1. 引言
自2018年教育部提出推广混合式教学以来，国内高校积极探索线上线下混合式教学路径，混合式教学呈现出快速增长的态势[1] [2]。2019年8月中共中央办公厅、国务院联合印发《关于深化新时代学校 思想政治理论课改革创新的若干意见》，文件指出，思政课是落实立德树人根本任务的关键课程，必须坚持不懈用习近平新时代中国特色社会主义思想铸魂育人[3]。作为当前教育改革和发展的新任务，党的二十大首次将“推进教育数字化”写入报告。以“数智化”开创学生为主的育人方式，赋能师生转变教与学方式，改变教学流程结构，创新教育教学评价，是实现教育高质量发展的突破口和新路径。在此背景下，“通信原理”课程作为与国家发展战略、科技创新紧密相关的专业基础课程，开展思政教育对于培养学生的爱国情怀、社会责任感、创新精神及职业素养具有重要意义。
2. “通信原理”课程特点及教学现状
2.1. 课程特点
“通信原理”课程具有原理抽象、理论性强、系统性强、实践性强等特点[4]，它要求学生掌握通信系统的基本概念、原理和技术，具备分析和解决通信系统设计问题的基本能力。同时，该课程还涉及高等数学、信号与系统、概率论、电路原理等多学科知识，需要学生具备扎实的理论基础和较强的逻辑思维能力。
2.2. 教学现状
传统“通信原理”课程的教学往往侧重于理论知识的讲解传授和解题技巧的训练，忽视了对学生思政素养的培养。虽然部分教师在授课过程中会穿插一些思政元素，但往往缺乏系统性和针对性，难以达到预期的教学效果。此外，随着信息技术的快速发展，传统教学模式单向性的知识传授及应试性考核评价手段难以满足学生对知识的多元化需求，亟需探索新的教学模式和方法。
3. “四学一体”混合式教学模式下课程思政的实施策略
3.1. 构建“四学一体”混合式教学模式
混合式教学模式是将线上教学与线下教学有机结合，通过整合多种教学手段和资源，旨在优化教学过程并提升教学效果。针对上面的课程特点与教学现状，本教学团队提出了“以学生为中心”的“四学”一体混合式教学模式(如图1所示)，同时将思政元素以“盐溶于水”的方式自然融入课程教学中，实现了教学与思政的深度融合。
Figure 1. “Four-in-one” blended learning model
图1. “四学一体”混合式教学模式
“四学”一体：包括课前自学、课堂共学、课后伸学和实践验学。
在混合式教学模式中，课前准备至关重要，它激发学生兴趣、引导自主学习、奠定知识基础。教师精心设计学习任务，包括课件、视频和话题讨论，以及自测试题。自测试题帮助学生自我检测预习效果，查漏补缺，激发学习内驱力。学生在明确自身学习状况后，能有针对性地投入后续学习，顺利达成低阶知识目标。
在课堂教学阶段，教师运用灵活多样的教学方法，如案例导入、分组研讨、翻转课堂和项目探究，旨在通过深度互动和实践操作，加深学生对“通信原理”知识的理解，并提升应用能力。案例导入结合实际场景，增强学习现实意义；分组研讨锻炼沟通协调能力，促进思维发展；翻转课堂提高学生主动性；项目探究则深化理解并培养解决问题能力。
课后环节通过课程实验、系统仿真等活动，巩固学习成果，让学生在实践中发现问题、解决问题，进一步完善知识理解，逐步实现能力的高阶目标。为强化理论与实践的结合并拓宽学生视野，课程采取了多项措施：鼓励学生积极参与大创项目和专业比赛，以锻炼自我；同时，通过与企业合作开展实际项目，使学生能亲身体验通信技术在行业中的应用。这些举措旨在深化学生对理论知识的理解，提高其解决实际问题的能力，最终实现课程目标的全面提升，真正做到学以致用。
3.2. 深度挖掘课程思政元素
“通信原理”课程中蕴含着丰富的思政元素，如爱国主义精神、工匠精神、创新精神、社会责任等。在教学过程中，针对课程内容和课程思政目标建设，本课程团队在不同的教学阶段，深入挖掘并设计出了不同的思政元素渗入点[5]。“通信原理”课程思政的教学内容、思政素材与思政元素如表1所示。
Table 1. “Communication principles” course content, ideological and political education materials, and ideological and political elements
表1. “通信原理”课程内容、思政素材与思政元素
课程内容 |
思政素材 |
思政元素 |
通信发展史 |
从中国古代烽火台、飞鸽传书到移动通信的 领跑发展史；从短波电台、到卫星通信、量子通信，再到军事通信的抗干扰，抗截取需求；讲述光纤通信科学家高琨博士和中国科技大学潘建伟院士的奋斗历程；讲述通信系统的可靠性和有效性评价指标，以及二者之间的折中关系。 |
提高学生的强国责任担当，增强学生的民族自豪感，培养学生“开拓进取、敢为人先”的创新精神；培养学生的辩证唯物主义精神，理解 事物的矛盾性。 |
随机过程、信号时频域变换、香农公式、低通抽样定理 |
高斯随机变量、傅里叶变换、香农、定理、奈奎斯特抽样定理 |
培养学生专注、创新、敬业的“工匠”精神、 严谨认真、精益求精的科学精神。 |
模拟调制、数字调制、模拟信号数字化 |
熟悉各种调制方式的用途、了解相关通信应用领域的领先优势，讲解模拟信号数字化等相关领域的芯片需求与当前“芯片之殇”之间的矛盾，引入模拟信号数字领域所需的海量芯片与当前我国芯片领域面临 的“卡脖子”问题。 |
尺有所短，寸有所长，抓住事物的主要矛盾，辩证的看问题，增强学生的爱国精神使命感与凝聚力；培养学生“严谨认真、精益求精”的科学精神；培养学生在社会实践中发现问题、解决问题的能力。 |
实验操作环节 |
本课程安排了6个课时的实验操作，主要包括HDB3编码、ASK调制解调、PCM编码、帧同步等内容。 |
培养学生的动手实践能力、创新意识、“工匠精神”及团队协作精神。 |
3.3. 思政融入具体案例
为了有效实现课程思政的目标，需要精心设计思政融入路径。在课程内容安排上，本团队不断优化教学内容与思政元素，对教学内容进行恰当筛选，简化繁复的数学论证步骤，以提升教学的实际应用价值[6]。明确课程目标与思政要求，注重思政元素与专业知识的衔接和融合。同时，充分发掘课程内潜在的多样思政要素，择取恰当的思政融入角度，确保思政教育紧密融合于知识教学与能力培养的每一环节。在教学内容上，本教学团队不断整合教学资源，录制教学视频，深度挖掘思政元素，建立思政案例库，并构建完备的知识图谱，将课程与知识与思政内容融会贯通。在课程思政方面，围绕“知识与思政”两条主线展开课程思政建设，以通信人物、专业自信、家国情怀、工匠精神、科学思维等为引入点，融入思政元素。通过案例导入、分组研讨、翻转课堂、项目探究等形式，将知识传授、能力培养、思想引领和价值塑造有效融合。
下面以常规双边调幅(AM)为例，探讨如何在“通信原理”课程中融入思政元素，具体过程见表2。
Table 2. Teaching design for conventional double sideband amplitude modulation (AM)
表2. 常规双边带调幅(AM)的教学设计
课堂安排 |
主要内容 |
课程思政点 |
课前自学 |
①学习通推送导学文件预习单； ②学习通推送模拟调制系统自录视频、课件及话题讨论。 ③发布本章节课前自测。 |
自主学习与自我管理能力、 团队协作与沟通能力、 批判性思维与问题导向、信息素养与技术应用能力 |
课堂共学 |
从移动通信发展史和中国的国际地位角度出发，激发学生的专业自信和爱国热情。并抛出问题：在享受5G带来便利的同时，思考：话音信号是如何通过手机发出又是如何接收的呢？ |
专业自信、责任担当、科学思维 |
用乘客上下飞机的动画，演示比拟调制解调的过程，并给出具体解释，启发学生深刻理解调制解调的概念。并把调制引入到习总书记提到的中国梦上，强调只有个人的理想只有搭载中国梦这艘航空母舰，才能最终实现个人价值。 |
家国情怀、集体主义精神、理想信念教育 |
从时域与频域探讨常规双边带调制(AM)的调制机理。基于AM模型，推导时域表达式并展示时域波形，通过对比AM信号包络与基带信号，发现包络检波法有效解调。时域分析后，利用傅里叶变换转入频域，得到频域表达式及波形，揭示AM带宽为基带两倍，指出其功率与频谱利用率低的不足。 |
科学精神、创新思维、 |
发布小组讨论：针对AM信号功率利用率低的缺点，怎么改进呢？选小组回答 |
小组团队协作、批判性思维与问题导向、辩证看待问题 |
运用学习通选人和抢答的功能，选学生总结本节课所讲内容。 |
主动参与与竞争意识、责任感与使命感 |
课后伸学 |
下发课后作业与相关参考文献、完成AM信号MATLAB仿真 |
创新能力、严谨的科学态度 自主学习与探索精神 |
知识拓展：语音信号是如何在不同的运营商频谱上通信的呢? |
创新能力、严谨的科学态度 自主学习与探索精神 |
实践验学 |
运用所学知识解决大创项目中关于调制解调的问题，并积极联系相关通信企业，了解行业前沿技术和市场需求。通过与企业工程师交流，明确调制解调在实际应用中的定位和价值，为后续的合作奠定基础。在与企业建立联系后，争取实习的机会。 |
理论与实践结合、职业素养与责任感、交流能力与前瞻思维 |
4. 思政视野下的信息化课堂设计
Figure 2. Design of ideological and political information-based classroom using the Xuexitong online education platform
图2. 基于学习通网络教学平台的思政信息化课堂设计
在新时代背景下，将思想政治教育融入专业课程，并借助信息化手段以提升教学效果，已成为教育改革的一个关键方向。微课、翻转课堂以及“互联网+”等基于信息技术的教育方法，在此背景下得到了广泛应用[7]。其中，“四学一体”混合式教学模式以其合理有效的学习任务安排，明确了教师与学生之间的任务分工，从而显著提高了教学效率。思政视野下的信息化课堂设计模式如图2所示。
在“四学一体”混合式教学模式框架下，课程思政的融入被细致地划分为课前、课中和课后三个紧密衔接的阶段。课前阶段，教师会预先将课程的重难点内容制作成微课视频，并通过超星泛雅学习通教学平台分享给学生。学生则依托这些课件和微视频进行预习，同时学习相关的时事热点、历史典故，并积极参与思政话题的讨论，勇于表达个人观点，以此深化对知识的理解，并与同学协作完成项目任务。进入课堂阶段，教师会根据学生预习反馈的问题，灵活调整教学内容和授课进度，确保教学活动更加贴近学生的实际需求。学生则根据教师的反馈，及时调整自己的学习方法，以期达到更优的学习效果。课后阶段，教师会进行学习数据的统计和分析，评估教学效果，并据此改进教学方法。而学生则可以通过查看个人学习数据，了解自己的学习状况，继续优化学习方法，并通过闯关练习等方式检验和巩固学习效果，实现持续进步。
在思政视野下的信息化课堂设计中，我们不仅实现了知识传授这一课堂设计的主要部分，更将课程思政作为了贯穿始终的重点。通过精心策划与巧妙融入，在有限的课堂时间里成功嵌入了思政环节，高效地达成了“知识 + 思政”的双重教育目标。思政视野下的信息化课堂设计，不仅是对传统教学模式的创新与挑战，更是对教育本质的回归与深化。它要求我们不仅要关注知识的传授，更要注重学生思想品德的塑造，引导他们树立正确的世界观、人生观和价值观。通过信息化手段的运用，打破了时空限制，让思政元素以更加生动、直观的方式呈现，增强了学生的学习兴趣和参与度。同时，我们也注重培养学生的批判性思维和创新能力，鼓励他们将所学知识运用到实际问题的解决中，从而实现知识与实践的有机结合[8]。
课程思政的融合，旨在实现润物无声的教育效果，这一过程绝非一朝一夕之功，而是需要经历一个循环往复、螺旋上升的精进之旅[9]。其起点，深植于对教材的深度挖掘之中，为后续的融合奠定坚实基础。这一融合之路，可形象地描绘为一幅层层递进的循环图示(如图3所示)。
Figure 3. Circular diagram of the basic ideological and political education approach in the “communication principles” course
图3. “通信原理”课程思政基本思路循环图
它始于对“通信原理”核心基础课程内容的深刻剖析，教师如同匠心独运的工匠，巧妙地将思政元素镶嵌于专业知识之中，使之相互渗透，相得益彰。随着教学的深入，学生不仅掌握了“通信原理”的精髓，更在潜移默化中汲取了思政的养分，实现了知识与价值的双重提升。在此过程中，每一步都承载着课程思政的基本思路，即以学生为中心，以教材为载体，以思政为灵魂，通过精心设计的教学活动，引导学生思考、感悟，最终达到知识与思政的和谐统一。这一融合模式，既体现了教育的深度与广度，又彰显了润物无声的独特魅力，为培养具有高尚品德与专业技能的复合型人才提供了有力支撑。
这一系列措施的实施，不仅使学生的专业知识掌握程度得到显著提高，同时他们的思政素养也获得了显著提升。具体成效体现在：学生们更加积极地关注国家的发展动态和社会进步，在学习过程中更加注重团队合作与相互协作，实践活动中也更加注重工程伦理和社会责任的担当。这些变化使得学生的综合素质得到了全面提高，并在全国物理竞赛、光电设计竞赛以及机器人大赛中屡获佳绩，充分展示了课程思政的积极成果。
5. 结束语
“通信原理”课程采用“四学一体”混合式教学模式，并融入课程思政元素，成为提升专业教学质量与培养全面发展人才的有效路径。通过精心构建混合式教学模式、深入挖掘课程中的思政内涵、巧妙设计思政融入的教学路径，以及不断加强师资培训与交流，成功实现了专业知识传授与思想政治教育的深度融合。在思政视野下，信息化课堂设计进一步促进了学生爱国情怀、社会责任感、创新精神以及职业素养的培养。这充分证明了课程思政对学生全面发展的积极影响。未来，本教学团队将继续加强研究与探索，不断完善和改进课程思政的实施策略与方法，努力为培养更多具备爱国情怀、社会责任感、创新精神及职业素养的高素质人才贡献力量。
基金项目
郑州市高等教育教学改革研究与实践项目(课程思政) (2024 KCSZ 010)，郑州师范学院线上线下混合式一流课程建设项目(XSXXHHSYLKC221958)，郑州师范学院教学质量工程项目(JXGGYB-232373, JXGG-211567)。
NOTES
*通讯作者。