“數(shù)字電路與邏輯設計”課程思政探索

溫靖 張啟梁

摘要本文根據(jù)目前“數(shù)字電路與邏輯設計”傳統(tǒng)教學中存在的未能很好結合課程思政、教學方式單調(diào)以及考核方式不能充分體現(xiàn)學生學習水平等問題，經(jīng)過實踐探索總結，提出了一些改善的方法。豐富了教學內(nèi)容，提高了學生的思想水平，加深了學生對專業(yè)知識的掌握。

關鍵詞 數(shù)字電路；課程思政；探索

中圖分類號：G424文獻標識碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2022.02.031

1“數(shù)字電路與邏輯設計”課程介紹及傳統(tǒng)教學存在的問題

“數(shù)字電路與邏輯設計”是工科電子信息類學生必修的課程。學生可以通過該課程的學習獲得有關數(shù)字電路的基本知識，能夠進行數(shù)字邏輯電路的簡單設計，并可以掌握常用簡單邏輯器件的應用，為后續(xù)其他專業(yè)課程的學習打下基礎。本課程要求學生具有較強邏輯推理性以及實踐性，不但可以使學生獲得數(shù)字電路相關的專業(yè)知識，也可以鍛煉學生的動手能力。

在數(shù)字電路課程實際的傳統(tǒng)教學中，專業(yè)教師往往注重專業(yè)教育而輕視通識教育，重視顯性教育而忽視隱性教育。課堂中學生更多接觸到的是數(shù)字電路的專業(yè)知識而很少受到思想政治方面的引導。課程忽視了學生精神層面的培養(yǎng)，包括價值觀、人生觀等方面，往往會得不到正確的引導。學生在缺乏精神依靠的情況下，容易受到來自各方面的糟粕思想影響，無法滿足全方位發(fā)展的人才培養(yǎng)需要。此外，由于思想不堅定、意志力薄弱，學生在學習中也會產(chǎn)生懶惰松懈，不愛鉆研等毛病，對今后的學習乃至科研、工作都會有不利影響。

從教學的方法來看，現(xiàn)有的教學，絕大部分以教師在課堂上“教”為主，學生在課堂上接受知識，在課堂之外，學生幾乎很少接觸數(shù)字電路相關內(nèi)容，而實際學生在本科正常教學外是有大量空余時間的，這一部分時間往往被用來做例如打游戲之類與學習無關的事，應當對現(xiàn)有教學方式進行改革，增加課堂之外的教學內(nèi)容，讓學生養(yǎng)成合理安排時間的習慣。

在課程的考核方面，也主要以學生的作業(yè)以及期末考試成績作為主要的參考，所反映的主要為學生的學習效果。但是數(shù)字電路這門課程除了對學生的學習能力有要求外，也需要學生的創(chuàng)新能力與動手能力，僅僅參考學生的平時作業(yè)與結課考試等不能體現(xiàn)課程對學生其他能力的培養(yǎng)。所以也需要對這一方面進行改革以滿足新時代對創(chuàng)新型人才的需要。

以上這些問題表明現(xiàn)有的傳統(tǒng)數(shù)字電路教學內(nèi)容與模式存在一定的缺陷，其課程內(nèi)容缺乏思政元素不能很好的完成立德樹人的根本任務，其教學方式不能培養(yǎng)學生的自主學習能力，其考核方式不能體現(xiàn)學生的創(chuàng)新等能力。為了解決這些問題，需要對現(xiàn)有的數(shù)字電路課程進行相應的改革以更好滿足對教育的需求。

2對數(shù)字電路與邏輯設計課程思政的探索

2.1明確目的：立德樹人

課程思政，其本質(zhì)是立德樹人。課程思政從本質(zhì)上來說就是教育的一種形式，是為了實現(xiàn)立德樹人一種手段。我國的教育事業(yè)歷史悠久，注重立德樹人、育人育才的統(tǒng)一。對數(shù)字電路進行課程思政是為了解決傳統(tǒng)教學模式下單一的專業(yè)知識教育不能夠滿足學生全面發(fā)展的需求。面對全球化浪潮以及互聯(lián)網(wǎng)的普及，學生需要更強大的精神支柱才能夠抵御住糟粕思想的侵蝕，而傳統(tǒng)的思政課程有課時少、接觸短的問題，所以作為課時更多、接觸時間更長的專業(yè)課程，應該結合課程思政才能起到立德樹人的作用，學生才能夠成為社會主義事業(yè)堅定的支持者，國家忠誠的建設者。

2.2明確主體：專業(yè)教師

課程思政是一種新理念，也是一場新革命，是一項系統(tǒng)性工程。課程思政的目標是實現(xiàn)知識傳授、能力培養(yǎng)和思想引領的統(tǒng)一。需要專業(yè)教師充分尊重客觀規(guī)律性的情況下，發(fā)揮主觀能動性，要發(fā)揮在課程思政的主體作用，才能夠有效改善“教書”與“育人”脫節(jié)的問題，促進教書育人的職責回歸。專業(yè)教師需要強化對馬克思主義理論的學習以及應用，提升自己的思想政治修養(yǎng)。實時關注黨和國家在教育領域的一舉一動，實現(xiàn)自身教育理念的與時俱進。此外，專業(yè)教師要著重發(fā)揮思政元素與專業(yè)課程的融合能力。數(shù)字電路課程思政要從整體性與系統(tǒng)性考慮，把握好專業(yè)知識與育人元素結合的契合點，著力構建“知識傳授與價值引領”有機統(tǒng)一的教學體系。在保證課程的連貫性與完整性的同時融入思政元素，實現(xiàn)二者的相得益彰。

2.3引入家國情懷，樹立遠大理想

愛國是一個人乃至一個民族最深沉的情感，個人只有先愛國，才會愛社會、愛自己。首先，要努力做好開學第一課。學生剛進入課堂學習數(shù)字電路時，大多對其感到新奇，應當充分引導使學生對數(shù)字電路課程乃至電子信息專業(yè)產(chǎn)生濃烈的興趣。除了基本的課程內(nèi)容介紹，還可以加入一些數(shù)字電路行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀。例如：我國大部分數(shù)字IC芯片需要靠進口，芯片設計封裝工具長期由外國巨頭壟斷，包括光刻機在內(nèi)的制造工具還不能做到自主制造，這就導致我國在某些方面受到掣肘，我國的高科技公司在公平競爭的大環(huán)境下受到他國政府不合理的制裁。這些除了讓學生了解數(shù)字電路發(fā)展現(xiàn)狀，也可以激發(fā)學生的愛國情懷，樹立報效祖國遠大理想。

此外，講解存儲器等課程時，也可以提及我國在這些高端制造所取得的成就。例如自主研發(fā)的手機SoC芯片麒麟已經(jīng)走到了世界前列，還有我國在超算、量子計算機等領域均取得了驕人的戰(zhàn)果。通過接觸這些高新技術，也可以極大地增加民族認同感和自豪感，產(chǎn)生對科研的興趣，提升個人的眼界，為個人以后科研事業(yè)的萌芽播撒“肥料”。

2.4結合辯證唯物主義，客觀看待世界

學生由于久居學校這座“象牙塔”內(nèi)，涉世未深，看待事物往往不夠客觀，容易盲目沖動。在數(shù)字課程中結合一些辯證唯物主義理論，可以幫助學生客觀看待事物。例如，在講解到函數(shù)表達式、真值表、卡諾圖、波形圖、邏輯圖等數(shù)字電路的多種描述方式，可以給學生講解辯證法里事物具有多樣性，不能僅僅局限于單一的方面，可以從不同方面反復不斷的認識，從而加深自己的認識水平。

涉及邏輯門電路的發(fā)展史時，學生可以討論為什么歷史沒有選擇電子管而選擇了新生的晶體管作為主流的發(fā)展方向。培養(yǎng)學生要善于抓住新生事物不同于舊事物先進的一方面，敢于創(chuàng)新，善于創(chuàng)新。鼓勵學生多接觸學科前沿，才能在學習乃至科研上取得進步。

在講解觸發(fā)器時，基本的觸發(fā)器之間其實都有聯(lián)系，有的在一定條件下可以發(fā)生轉換，可以讓學生將D觸發(fā)器嘗試修改成其他觸發(fā)器。強調(diào)事物之間具有普遍的聯(lián)系性，只要達成了轉換的條件，事物也可以發(fā)生轉變。在遭遇挫折時，積極的去探索，也能成為個人的機遇。

在講解時序邏輯電路時，可以強調(diào)學生注意電路設計完成后要注意經(jīng)過仿真驗證達到相應的目的以后才可以開始搭建電路。理論要聯(lián)系實際，理論也要指導實踐，強調(diào)實際與理論相結合，才能找到前進的正確道路，使學生注重對科研的嚴謹性。

2.5樹立正確的價值觀，明確個人的關系

學生在工作之后要接觸各色各樣的人，與他人合作，需要明確個人與集體、個人與社會的關系，這就需要引導學生樹立正確價值觀念。所以在講解組合邏輯電路時，先介紹各個器件的功能，可以要求學生分析為什么這些電路組合到一起就能產(chǎn)生特定的功能。還有時序邏輯電路，這些器件都犧牲了自身的獨立性，與其他器件組合在一起，才實現(xiàn)了電路正常運行。讓學生思考、分析個人與集體之間的關系，引導學生產(chǎn)生集體意識，懂得為了集體犧牲個人，了解奉獻意識與合作意識，成為一個大寫的人。

2.6樹立正確的職業(yè)精神，科學精神

對于很多上“數(shù)字電路與邏輯設計”課程的學生來說，大學不是他們學習的終點，而是他們科研道路的起點。對學習乃至科研，最需要的就是樹立科學精神與職業(yè)精神。鼓勵學生在平時的課程獨立自主的完成作業(yè)。除此之外，教師也可以在課程上偶爾提及一些教師生活上學習上經(jīng)歷的一些趣事，或者求學的經(jīng)歷。這豐富了課堂的內(nèi)容，也可以使學生從中感悟一些人生道理，做好職業(yè)的規(guī)劃，對人生道路不再感到迷茫。

2.7教學反思

人的認識水平是有限的，總體的認知過程是螺旋上升的。對數(shù)字電路課程結合課程思政不能太過匆忙，不能僅憑自我的一兩次判斷就定死教學內(nèi)容。需要依托課堂，依靠學生，不停探索，不斷總結。根據(jù)學生的接受情況做出相應的調(diào)整，才能不斷精進，打造數(shù)字電路優(yōu)質(zhì)課程。

總之，對于數(shù)字邏輯這門課程，結合課程思政可以更好的起到立德樹人的教育目的。專業(yè)教師作為教育的主體，應當具有高度的責任心與職業(yè)操守，積極引導學生產(chǎn)生正確的思想意識。對專業(yè)課程融入思政元素不應生搬硬套，要用合適的手段進行融合，達到水乳交融、密不可分的地步，潛移默化地培養(yǎng)學生的思想政治水平。課堂的內(nèi)容不能局限于書本知識，要體現(xiàn)大學的開放包容，為社會主義事業(yè)傳遞思想。使學生樹立報效祖國的遠大理想，努力學習，不斷進取，成為社會主義事業(yè)堅定的支持者和優(yōu)秀的建設者。

3對教學方式的改革

對教學方式的改革采用引進互聯(lián)網(wǎng)教學內(nèi)容作為依托，通過布置課前任務引導學生在課前通過網(wǎng)上優(yōu)秀教學內(nèi)容進行預習，依靠問卷調(diào)查、提問等手段搜集學生對知識的掌握程度，分析課程內(nèi)容的難點，從而做到有針對性的教學。課堂的教學內(nèi)容也可以加入討論、交流等形式去解決學生在學習中遇到的問題。

在課程教學中，課堂不再是任課老師的“一言堂”。教師更可能是課堂的“引導者”“設計者”。學生除了通過任課老師學習到數(shù)字電路專業(yè)知識，也通過互聯(lián)網(wǎng)接觸到了優(yōu)秀的教學內(nèi)容。在課堂中，充分地鍛煉了學生的思考能力，學生放棄了“被動接收”，而更多地采用“主動思考”。課堂上，通過討論、交流等方式也加強了教師與學生之間的溝通。依托移動互聯(lián)網(wǎng)開展教學活動，也體現(xiàn)了教學方式的革新，培養(yǎng)學生的自主學習能力以及信息檢索能力。這也是當下疫情期間對課程與線上教學結合的一次探索。

4對課程考核的改革

此前，本科程采取的課程考核方法是由學生的平時成績與期末考試成績加權得出，一般期末考試成績權重較重，而平時成績主要由平時的作業(yè)以及考勤組成。由于數(shù)字電路本身具有較強的實踐性，許多的課程內(nèi)容例如時序邏輯電路通過軟件仿真能更好地加深理解，所以這樣的課程考核不能很好地體現(xiàn)學生的學習狀況。對此，將學生分為若干個小組，并且布置課題設計電路并進行仿真，在完成以后進行展示并講解電路的工作過程，并且可以適當?shù)拇蚍纸y(tǒng)合進平時的學習成績。既豐富了課堂色彩，完善了教學內(nèi)容，也對學生的各方面能力尤其是思考以及合作能力進行了培養(yǎng)，讓專業(yè)教師對學生的學習情況有了較為清楚的把握。并且由于專業(yè)對仿真軟件的使用有較多需求，也可以讓學生提前熟悉相關軟件的使用。

5結論

在實踐教學中通過明確目的，確認主體，將思政元素融入課程，在實際教學中加入更多元化元素，并改變了課程考核方式后，學生的精神面貌有了較大的好轉，對課程知識的掌握程度也得到了提高，學生的思想政治水平得到了改善，學生的價值觀等得到了正確的引導。今后，應繼續(xù)推進數(shù)字電路課程思政工作，在保證教學水平的情況下融入思想政治教育元素。“守好一段渠”，努力實現(xiàn)以數(shù)字電路課程知識為載體，不斷加強對學生的思想政治教育工作，不斷促進學生對專業(yè)知識的掌握，不斷提高對學生創(chuàng)新等能力的培養(yǎng)，為社會主義事業(yè)輸送更多優(yōu)秀的人才。

基金項目：江西省教育科學“十三五”規(guī)劃課題（項目編號：20YB97）。

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