“數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)”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(shè)計(jì)”傳統(tǒng)教學(xué)中存在的未能很好結(jié)合課程思政、教學(xué)方式單調(diào)以及考核方式不能充分體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)水平等問(wèn)題，經(jīng)過(guò)實(shí)踐探索總結(jié)，提出了一些改善的方法。豐富了教學(xué)內(nèi)容，提高了學(xué)生的思想水平，加深了學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的掌握。

關(guān)鍵詞 數(shù)字電路；課程思政；探索

中圖分類(lèi)號(hào)：G424文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2022.02.031

1“數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)”課程介紹及傳統(tǒng)教學(xué)存在的問(wèn)題

“數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)”是工科電子信息類(lèi)學(xué)生必修的課程。學(xué)生可以通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)獲得有關(guān)數(shù)字電路的基本知識(shí)，能夠進(jìn)行數(shù)字邏輯電路的簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)，并可以掌握常用簡(jiǎn)單邏輯器件的應(yīng)用，為后續(xù)其他專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。本課程要求學(xué)生具有較強(qiáng)邏輯推理性以及實(shí)踐性，不但可以使學(xué)生獲得數(shù)字電路相關(guān)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，也可以鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力。

在數(shù)字電路課程實(shí)際的傳統(tǒng)教學(xué)中，專(zhuān)業(yè)教師往往注重專(zhuān)業(yè)教育而輕視通識(shí)教育，重視顯性教育而忽視隱性教育。課堂中學(xué)生更多接觸到的是數(shù)字電路的專(zhuān)業(yè)知識(shí)而很少受到思想政治方面的引導(dǎo)。課程忽視了學(xué)生精神層面的培養(yǎng)，包括價(jià)值觀、人生觀等方面，往往會(huì)得不到正確的引導(dǎo)。學(xué)生在缺乏精神依靠的情況下，容易受到來(lái)自各方面的糟粕思想影響，無(wú)法滿(mǎn)足全方位發(fā)展的人才培養(yǎng)需要。此外，由于思想不堅(jiān)定、意志力薄弱，學(xué)生在學(xué)習(xí)中也會(huì)產(chǎn)生懶惰松懈，不愛(ài)鉆研等毛病，對(duì)今后的學(xué)習(xí)乃至科研、工作都會(huì)有不利影響。

從教學(xué)的方法來(lái)看，現(xiàn)有的教學(xué)，絕大部分以教師在課堂上“教”為主，學(xué)生在課堂上接受知識(shí)，在課堂之外，學(xué)生幾乎很少接觸數(shù)字電路相關(guān)內(nèi)容，而實(shí)際學(xué)生在本科正常教學(xué)外是有大量空余時(shí)間的，這一部分時(shí)間往往被用來(lái)做例如打游戲之類(lèi)與學(xué)習(xí)無(wú)關(guān)的事，應(yīng)當(dāng)對(duì)現(xiàn)有教學(xué)方式進(jìn)行改革，增加課堂之外的教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生養(yǎng)成合理安排時(shí)間的習(xí)慣。

在課程的考核方面，也主要以學(xué)生的作業(yè)以及期末考試成績(jī)作為主要的參考，所反映的主要為學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。但是數(shù)字電路這門(mén)課程除了對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力有要求外，也需要學(xué)生的創(chuàng)新能力與動(dòng)手能力，僅僅參考學(xué)生的平時(shí)作業(yè)與結(jié)課考試等不能體現(xiàn)課程對(duì)學(xué)生其他能力的培養(yǎng)。所以也需要對(duì)這一方面進(jìn)行改革以滿(mǎn)足新時(shí)代對(duì)創(chuàng)新型人才的需要。

以上這些問(wèn)題表明現(xiàn)有的傳統(tǒng)數(shù)字電路教學(xué)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(shù)人的根本任務(wù)，其教學(xué)方式不能培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，其考核方式不能體現(xiàn)學(xué)生的創(chuàng)新等能力。為了解決這些問(wèn)題，需要對(duì)現(xiàn)有的數(shù)字電路課程進(jìn)行相應(yīng)的改革以更好滿(mǎn)足對(duì)教育的需求。

2對(duì)數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)課程思政的探索

2.1明確目的：立德樹(shù)人

課程思政，其本質(zhì)是立德樹(shù)人。課程思政從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)就是教育的一種形式，是為了實(shí)現(xiàn)立德樹(shù)人一種手段。我國(guó)的教育事業(yè)歷史悠久，注重立德樹(shù)人、育人育才的統(tǒng)一。對(duì)數(shù)字電路進(jìn)行課程思政是為了解決傳統(tǒng)教學(xué)模式下單一的專(zhuān)業(yè)知識(shí)教育不能夠滿(mǎn)足學(xué)生全面發(fā)展的需求。面對(duì)全球化浪潮以及互聯(lián)網(wǎng)的普及，學(xué)生需要更強(qiáng)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(shí)少、接觸短的問(wèn)題，所以作為課時(shí)更多、接觸時(shí)間更長(zhǎng)的專(zhuān)業(yè)課程，應(yīng)該結(jié)合課程思政才能起到立德樹(shù)人的作用，學(xué)生才能夠成為社會(huì)主義事業(yè)堅(jiān)定的支持者，國(guó)家忠誠(chéng)的建設(shè)者。

2.2明確主體：專(zhuān)業(yè)教師

課程思政是一種新理念，也是一場(chǎng)新革命，是一項(xiàng)系統(tǒng)性工程。課程思政的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)和思想引領(lǐng)的統(tǒng)一。需要專(zhuān)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(dòng)性，要發(fā)揮在課程思政的主體作用，才能夠有效改善“教書(shū)”與“育人”脫節(jié)的問(wèn)題，促進(jìn)教書(shū)育人的職責(zé)回歸。專(zhuān)業(yè)教師需要強(qiáng)化對(duì)馬克思主義理論的學(xué)習(xí)以及應(yīng)用，提升自己的思想政治修養(yǎng)。實(shí)時(shí)關(guān)注黨和國(guó)家在教育領(lǐng)域的一舉一動(dòng)，實(shí)現(xiàn)自身教育理念的與時(shí)俱進(jìn)。此外，專(zhuān)業(yè)教師要著重發(fā)揮思政元素與專(zhuān)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(zhuān)業(yè)知識(shí)與育人元素結(jié)合的契合點(diǎn)，著力構(gòu)建“知識(shí)傳授與價(jià)值引領(lǐng)”有機(jī)統(tǒng)一的教學(xué)體系。在保證課程的連貫性與完整性的同時(shí)融入思政元素，實(shí)現(xiàn)二者的相得益彰。

2.3引入家國(guó)情懷，樹(shù)立遠(yuǎn)大理想

愛(ài)國(guó)是一個(gè)人乃至一個(gè)民族最深沉的情感，個(gè)人只有先愛(ài)國(guó)，才會(huì)愛(ài)社會(huì)、愛(ài)自己。首先，要努力做好開(kāi)學(xué)第一課。學(xué)生剛進(jìn)入課堂學(xué)習(xí)數(shù)字電路時(shí)，大多對(duì)其感到新奇，應(yīng)當(dāng)充分引導(dǎo)使學(xué)生對(duì)數(shù)字電路課程乃至電子信息專(zhuān)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(guó)大部分?jǐn)?shù)字IC芯片需要靠進(jìn)口，芯片設(shè)計(jì)封裝工具長(zhǎng)期由外國(guó)巨頭壟斷，包括光刻機(jī)在內(nèi)的制造工具還不能做到自主制造，這就導(dǎo)致我國(guó)在某些方面受到掣肘，我國(guó)的高科技公司在公平競(jìng)爭(zhēng)的大環(huán)境下受到他國(guó)政府不合理的制裁。這些除了讓學(xué)生了解數(shù)字電路發(fā)展現(xiàn)狀，也可以激發(fā)學(xué)生的愛(ài)國(guó)情懷，樹(shù)立報(bào)效祖國(guó)遠(yuǎn)大理想。

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

2.4結(jié)合辯證唯物主義，客觀看待世界

學(xué)生由于久居學(xué)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(dòng)。在數(shù)字課程中結(jié)合一些辯證唯物主義理論，可以幫助學(xué)生客觀看待事物。例如，在講解到函數(shù)表達(dá)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(xué)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(fù)不斷的認(rèn)識(shí)，從而加深自己的認(rèn)識(shí)水平。

涉及邏輯門(mén)電路的發(fā)展史時(shí)，學(xué)生可以討論為什么歷史沒(méi)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(xué)生要善于抓住新生事物不同于舊事物先進(jìn)的一方面，敢于創(chuàng)新，善于創(chuàng)新。鼓勵(lì)學(xué)生多接觸學(xué)科前沿，才能在學(xué)習(xí)乃至科研上取得進(jìn)步。

在講解觸發(fā)器時(shí)，基本的觸發(fā)器之間其實(shí)都有聯(lián)系，有的在一定條件下可以發(fā)生轉(zhuǎn)換，可以讓學(xué)生將D觸發(fā)器嘗試修改成其他觸發(fā)器。強(qiáng)調(diào)事物之間具有普遍的聯(lián)系性，只要達(dá)成了轉(zhuǎn)換的條件，事物也可以發(fā)生轉(zhuǎn)變。在遭遇挫折時(shí)，積極的去探索，也能成為個(gè)人的機(jī)遇。

在講解時(shí)序邏輯電路時(shí)，可以強(qiáng)調(diào)學(xué)生注意電路設(shè)計(jì)完成后要注意經(jīng)過(guò)仿真驗(yàn)證達(dá)到相應(yīng)的目的以后才可以開(kāi)始搭建電路。理論要聯(lián)系實(shí)際，理論也要指導(dǎo)實(shí)踐，強(qiáng)調(diào)實(shí)際與理論相結(jié)合，才能找到前進(jìn)的正確道路，使學(xué)生注重對(duì)科研的嚴(yán)謹(jǐn)性。

2.5樹(shù)立正確的價(jià)值觀，明確個(gè)人的關(guān)系

學(xué)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(gè)人與集體、個(gè)人與社會(huì)的關(guān)系，這就需要引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立正確價(jià)值觀念。所以在講解組合邏輯電路時(shí)，先介紹各個(gè)器件的功能，可以要求學(xué)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(shí)序邏輯電路，這些器件都犧牲了自身的獨(dú)立性，與其他器件組合在一起，才實(shí)現(xiàn)了電路正常運(yùn)行。讓學(xué)生思考、分析個(gè)人與集體之間的關(guān)系，引導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生集體意識(shí)，懂得為了集體犧牲個(gè)人，了解奉獻(xiàn)意識(shí)與合作意識(shí)，成為一個(gè)大寫(xiě)的人。

2.6樹(shù)立正確的職業(yè)精神，科學(xué)精神

對(duì)于很多上“數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)”課程的學(xué)生來(lái)說(shuō)，大學(xué)不是他們學(xué)習(xí)的終點(diǎn)，而是他們科研道路的起點(diǎn)。對(duì)學(xué)習(xí)乃至科研，最需要的就是樹(shù)立科學(xué)精神與職業(yè)精神。鼓勵(lì)學(xué)生在平時(shí)的課程獨(dú)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(xué)習(xí)上經(jīng)歷的一些趣事，或者求學(xué)的經(jīng)歷。這豐富了課堂的內(nèi)容，也可以使學(xué)生從中感悟一些人生道理，做好職業(yè)的規(guī)劃，對(duì)人生道路不再感到迷茫。

2.7教學(xué)反思

人的認(rèn)識(shí)水平是有限的，總體的認(rèn)知過(guò)程是螺旋上升的。對(duì)數(shù)字電路課程結(jié)合課程思政不能太過(guò)匆忙，不能僅憑自我的一兩次判斷就定死教學(xué)內(nèi)容。需要依托課堂，依靠學(xué)生，不停探索，不斷總結(jié)。根據(jù)學(xué)生的接受情況做出相應(yīng)的調(diào)整，才能不斷精進(jìn)，打造數(shù)字電路優(yōu)質(zhì)課程。

總之，對(duì)于數(shù)字邏輯這門(mén)課程，結(jié)合課程思政可以更好的起到立德樹(shù)人的教育目的。專(zhuān)業(yè)教師作為教育的主體，應(yīng)當(dāng)具有高度的責(zé)任心與職業(yè)操守，積極引導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生正確的思想意識(shí)。對(duì)專(zhuān)業(yè)課程融入思政元素不應(yīng)生搬硬套，要用合適的手段進(jìn)行融合，達(dá)到水乳交融、密不可分的地步，潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生的思想政治水平。課堂的內(nèi)容不能局限于書(shū)本知識(shí)，要體現(xiàn)大學(xué)的開(kāi)放包容，為社會(huì)主義事業(yè)傳遞思想。使學(xué)生樹(shù)立報(bào)效祖國(guó)的遠(yuǎn)大理想，努力學(xué)習(xí)，不斷進(jìn)取，成為社會(huì)主義事業(yè)堅(jiān)定的支持者和優(yōu)秀的建設(shè)者。

3對(duì)教學(xué)方式的改革

對(duì)教學(xué)方式的改革采用引進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)內(nèi)容作為依托，通過(guò)布置課前任務(wù)引導(dǎo)學(xué)生在課前通過(guò)網(wǎng)上優(yōu)秀教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行預(yù)習(xí)，依靠問(wèn)卷調(diào)查、提問(wèn)等手段搜集學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度，分析課程內(nèi)容的難點(diǎn)，從而做到有針對(duì)性的教學(xué)。課堂的教學(xué)內(nèi)容也可以加入討論、交流等形式去解決學(xué)生在學(xué)習(xí)中遇到的問(wèn)題。

在課程教學(xué)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(dǎo)者”“設(shè)計(jì)者”。學(xué)生除了通過(guò)任課老師學(xué)習(xí)到數(shù)字電路專(zhuān)業(yè)知識(shí)，也通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)接觸到了優(yōu)秀的教學(xué)內(nèi)容。在課堂中，充分地鍛煉了學(xué)生的思考能力，學(xué)生放棄了“被動(dòng)接收”，而更多地采用“主動(dòng)思考”。課堂上，通過(guò)討論、交流等方式也加強(qiáng)了教師與學(xué)生之間的溝通。依托移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)，也體現(xiàn)了教學(xué)方式的革新，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力以及信息檢索能力。這也是當(dāng)下疫情期間對(duì)課程與線(xiàn)上教學(xué)結(jié)合的一次探索。

4對(duì)課程考核的改革

此前，本科程采取的課程考核方法是由學(xué)生的平時(shí)成績(jī)與期末考試成績(jī)加權(quán)得出，一般期末考試成績(jī)權(quán)重較重，而平時(shí)成績(jī)主要由平時(shí)的作業(yè)以及考勤組成。由于數(shù)字電路本身具有較強(qiáng)的實(shí)踐性，許多的課程內(nèi)容例如時(shí)序邏輯電路通過(guò)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(xué)生的學(xué)習(xí)狀況。對(duì)此，將學(xué)生分為若干個(gè)小組，并且布置課題設(shè)計(jì)電路并進(jìn)行仿真，在完成以后進(jìn)行展示并講解電路的工作過(guò)程，并且可以適當(dāng)?shù)拇蚍纸y(tǒng)合進(jìn)平時(shí)的學(xué)習(xí)成績(jī)。既豐富了課堂色彩，完善了教學(xué)內(nèi)容，也對(duì)學(xué)生的各方面能力尤其是思考以及合作能力進(jìn)行了培養(yǎng)，讓專(zhuān)業(yè)教師對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況有了較為清楚的把握。并且由于專(zhuān)業(yè)對(duì)仿真軟件的使用有較多需求，也可以讓學(xué)生提前熟悉相關(guān)軟件的使用。

5結(jié)論

在實(shí)踐教學(xué)中通過(guò)明確目的，確認(rèn)主體，將思政元素融入課程，在實(shí)際教學(xué)中加入更多元化元素，并改變了課程考核方式后，學(xué)生的精神面貌有了較大的好轉(zhuǎn)，對(duì)課程知識(shí)的掌握程度也得到了提高，學(xué)生的思想政治水平得到了改善，學(xué)生的價(jià)值觀等得到了正確的引導(dǎo)。今后，應(yīng)繼續(xù)推進(jìn)數(shù)字電路課程思政工作，在保證教學(xué)水平的情況下融入思想政治教育元素?！笆睾靡欢吻保?shí)現(xiàn)以數(shù)字電路課程知識(shí)為載體，不斷加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的思想政治教育工作，不斷促進(jìn)學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的掌握，不斷提高對(duì)學(xué)生創(chuàng)新等能力的培養(yǎng)，為社會(huì)主義事業(yè)輸送更多優(yōu)秀的人才。

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

參考文獻(xiàn)

[1]匡江紅，張?jiān)?，顧?理工類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程開(kāi)展課程思政教育的探索與實(shí)踐[J].管理觀察，2018（01）：119-122.

[2]吳月齊.試論高校推進(jìn)“課程思政”的三個(gè)著力點(diǎn)[J].學(xué)校黨建與思想教育，2018（01）：67-69.

[3]何樂(lè)生，普?qǐng)@媛，周克峰，等.新工科建設(shè)背景下“數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)”課程教學(xué)研究[J].云南大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2020，42（S1）： 65-69.

[4]王學(xué)儉，石巖.新時(shí)代課程思政的內(nèi)涵、特點(diǎn)、難點(diǎn)及應(yīng)對(duì)策略[J].新疆師范大學(xué)學(xué)報(bào)（哲學(xué)社會(huì)科學(xué)版），2020，41（02）：50-58.

[5]程鴻，黎軒，許耀華，等.“數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)”課程思政研究初探[J].工業(yè)和信息化教育，2021（03）：37-41.

[6]高德毅，宗愛(ài)東.課程思政：有效發(fā)揮課堂育人主渠道作用的必然選擇[J].思想理論教育導(dǎo)刊，2017（01）：31-34.