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数字信号处理思政 教育新观察|思政元素融入理工专业课 大学思政可以这样上

小编 2024-10-06 国产芯片 23 0

教育新观察|思政元素融入理工专业课 大学思政可以这样上

图说:万永菁老师上课中 采访对象供图

“都说声波范围是20Hz~20KHz,但是同学们真的都能听到20KHz吗?我们不妨来测一测。”万永菁老师说着,随即播放了从1KHz到16KHz不同频率的8段音频,让同学们亲测一下自己的耳朵是否还灵敏如初。随着频率一路飙升,能感受到的声响却越来越弱,大家的脸上纷纷露出惊讶的表情。当频率升到16KHz的时候,已经不是所有同学都能听见这个音频了。

“其实我们的耳朵是一个滤波器,每个人有着不同的滤波特性。”万老师继续启发道:“大家不妨课后设计一个听觉测试的小程序,给自己和亲朋都测试一下,再和每个人平常的用耳习惯关联起来做个分析,相信能得出自己的结论。”

这是华东理工大学信息学院“数字信号处理”课堂上的一个小片段。授课教师万永菁就是这样从一个小小的趣味实验入手,潜移默化地引导学生进行思辨分析,来激发学生的创新实践意识。同时,这堂课还体现思政元素。

目前,虽说各高校课程思政建设热潮正起,但冷静看来阻点仍然不少,例如,课程思政德育元素挖掘不足,课程设计形式单一等等,对于理工专业的硬核课程来说,更是“拦路虎”众多。针对这些问题,究竟该如何出实招化解?华理获教育部立项的“数字信号处理”和“C程序设计语言”两门课程,就此提供了不少启示。

“数字信号处理”课程教学团队育人目标明晰,通过不断优化教学方案,已经做到章章有思政,节节有滋味:绪论章节,有家国情怀和社会责任;第三章傅里叶变换,有科学思维和意志品格;第四章FFT算法的原理及实现,有工程素养和创新意识……此外,教师还在教学内容中融入“信号处理—力学笃行”特色教学环节,依托“课前、课中、课后”等3个教学阶段,拓展思政育人路径。

“挺有趣的,提升了我们的逻辑思辨能力,培养科学思维。”“把思政元素融入到专业课中,恰到好处,不显刻意。”“信号处理跟我们的生活息息相关,希望我们能够学好信号处理方面的知识,报效国家,造福社会。”一学期下来,万永菁老师收到了53名学生的结课感言,让她非常感动。

“数字信号处理”是信息工程专业的一门专业核心课,万永菁老师从2016年开始探索课程思政,5年来,经过精心设计和凝练,已将家国情怀、社会责任、价值取向、诚信尽责、科学思维、工程素养、创新意识、意志品格、理想塑造等思政元素融入专业课教学之中。“下一步就是进一步优化课程的思政育人目标达成路径,让课程思政更加润物无声。”她说。

“操作系统缺‘芯’少魂,中国许多关键软件正面临‘卡脖子’窘境,根本原因是缺少核心算法。在硬件领域我们虽然有华为、联想等龙头企业和‘天河’‘神威’系列超级计算机,但在软件领域则全面落后于美国。科技强则国家强,作为新时代的大学生,必须将责任扛在肩上,将祖国、人民的前途命运萦系于心。”同样在华理,在“C程序设计语言”课堂上,郭卫斌老师讲到这里时,总是能激起学生们的共鸣。

据郭卫斌介绍,为了准确定位“C程序设计语言”课程的教学目标和要求,课程教学团队先在不同专业学生中进行了广泛调研。令他欣慰的是,“C程序设计语言”课程思政的质量评价结果表明,学生普遍认可这种教学形式。为了更好地配合教学,“C程序设计语言”课程教学团队成员罗勇军、郭卫斌还编写了《算法竞赛入门到进阶》一书,自2019年8月出版以来,累计售出近2万册,连续2年被评为“清华大学出版社畅销图书”,并被清华大学、中山大学等40余所高校采用。

为推动课程思政教学改革取得实效,2017年,华理成立领导小组、出台试点方案、立项建设课程。2018-2020年本科立项建设110门课程思政教学改革示范性课程,目前已建设完成70门。研究生课程思政建设同样紧锣密鼓,13门课程入选研究生课程思政建设重点项目,其中就包括郭卫斌领衔的“C程序设计语言”。

如今,华理老师们纷纷行动起来,深挖课程内容中的德育元素,与教学内容及知识点精心匹配、有机融入,为专业课教学注入了“新活力”。

“根据热力学第二定律,自然界一切都会自发由有序趋于无序状态,所以环境破坏是一个不可逆过程,要想把破坏的环境和污染的河水重新治理,需要付出大量的能量,因此保护我们的环境意义重大。”“大学物理”课上,授课教师张孟引用热力学第二定律(熵增原理),把保护环境与物理规律结合在一起,让学生们自发意识到环境破坏的恶果和治理的难度。

“青青蒿草,拳拳报国,初衷不灭,医治万民。屠呦呦冒着生命危险带头试药,先让自己感染上恶性疟疾,最终证明了青蒿素有很好的疗效。”“有机化学”课上,沙风老师用屠呦呦和她获得诺贝尔奖的案例,使同学们深入了解青蒿素的成药历史,感受中国顶尖科学家的精神与风骨。

“‘一定要造出中国自己的煤气化技术。’这是华东理工大学洁净煤团队创始人于遵宏教授立下的誓言。团队30年如一日,发扬‘汗水哲学’精神,运用流体力学知识,创新性开发世界领先的多喷嘴撞击流气化炉。”“流体力学”课堂上,授课教师李伟锋用华理人勇攀科研高峰的故事,激发学生科研动力。

从本科教学到研究生教学,华东理工大学力求充分发挥每一门课程的育人功能。

新民晚报记者 张炯强

用数字化技术激活思政课新生态

【记者调查】

光明日报记者 邓晖

“嗞——咚咚咚——嗞——”这是一段从宇宙深处传来的神秘声音,这些声音来自“中国天眼”捕捉到的脉冲星信号。在清华大学马克思主义学院“思想道德与法治”虚拟仿真实验课上,这段犹如婴儿心跳般的声音,真切地传到同学们的耳中。通过虚拟仿真技术,同学们仿佛置身于贵州大山深处,而被誉为“中国天眼”之父的南仁东先生的虚拟形象正与同学们席地而坐、共同仰望苍穹,将“天眼”建造的二十余载非凡历程娓娓道来。

“新奇”“鲜活”“真实”!这是于2022年起开设的清华大学“思想道德与法治”虚拟仿真实验课给同学们留下的最深刻的印象。

随着数字化时代的到来,利用新媒体新技术成为新时代做好高校思想政治工作的必然选择。近日,记者走进多所高校的大思政课堂,发现信息化、网络化、大数据、智慧化、智能化数字技术正迅速渗透到思政教育中,聚合了海量教学素材和资源,推动思政教学的形象化、生动化、趣味化。但与此同时,也存在部分教师盲目追逐技术装备、过多依赖技术手段,弱化对教学内容的透彻讲授等现象。

当数字化技术遇上思政课,能激发出哪些改变?应向何处发力?又该规避哪些误区?

广西南宁市滨湖路小学校长在给孩子们上思政课。新华社发

为思想沟通和价值观引导扩容提速

在一堂“形势与政策”课上讲述新时代脱贫攻坚的伟大成就,怎么讲,才能真正赢得青年学生?

不是单纯地讲授课件内容,也不是简单地放几张图片、几段视频。北京理工大学马克思主义学院助理教授李璎珞的做法是,先让学生们“亲眼见、亲身感”:在党的二十大胜利闭幕当天,李璎珞带领学生走进思政课的虚拟仿真课堂,分享她在学生阶段于当时的国家级贫困县——云南省南涧县的所见所闻,带领学生用VR眼镜身临其境地体验大凉山“悬崖村”从藤梯到钢梯的上学路变化……

“在提升‘抬头率’的同时加深‘体验感’,让学生在切身体验中领悟社会主义建设之路的艰辛不易,加强对我们党‘以人民为中心’之执政情怀的高度认同。”在李璎珞看来,数字化思政的聚势赋能在转变传统意义上的思政教育范式同时,加速了人与人之间的思想沟通和价值观引导。

在天津大学,学生们可以佩戴虚拟现实眼镜设备,“走进”中共一大纪念馆等红色场馆深入学习伟大建党精神;在西南财经大学,同学们可以头戴VR头盔变身为“红军战士”,进入“飞夺泸定桥”的虚拟战场,在枪林弹雨中冲锋陷阵;兰州大学制作“《论中国共产党历史》有问必答”短视频100部、甘肃红色故事100讲……记者调研发现,随着数字化技术与大思政课建设的加速融合,这些新颖、鲜活、互动性强的教学方式,深受学生喜爱。

当数字化技术“撞”上思政课,在为思想沟通和价值观引导有效提速的同时,还帮助教师极大地丰富扩展了当下大思政课建设的教学内容,实现了优质思政教育内容的精准化、精细化、精致化投放。

“大思政课,课堂要真正大起来、视野要真正宽起来。当代大学生是‘网络原住民’,是数字时代的‘弄潮儿’,要讲深、讲透、讲活党的创新理论,教师首先要占有广博的教学素材和资源。”教育部牵头打造的全国高校思想政治理论课教师网络集体备课平台等,集合了问题库、案例库、素材库和在线示范课程库等资源,成为福建师范大学协和学院副院长杨林香的“备课法宝”。

“数字技术聚合的云计算、人工智能、算法算力、大数据等技术优势,可以动态记录‘教’与‘学’的相关情况。”扬州大学马克思主义学院教授唐慧玲告诉记者,该校实施了由学生、教学督导、同行、领导等多维主体共同参与的教学评价系统,其智慧教室的课堂教学实况数据的采集和存储等都为思政课建立科学化、数字化教学评价机制提供了全方位技术支撑。

北京市人大附中分校小学部的学生在国家安全观课程上听讲互动。新华社发

警惕过度依赖数字化技术后的大思政课游戏化、娱乐化倾向

当数字化技术遇到大思政课堂,碰撞出的也并不完全是机遇。

“数字化技术的迅猛发展,一是前置了学生的思想困惑,学生通过数字化技术获取海量娱乐化、社交化、个性化信息,产生思想上、情感上、价值上的‘先入为主’,沉浸在‘信息茧房’中,甚至拒绝接受主流价值观的正确引导;二是消解了师生的情感交流,数字化技术通过符号、算法、数字等吸引学生注意力,减少了师生面对面交流中的亲密感和联系感,教师的教育权威受到削弱。”在兰州大学马克思主义学院院长、教授蔡文成看来,当前,数字化技术给高校大思政建设带来的挑战也是巨大的:“此外,在某些课堂,数字化技术的过度运用为大思政课设置了多项‘任务’,师生需要在‘多任务’间进行数字切换,甚至出现‘技术主导’超越‘价值引导’,分割了大思政课教学的连贯性。”

“课堂时间有限,最初看视频、进行VR体验时很过瘾,但老师讲解时间也被占用了不少,有时只能匆匆总结几句。时间久了,那种新鲜感就消失了,思政课应有的启智润心的力量也并没有实现。”北京某高校学生刘凡告诉记者。

武汉某高校学生李飒则告诉记者,去年他们接到了拍摄一部微电影的思政课课程任务,大量精力花在了写剧本、做导演、当演员、学技术上,有时甚至还会逃掉一些专业课。

记者调研发现,当前,在高校大思政课建设中的确出现了一些盲目追逐技术装备、过多依赖技术手段、过度沉迷技术景观的现象。多样的课堂形态下,数字技术的工具理性容易掩盖思政课内在的人文关怀,弱化教师对教学内容本身的深度研究。此外,还有的高校投入巨额资金建设虚拟仿真实验室,但与先进的设备相比,其课程内容建设却很单薄甚至老旧。

“要发挥数字化技术服务教师而非替代教师的功能。有部分教师过分依赖数字化技术,形成‘虚拟化生存’的惰性。多数学生本身实践经验不足,思政课借助虚拟化的方式营造的‘沉浸式’实践体验如果过度、不当使用,反而会使学生越来越远离真实的社会情境。”杨林香说。

李璎珞也认为,如何在课堂上实现教学内容与数字化技术的有机融合考验着教育者的综合能力:“一旦对沉浸式体验的边界把握不当,则可能出现游戏化、娱乐化倾向,湮没思政教学内容及其本质,造成人力、物力、财力的浪费。”

上海市黄浦区卢湾一中心小学三(4)中队主题班会。新华社发

数字化技术拥抱大思政课,必须回归“人”的发展逻辑

调研中,受访专家表示,数字化技术赋能大思政课建设,技术元素已经全面进入教育教学核心区域,但育人元素的嵌入及二者的融合却明显滞后,一定要警惕简单的技术叠加与搬运,回归育人初心,坚守“人”的发展逻辑,处理好其中育人元素与技术元素的关系。

“把思政教学从线下搬到线上,把心理咨询从咨询室搬到网络聊天室,这都不是真正意义上的资源再生。我们要以5G、人工智能、大数据、云计算为基础,促进信息技术与思政教育深度融合,推动思政资源和育人元素重新建构,拓展数字思政资源的应用场景,在时空转换、互联互通上有所突破,才能实现数字思政资源的高质量再生。”在日前举行的第58·59届中国高等教育博览会相关论坛上,北京外国语大学党委副书记,西藏农牧学院党委副书记、副院长(援藏)苏大鹏表示。

而在清华大学的“思想道德与法治”虚拟仿真实验课上,授课教师、该校马克思主义学院教授张瑜采用的就是“虚拟仿真+小班研讨”的教学方式。在以南仁东事迹为背景,创新地使用虚拟仿真技术让同学们沉浸式感受的同时,采取深入浅出的讲解、学生小组研讨、互评等方式,增强思政课学习的获得感,提升学生的学习兴趣、激发情感认同、实现价值塑造。

唐慧玲认为,要实现这种深度的交融,既需要加强数字思政资源的顶层设计,避免重复、过度建设,也需要加强授课教师的数字素养,使其突破传统平面化的教学模式,“与数俱进”走思政课教学现代化之路。

“在应用虚拟场景进行教育教学时,还要处理好实践教学和场景教学的关系,以不替代作为底线。虚拟现实技术可以通过虚拟场景再现给学生们带来沉浸式体验,在激发学习兴趣、提高教学质量方面具有独特优势。但最有效的教育方式不是在虚拟场景中,而是在言传身教的实践教学中。要让学生走出课堂、走向社会,通过亲自活动、亲自体验增加知识、增加智慧,进而弥补虚拟场景教学的现实缺憾。同时,要着眼现实空间、虚拟空间的深度融合和自由转换,建构时空转化自由、地域覆盖辽阔、育人要素齐全的数字思政赋能体系。”苏大鹏建议。

《光明日报》( 2023年05月09日13版)

来源: 光明网-《光明日报》

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