕课、网络课堂等。在全校范围内，定期举办课程思政师资班沙龙，以报告会、研讨会、培训班等丰富多彩的形式，提升专任教师对课程思政的参与度和评价质量。

其次，重新编写实验实践教学的指导教材。以前基础的实验项目比较固化，难以体现以学生为主体的能动性，应结合社会企业的需求，进一步强调与学生科研等应用实践的融合[8]。将EDA、DSP、ARM、Python、Linux、互联网等单一课程结合起来，实现实验项目的时代性、应用性、综合性、拓展性等要求。从而提升学生的就业能力，提高学生就业的匹配度。比如，“基于智能手机的苹果糖度光谱检测”“基于光谱分析的海洋溢油监测报警系统”“光电智能垃圾分拣车”“基于红外与双谱的热病患智能巡视小车”等这些实验课题，很好地促进学生在光学、电子、计算机、互联网等方面的能力训练。

最后，响应党中央关于“大众创业、万众创新”的号召，以大学生科研项目申报为契机，提升学生科研创新能力，引导学生参加“互联网+”和“三创”等全国性大赛，提高学生参加国内外电子信息类竞赛的能力。学生科研是学生在课堂之外进行能力拓展的一项重要活动。作为从事《DSP 技术与应用》教学的教师，有责任把握当今最新科技动态,介绍新技术、新思想，融入到本门课程的教学计划当中。

经过几年来的改革和探索，依托DSP 实验室、电子测量实验室、嵌入式实验室等物理系专业实验室，在学科建设、学生培养等方面取得了丰硕的成果。指导学生获得两项国家级大创项目、三项省级大创项目、若干校级大创项目的立项。学生的综合实践能力得到了进一步培养。在全国大学生“互联网+”创新创业大赛、全国光电设计大赛、全国大学生电子设计竞赛、“挑战杯”课外科技作品竞赛、中美青年创客大赛中屡获嘉奖。同时，学生科研成果以论文形式发表多篇[9-12]，其中以学生为第一作者，在中文核心期刊《无线电工程》上发表论文[12]。以学生为主体，申请实用新型专利、软著多项。

五 结语

虽然不同专业有不同的特点，但课程教学的首要任务始终是培养人。“课程思政”提升了课程的教学效果与质量，具有一定的普适性和推广价值，有利于专业课教学与思政教育的深度融合。随着信息技术的日新月异，在高校教授信息电子类课程的教师应不断自我学习，与时俱进，与时代发展保持同步。同时，应继续完善和深入DSP课程思政的改革与创新。在“大思政”格局下，实现专业技能传授和价值引领的有机统一，培养全面合格的社会主义建设者和接班人。