主题词：

中国价值、实践精神、科学思维

标题 ：

“实践是检验真理的唯一标准”——时域抽样定理

课程信息：

《信号与线性系统》第三章3.11抽样定理

教师信息 ：

电子信息工程学院，张艳、沈川、胡根生

教学活动图片：

图1 教学活动图片

一、课程思政目标

离散信号得到越来越多的应用，如何由连续信号获得离散信号，何种条件下的抽样信号可以完全恢复原信号，是作为电子信息类大学生必须学习的教学内容。该教学节段通过数学的分析方法，严谨地推导抽样定理以及信号恢复过程，培养学生的科学思维，深入探究精神；同时培养学生多角度思考问题，采用变换域——频域的思想分析信号，具备利用时域抽样定理实现信号抽样过程的能力，养成一定的工程与系统分析能力。通过第一颗人造卫星播放的东方红一号音乐、神州十四航天员和问天实验舱的图片作为知识点引入，培养学生爱国主义情操和坚持不懈努力的精神，引导学生树立文化自信，更好构筑中国精神、中国价值、中国力量。通过MATLAB仿真软件、AD9268-80芯片实物，将抽样定理理论内容与实践相结合，培养学生构建“实践是检验真理的唯一标准”马克思主义实践论。

该案例支撑了安徽大学课程思政元素指标体系中的指标点1.2：马克思主义指导思想；2.2：民族精神。

表1 该知识点支撑课程思政元素指标体系

二、教学设计

1、时域抽样定理教学设计流程图

 图2 时域抽样定理教学设计流程图

2、案例阐释

（1）构筑中国价值观

日常生活中接触到的离散信号（“手机、电脑及网络”） 。实际工程上大多数抽样信号是从每隔一定时间对连续信号进行抽样而获得的离散信号。该节段选择东方红一号卫星发射成功后播放的《东方红》乐曲作为课程引入：东方红一号卫星于1970年4月24日，在酒泉卫星发射中心成功发射，卫星进行了轨道测控和《东方红》乐曲的播送；2022年6月5日10时44分神舟十四号载人飞船发射成功，并在当天下午17时42分成功对接天和核心舱；2022年7月24日14时22分，问天实验舱搭载长征五号B遥三运载火箭发射成功，如图3所示。

图3 东方红一号卫星、神舟十四和问天实验舱

我国航天事业能够取得如此辉煌的成就，离不开一代代航天人的努力和奉献。当年周恩来总理提出的“严肃认真、周到细致、稳妥可靠、万无一失”16字方针，一直是航天工作者的座右铭，激励着他们奋斗。通过介绍我国取得的科技成就，培养学生的爱国主义情操。导学生树立文化自信，更好构筑中国精神、中国价值、中国力量。

（2）培养科学思维、深入探究精神  

时域无法直接建立连续信号和离散信号二者的关联，从不同角度思考问题，在变换域—频域中建立二者关系。 通过严谨地数学推导方法频谱求解冲激序列抽样信号的频谱，并严格数学推导出连续信号的恢复过程，启发同学们思考信号恢复的条件，考虑多种情况，从而得到时域抽样定理的内容。介绍科学家“奈奎斯特”，以增加同学们对科学家的崇敬之情。讨论定理的充分非必要性，结合窄带信号抽样，培养同学们深入探究精神。

（3）理论实践相结合

马克思主义实践观认为，实践是推动人类社会历史发展的内生性动力，学术研究成果需要实践检验。当前中国当前正进入全面建设社会主义现代化国家新征程的关键时刻，我们高校教育工作者，要认真学习贯彻党的二十大精神，坚持为党育人、为国育才，科学引导、积极鼓励学生树立正确的马克思主义实践观，多动手、常思考、善总结。本节课程通过在Matlab 中实现时域抽样定理演示系统，验证理论的正确性，加深对时域抽样定理内容的理解，学会定理在实践中的应用，以模数转换器AD9268-80为例，详细介绍信号时域抽样定理如何在实践得到应用，该定理对实际信号处理带来哪些影响。