課程思政視域下數(shù)字電子技術(shù)課程教學(xué)創(chuàng)新研究

郭淼 楊飛 高晶敏 李越

摘? 要? 數(shù)字電子技術(shù)是工科專業(yè)非常重要的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，為了響應(yīng)國家和時(shí)代的要求，需要加強(qiáng)課程中的課程思政元素融入。針對(duì)課程思政視域下數(shù)字電子技術(shù)課程教學(xué)進(jìn)行了研究，詳細(xì)描述了課程教學(xué)創(chuàng)新研究的必要性、目標(biāo)、方法、內(nèi)容，結(jié)果表明教學(xué)取得一定成效。

關(guān)鍵詞? 課程思政；數(shù)字電子技術(shù)；課程教學(xué)創(chuàng)新

中圖分類號(hào)：G642.3? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2023）10-0100-05

Research on Teaching Innovation of Digital Electronic Technology Courses from Perspec-tive of Ideological and Political Education in Curriculum//GUO Miao， YANG Fei， GAO Jing-min， LI Yue

Abstract? Digital electronic technology is a very important professional basic course for engineering majors. In order to respond to the requirements of?the country and the times， it is necessary to streng-then the integration of ideological and political elements in the curriculum. This paper conducts a?study on the teaching of digital electronic techno-logy courses from the perspective of ideological and political education in curriculum， and describes in detail the necessity， goals， methods and content of innovative research on curriculum teaching. The results show that the teaching has achieved certain results.

Key words? ideological and political education in?curriculum; digital electronic technology; curricu-lum teaching innovation

Authors address? Beijing Information Science and?Technology University， School of Automation， Beijing，?China， 100192

1? 課程教學(xué)創(chuàng)新改革的必要性

新工科建設(shè)要求以立德樹人為根本，堅(jiān)持社會(huì)主義核心價(jià)值觀，堅(jiān)持全員、全過程、全方位育人，培養(yǎng)又紅又專、德才兼?zhèn)涞膶W(xué)生?！盀檎l培養(yǎng)人、培養(yǎng)什么人、怎樣培養(yǎng)人”是教學(xué)必須首先思考的問題，要放在所有工作的首要位置。

唐山學(xué)院成鳳敏[1]在數(shù)字電子技術(shù)課程各個(gè)章節(jié)分別引入辯證法、辯證法的否定觀、華為的芯片案例、唯物主義、實(shí)踐觀等思政元素，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，增強(qiáng)了創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。塔里木大學(xué)信息工程學(xué)院花元濤等[2]結(jié)合學(xué)校實(shí)際和學(xué)院的專業(yè)特點(diǎn)，將思政元素引入課程教學(xué)，通過引入中國成語、中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化、人生案例結(jié)合、日常手機(jī)電腦、環(huán)保、名人事跡、華為的故事等方法將課程思政元素穿插在課堂教學(xué)的每一章節(jié)，增強(qiáng)學(xué)生的愛國情懷。吉安職業(yè)技術(shù)學(xué)院彭欣榮等[3]通過修訂教學(xué)大綱、改進(jìn)教學(xué)方法和改進(jìn)課程評(píng)價(jià)體系等方式增加思政教學(xué)，提升學(xué)生的綜合能力。蘭州文理學(xué)院的劉悅婷[4]將思想教育引入課程標(biāo)準(zhǔn)，引導(dǎo)性介紹國產(chǎn)集成電路廠家和代表性的科學(xué)家等，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力和敬業(yè)精神。提出“引領(lǐng)”模式的教學(xué)方法，同時(shí)將職業(yè)素養(yǎng)、工藝規(guī)范等納入實(shí)驗(yàn)課程評(píng)價(jià)體系，將思政元素真正落實(shí)到課程當(dāng)中。河南理工大學(xué)張麗等[5]

通過改革教學(xué)大綱、教學(xué)模式、考核方式和提高教師隊(duì)伍水平等方式將思政元素結(jié)合到課堂教學(xué)當(dāng)中，教師通過緊密引用知識(shí)點(diǎn)、列舉具體案例、主動(dòng)引導(dǎo)式教學(xué)、潛移默化影響等方式，將思想政治元素有機(jī)地融入專業(yè)課程教學(xué)過程。

通過文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，目前，關(guān)于數(shù)字電子技術(shù)這門課程在課程思政視域下的課程教學(xué)創(chuàng)新與實(shí)踐的相關(guān)研究較少。每個(gè)學(xué)校和專業(yè)的特色不同，采用的課程思政思路也不盡相同，因此，結(jié)合北京信息科技大學(xué)的信息特色，系統(tǒng)、深入地研究與探索如何在數(shù)字電子技術(shù)這門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課當(dāng)中巧妙地融入課程思政元素，達(dá)到“潤物細(xì)無聲”的效果。

2? 課程教學(xué)創(chuàng)新改革的目標(biāo)

數(shù)字電子技術(shù)這門課程是北京信息科技大學(xué)電子信息類本科生的專業(yè)基礎(chǔ)課，也是凸顯學(xué)校信息特色和培養(yǎng)卓越工程師辦學(xué)理念的核心基礎(chǔ)課程，旨在為社會(huì)主義建設(shè)培養(yǎng)應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)人才。課程主要介紹數(shù)字電子技術(shù)的基本概念、基本理論、基本的分析和設(shè)計(jì)方法，內(nèi)容包括數(shù)字邏輯基礎(chǔ)、組合邏輯電路的分析和設(shè)計(jì)方法、時(shí)序邏輯電路的分析和設(shè)計(jì)方法、常用電子器件的使用等。數(shù)字電子技術(shù)課程理論性強(qiáng)，對(duì)邏輯思維能力要求較高，同時(shí)具有工程應(yīng)用背景。數(shù)字電子技術(shù)課程可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)辯證思維能力，樹立理論聯(lián)系實(shí)際的科學(xué)觀點(diǎn)，提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以學(xué)會(huì)分析和設(shè)計(jì)具體的數(shù)字電子電路，能夠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)動(dòng)手操作，并為后續(xù)課程學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

3? 課程教學(xué)創(chuàng)新改革的方法

1）依托北京信息科技大學(xué)電子信息與控制國家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心組建數(shù)字電子技術(shù)課程組，形成老中青優(yōu)勢互補(bǔ)、相互促進(jìn)的課程教學(xué)、學(xué)術(shù)、科研融合建設(shè)的教師團(tuán)隊(duì)。課程組以北京市教學(xué)名師、資深教授為帶頭人，由四名副教授、三名講師、三名實(shí)驗(yàn)師組成。在教學(xué)大綱改革、教案更新、線上課程資源建設(shè)等方面群策群力，共建共享，形成一個(gè)良性循環(huán)的、有戰(zhàn)斗力的團(tuán)隊(duì)。

2）更新教學(xué)大綱，加入思政元素，同時(shí)與學(xué)校畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)關(guān)聯(lián)，根據(jù)課程環(huán)節(jié)、實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)與畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的關(guān)聯(lián)度矩陣建立《數(shù)字電子技術(shù)》理論環(huán)節(jié)目標(biāo)、實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)目標(biāo)與畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的關(guān)聯(lián)度矩陣，形成支撐關(guān)系。

3）定期實(shí)時(shí)更新教案，在每章節(jié)中都加入課程思政元素矩陣。例如，在講解組合邏輯電路的設(shè)計(jì)時(shí)，通過講解將基本的門電路結(jié)合可以設(shè)計(jì)功能更多、更強(qiáng)大的電路，進(jìn)而讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到團(tuán)隊(duì)合作的力量，培養(yǎng)學(xué)生的大局觀和合作意識(shí)。

4）探索多元化教學(xué)模式。提出線上線下結(jié)合、仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)合的教學(xué)模式改革思路。搭建學(xué)習(xí)通線上教學(xué)平臺(tái)，方便學(xué)生通過互聯(lián)網(wǎng)線上預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)。指導(dǎo)學(xué)生使用Multisim等仿真軟件自主學(xué)習(xí)，幫助分析數(shù)電中典型電路的功能和特點(diǎn)。

5）形成較為科學(xué)、完善的課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。建立數(shù)字電子技術(shù)課程層次化、階段化、模塊化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)方案。結(jié)合科研和工程應(yīng)用，將實(shí)驗(yàn)分為基礎(chǔ)、綜合實(shí)踐、創(chuàng)新拔高三個(gè)層次，逐步培養(yǎng)學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)技能、工程綜合能力和創(chuàng)新能力。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目逐年翻新，在驗(yàn)證理論知識(shí)的同時(shí)更注重學(xué)生工程應(yīng)用、實(shí)踐技能的培養(yǎng)。

6）將最新科研成果融入教學(xué)當(dāng)中，更新教學(xué)內(nèi)容。依據(jù)知識(shí)范疇，將科研課題研究成果中的相關(guān)內(nèi)容與課程知識(shí)結(jié)合，形成工程技術(shù)應(yīng)用案例，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)性、工程性思維以及科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶I(yè)素養(yǎng)。

7）推動(dòng)口袋實(shí)驗(yàn)的課內(nèi)、外應(yīng)用，為了更好地解決現(xiàn)有課內(nèi)教學(xué)學(xué)時(shí)緊張與加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)的矛盾，優(yōu)化課程實(shí)驗(yàn)體系，開發(fā)系列口袋實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，使學(xué)生充分利用課外環(huán)節(jié)增強(qiáng)動(dòng)手能力；同時(shí)，組織團(tuán)隊(duì)教師開發(fā)教學(xué)過程中的FPGA口袋實(shí)驗(yàn)板、線上實(shí)驗(yàn)小視頻等，搭建線上與線下、課內(nèi)與課外相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)環(huán)境。

8）強(qiáng)化學(xué)習(xí)過程考核。期末考試成績占60%，平時(shí)成績（上課中的回答問題、課堂練習(xí)、作業(yè)、課程項(xiàng)目、出勤）占20%，實(shí)驗(yàn)成績（出勤、操作、報(bào)告）占20%。利用學(xué)習(xí)通學(xué)習(xí)平臺(tái)統(tǒng)計(jì)學(xué)生的考勤、學(xué)習(xí)、作業(yè)、課堂練習(xí)等學(xué)習(xí)過程結(jié)果。

4? 課程教學(xué)創(chuàng)新改革的內(nèi)容

4.1? 突出自主探究，探索多元化教學(xué)方法

利用問題引導(dǎo)式教學(xué)，以興趣入門，采用線上線下結(jié)合、課內(nèi)課外結(jié)合、口袋實(shí)驗(yàn)室與開放實(shí)驗(yàn)室結(jié)合的形式開展教學(xué)。充分利用學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺(tái)（圖1），利用課程組的優(yōu)勢錄制完整的線上教學(xué)視頻（圖2），方便學(xué)生課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)。利用學(xué)習(xí)通的簽到考勤統(tǒng)計(jì)功能，掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)過程情況（圖3）。利用學(xué)習(xí)通發(fā)布平時(shí)作業(yè)，方便教師統(tǒng)計(jì)批閱，也方便學(xué)生及時(shí)發(fā)現(xiàn)并彌補(bǔ)不足之處。學(xué)習(xí)通課程資源可課程組共建共享，年年更新利用，不斷優(yōu)化。利用口袋實(shí)驗(yàn)室（圖4）探索分散和集中相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法?？诖鼘?shí)驗(yàn)室可以為學(xué)生打造一個(gè)全開放、全共享、課內(nèi)外一體化的自主學(xué)習(xí)、創(chuàng)新實(shí)踐的平臺(tái)。依托口袋實(shí)驗(yàn)室，開發(fā)具有一定挑戰(zhàn)性的實(shí)驗(yàn)案例，提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力。推動(dòng)口袋實(shí)驗(yàn)的課內(nèi)、外應(yīng)用，為了更好地處理現(xiàn)有課內(nèi)教學(xué)學(xué)時(shí)緊張與加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)的矛盾，優(yōu)化課程實(shí)驗(yàn)體系，開發(fā)系列口袋實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，使學(xué)生充分利用課外環(huán)節(jié)增強(qiáng)動(dòng)手能力。

4.2? 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量

圍繞培養(yǎng)具有系統(tǒng)思維、工程實(shí)踐、創(chuàng)新意識(shí)的高層次應(yīng)用型人才，以數(shù)字電子技術(shù)涉及的基本概念、基本理論、基本原理方法為主線，注重將科技發(fā)展、更新引入教學(xué)，將科研成果引入教學(xué)，將先進(jìn)的Multisim仿真工具應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和案例分析中。運(yùn)用自頂向下的設(shè)計(jì)理念和模塊化的設(shè)計(jì)思想，對(duì)基本原理做到講細(xì)講透，重點(diǎn)突出，層次分明。圖5展示了基于Multisim的實(shí)際應(yīng)用引導(dǎo)教學(xué)法。從工程技術(shù)角度提出問題，啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，讓學(xué)生加深對(duì)基本問題的理解，建立與后續(xù)課程知識(shí)的聯(lián)系，形成課程間緊密聯(lián)系的知識(shí)結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)注重培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)理想與實(shí)際的不同，學(xué)會(huì)使用先進(jìn)的測量儀器、仿真工具發(fā)現(xiàn)問題，運(yùn)用理論知識(shí)解決問題的實(shí)際動(dòng)手能力。

4.3? 將課程思政元素貫穿理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)

具體課思政元素示例摘錄如下。

1）組合邏輯電路：講解組合邏輯電路的設(shè)計(jì)時(shí)，舉例舉重裁判表決電路，進(jìn)而介紹中國的舉重運(yùn)動(dòng)員的頑強(qiáng)拼搏的精神，號(hào)召學(xué)生學(xué)習(xí)他們?yōu)閲鵂幑獾膴^斗精神。

2）半導(dǎo)體存儲(chǔ)電路：介紹目前熱點(diǎn)技術(shù)芯片，引出我國目前半導(dǎo)體芯片的驕傲，華為麒麟960等手機(jī)芯片，鼓勵(lì)學(xué)生敢于探索、敢于創(chuàng)新。

3）講解模數(shù)、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的時(shí)候，介紹目前國內(nèi)的高級(jí)采集卡還是國外產(chǎn)品，鼓勵(lì)學(xué)生實(shí)現(xiàn)高端產(chǎn)品國產(chǎn)化離不開學(xué)生未來的努力。

圖6展示了2020—2021（2）學(xué)期和2021—2022（1）學(xué)期學(xué)生期末卷面成績分布。在課程組的團(tuán)隊(duì)協(xié)作下，通過更新教學(xué)大綱、教案，充分使用學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺(tái)，利用Multisim軟件仿真結(jié)合實(shí)驗(yàn)室操作，融入課程思政元素，加強(qiáng)全過程學(xué)習(xí)效果的監(jiān)測和考核，教學(xué)效果取得了一定成效，學(xué)生成績分布更合理。后續(xù)將繼續(xù)進(jìn)行課程思政視域下數(shù)字電子技術(shù)課程教學(xué)創(chuàng)新研究，切實(shí)優(yōu)化教學(xué)質(zhì)量。

5? 結(jié)束語

通過更新和優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、突出自主探究、探索多元化教學(xué)方法、將課程思政元素貫穿在理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，可以形成與時(shí)俱進(jìn)的教育教學(xué)理念與建設(shè)思路，較為科學(xué)、完善的課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，多元化教學(xué)模式，強(qiáng)化課程隊(duì)伍建設(shè)以及提高教學(xué)質(zhì)量。后續(xù)將通過分析統(tǒng)計(jì)法、文獻(xiàn)法、個(gè)案研究法和活動(dòng)研究法等繼續(xù)開展數(shù)字電子技術(shù)課程教學(xué)研究。

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