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《通信原理》课程思政教学案例（一等奖）
一、课程简介
"通信原理"是电子信息类专业的学科基础课程，是高等学校本科信息类专 业的一门高年级专业课，在电子信息工程、计算机科学与技术等专业都有开设, 主要讲授通信的基本原理和关键技术。本课程既有很强的理论性和系统性。又 有很强的工程性和实践性。通过本课程的学习，要求掌握信息传输的基本原理 和通信系统的性能分析方法，具备一定的分析和解决通信系统设计中的工程实 践问题的能力，为后续相关专业课程的学习打下坚实的基础。本课程具体内容 包括：绪论、信道、模拟调制技术、数字基带传输、数字带通传输、数字信号 的最正确接收、同步与数字复接等。这些内容涵盖了现代信息传输领域的主要基 础理论和技术，可提供丰富的通信专业基础知识。
"通信原理”课程的教学特点表达在：（1）具有系统宏观性。通信系统强调 系统级的学习，强调各种概念与原理在通信系统中的应用情况分析以及特定信 系统如何采用相应技术到达系统最优化，防止"只见树木、不见森林"，从而通 过本课程的学习提高知识综合运用的能力；（2 ）随机统计规律无处不在。因 为通信过程面临各种随机现象，要想把握通信规律的本质，必须研究通信信号 的统计规律。因此，本课程强调通信过程中随机性的描述，以及统计数学工具 和信号分析方法在通信系统设计中的应用。"通信原理"中随机统计规律的应用 实例也能扩展至大数据处理分析领域，具有一定的普适性。
相关思政元素：开拓创新、立德树人、授之以渔、审美素养、与时俱进、工匠 精神二、课程蕴含的思政元素分析
"通信原理”课程是当今信息科学和技术的基础专业课程，与信息时代紧密 结合，它所传授的原理与技术可谓是信息科学开展历史的浓缩精华，很好地反 映了当代科学技术对社会开展的促进和推动作用，蕴含了丰富的思政元素。遵 循习近平总书记关于高校"立德树人，以德施教，与时俱进”的基本要求，"通信 原理'‘中的"思"就是如何将原理与技术灵活、正确、平安地运用于日新月异的通 信场景并满足人类社会对通信与日俱增的需求「通信原理"中的"政"即是通信 中的科学开展观，诞生于现代的通信原理科学如何在短时间内持续开展以适应 数据爆炸的当今社会。具体分析如下。
(-)立德树人，授之以渔
通信原理课程对于工科学生而言，是最好的方法论素材，旨在培养学生利 用相关知识和数学模型方法对通信设备与信息系统设计、开发、应用和集成等 复杂工程问题模型进行推演和分析。通信原理中的"原理"必须着眼于系统，需 要系统地、全面地看待问题，跳脱表象的束缚，寻找问题的根源，它所反映的 方法论是从"封闭"到"开放"，从"固定维度"和"可变维度"，解决问题要跳出一维 平面，穿梭于多个维度之间，利用不同领域的思维方式寻找方法，看问题更立 体、更全面，直击问题根源。在"通信原理”的授课过程中最基本的就是从"频域" 和"时域”两个角度分析信号，信号在这两个域的表现形式不同，要抓住信号的 基本特征，就需要同时从时域和频域两个维度观测和分析信号，这是通信原理 的一个基本分析方法。这与哲学中的"元思考法"不谋而合，所谓"元思考法"就 跳脱出原有认知的束缚，俯瞰全局，把原有认知当成是时间、空间轴上的一个 点。从多维度观测和分析，既能知道已有知识的局限，也能看到"未知"，从而 获得更全面的知识。
通信原理还能有助于培养学生持续学习的能力和养成合作的习惯。持续学 习的能力和拥有合作的习惯，二者对于培养国之栋梁之材缺一不成。在今天信 息爆炸时代，信息和技能永远在过时的道路上。人的一生只有不断掌握并增强 自身的学习能力才能不落后于时代。通信原理可帮助学生获得认知世界、理解 世界的能力，学生在学习通信原理中伴随着学习如何与数据、信号相处，也学 习如何与自己和他人相处。通信系统是一个有机的包罗万象的体系，其中涵盖 传统的通信技术和层出不穷的新技术，既要向前兼容又需要具有足够的开放性 包容新技术，因此在学习的过程中，必须本着开放包容的态度，既要有协作意 识，取长补短，也要注重培养独立解决问题的能力，将所学的基本理论灵活地 用于新技术。
（二）审美素养，工匠精神
"通信原理"作为通信领域最基本的专业课，需要综合考虑社会、健康、安 全、法律文化以及环境等因素，对于培养学生具有人文社会科学素养、社会责 任感，工程职业道德和规范以及履行职责等具有决定性作用。面临基于互联网 信息革命，"通信原理”这门课必须肩负"营造风清气正的网络空间""维护信息领 域国家平安”等责任。通信原理中关于编码的内容，包含：压缩编码，纠错编码， 保密编码。这三种不同的编码保证通信中信息高效平安可靠的传输，在设计编 码的过程中，要结合中国的平安法规，通信环境等因素制定适合我国的编码规 范，并将之推广至"一带一路"国家范围。
通信原理更胜在完美地解决复杂通信工程问题，给同学们提供了一场工程 审美的思想盛宴。即便是工程问题，也不能只求解决有无，要尽量力求美。通 信原理恰恰是表达了解决工程问题时的审美，通信原理的核心思想就是如何设 计系统的各个参数使其到达性能的最正确均衡。信息论学家香农利用自身高度的 审美能力定义了信息燧,将通信视为数学问题，给出了通信的三大定理，指导 通信技术蓬勃开展80年。审美是一种历史积淀，是一个国家民族历史、文化 的连续性。审美是一种品质和修养，表达了我们思政内容的"政"，需要长期的 培养和锻炼。迄今为止，我们的教育系统里缺乏对审美的培养，我们的建筑是 清一色火柴盒式的建筑，缺乏设计之美；我们的广告售卖的痕迹过重，功利心 太强，缺乏艺术之美。数学家的审美能力使其推出的数学公式最为简洁，例如爰因斯坦的；工程师的审美能力使其给出的解决方法能兼顾系统各个参数,
到达“黄金分割”的比例，例如Turbo码和LDPC码的编译码方案既逼近了香农 限，又兼顾了实现复杂度。美学家蒋勋说过一句话：一个人审美能力的高低， 决定了他的竞争力水平。审美能力不仅代表着整体思维，也代表着细节思维。 给学生最好的礼物，就是传授知识也培养审美能力。
面对日新月异的信息技术，"通信原理”旨在培养学生的工匠精神。培养学 生把自己喜欢做的事情尽可能地做到极致，对待自己喜欢的职业愿意为此努力 一生，做一个具有使命感的人。所谓工匠精神，本质上就是怀有对职业的敬畏 和强烈的使命感。我们所处的时代就是信息时代，信息技术层出不穷，能够跟 上时代的步伐，在信息领域发挥自己的光和热，并非易事，技术源于对科学的 不断发扬和进步「通信原理"传授给同学们的正是科学原理，是技术创新的源 泉，基本上每一项新技术都能追本溯源至本课程，钻研好本课程，打下坚实的 基础，才能在信息领域开出博彩之花。
（三）与时俱进，开拓创新
通信原理中的现代通信技术是有关环境和可持续开展的重要环节；通信原理第一章内容即为通信开展简史，简述了自古以来的通信手段直至香农的信息论 问世的飞速开展，还讨论了当今〃万物互联，一切皆数据"的现状下，通信所面 临的挑战，将通信原理从繁复、抽象的公式变幻为具表达实的技术摆在同学眼 前，唤醒同学们对知识的渴望。
创新源于思考，通信原理旨在培养学生独立思考的能力。通信原理中的奈 奎斯特第一定理诞生的背景是在电报飞速开展的阶段，人人都使用电报，人人 都知道电报的发报速度很受限制，但为什么只有奈奎斯特对此做出了贡献，从 而为通信领域的开展奠定了基础？是因为奈奎斯特针对这种局限做了实验发 现了信号发送时的码间串扰现象，并进行了深入的思考和研究。古人云：一日 三省吾身！思考像吃饭一样频繁，思考是创造力的源泉。通信原理正是利用通 信技术的问世和开展向同学们传递一个思想：一定要给自己时间反思，反思自 己的目标，自己的方法和自己的知识，切勿懒惰，三省吾身！培养思考的习惯， 一旦养成，进步就是质的变化！学习能力加上独立思考，是形成创新型社会的 基本条件。
"通信原理"还重在培养学生的问题意识。缺乏问题意识，提不出问题，是 课上一个普遍现象。培养学生的问题意识，是使其具备独立思考能力、自主选 择能力和创新能力的基础。"通信原理"课程注重与实践的紧密结合，更倾向于 解决通信的实际问题，在实施"元思考法”时，需要同学们在学习"通信原理”的 过度中针对每一个知识点要问至少五个"为什么"，帮助学生从多维度思考寻找 问题的根源，当学生回答了这五个"为什么"之后，问题根源也会浮出水面。现 在我们身上信息爆炸的社会，数据量之大让人瞠目结舌，从这些爆炸式的资讯中吸收对自己有利的，要有区分真伪的能力，不要随波逐流，人云亦云，要坚
定信念，做到〃四个自信〃。