“数字电路与逻辑设计”课程思政探索

温靖 张启梁

摘要本文根据目前“数字电路与逻辑设计”传统教学中存在的未能很好结合课程思政、教学方式单调以及考核方式不能充分体现学生学习水平等问题，经过实践探索总结，提出了一些改善的方法。丰富了教学内容，提高了学生的思想水平，加深了学生对专业知识的掌握。

关键词 数字电路；课程思政；探索

中图分类号：G424文献标识码：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2022.02.031

1“数字电路与逻辑设计”课程介绍及传统教学存在的问题

“数字电路与逻辑设计”是工科电子信息类学生必修的课程。学生可以通过该课程的学习获得有关数字电路的基本知识，能够进行数字逻辑电路的简单设计，并可以掌握常用简单逻辑器件的应用，为后续其他专业课程的学习打下基础。本课程要求学生具有较强逻辑推理性以及实践性，不但可以使学生获得数字电路相关的专业知识，也可以锻炼学生的动手能力。

在数字电路课程实际的传统教学中，专业教师往往注重专业教育而轻视通识教育，重视显性教育而忽视隐性教育。课堂中学生更多接触到的是数字电路的专业知识而很少受到思想政治方面的引导。课程忽视了学生精神层面的培养，包括价值观、人生观等方面，往往会得不到正确的引导。学生在缺乏精神依靠的情况下，容易受到来自各方面的糟粕思想影响，无法满足全方位发展的人才培养需要。此外，由于思想不坚定、意志力薄弱，学生在学习中也会产生懒惰松懈，不爱钻研等毛病，对今后的学习乃至科研、工作都会有不利影响。

从教学的方法来看，现有的教学，绝大部分以教师在课堂上“教”为主，学生在课堂上接受知识，在课堂之外，学生几乎很少接触数字电路相关内容，而实际学生在本科正常教学外是有大量空余时间的，这一部分时间往往被用来做例如打游戲之类与学习无关的事，应当对现有教学方式进行改革，增加课堂之外的教学内容，让学生养成合理安排时间的习惯。

在课程的考核方面，也主要以学生的作业以及期末考试成绩作为主要的参考，所反映的主要为学生的学习效果。但是数字电路这门课程除了对学生的学习能力有要求外，也需要学生的创新能力与动手能力，仅仅参考学生的平时作业与结课考试等不能体现课程对学生其他能力的培养。所以也需要对这一方面进行改革以满足新时代对创新型人才的需要。

以上这些问题表明现有的传统数字电路教学内容与模式存在一定的缺陷，其课程内容缺乏思政元素不能很好的完成立德树人的根本任务，其教学方式不能培养学生的自主学习能力，其考核方式不能体现学生的创新等能力。为了解决这些问题，需要对现有的数字电路课程进行相应的改革以更好满足对教育的需求。

2对数字电路与逻辑设计课程思政的探索

2.1明确目的：立德树人

课程思政，其本质是立德树人。课程思政从本质上来说就是教育的一种形式，是为了实现立德树人一种手段。我国的教育事业历史悠久，注重立德树人、育人育才的统一。对数字电路进行课程思政是为了解决传统教学模式下单一的专业知识教育不能够满足学生全面发展的需求。面对全球化浪潮以及互联网的普及，学生需要更强大的精神支柱才能够抵御住糟粕思想的侵蚀，而传统的思政课程有课时少、接触短的问题，所以作为课时更多、接触时间更长的专业课程，应该结合课程思政才能起到立德树人的作用，学生才能够成为社会主义事业坚定的支持者，国家忠诚的建设者。

2.2明确主体：专业教师

课程思政是一种新理念，也是一场新革命，是一项系统性工程。课程思政的目标是实现知识传授、能力培养和思想引领的统一。需要专业教师充分尊重客观规律性的情况下，发挥主观能动性，要发挥在课程思政的主体作用，才能够有效改善“教书”与“育人”脱节的问题，促进教书育人的职责回归。专业教师需要强化对马克思主义理论的学习以及应用，提升自己的思想政治修养。实时关注党和国家在教育领域的一举一动，实现自身教育理念的与时俱进。此外，专业教师要着重发挥思政元素与专业课程的融合能力。数字电路课程思政要从整体性与系统性考虑，把握好专业知识与育人元素结合的契合点，着力构建“知识传授与价值引领”有机统一的教学体系。在保证课程的连贯性与完整性的同时融入思政元素，实现二者的相得益彰。

2.3引入家国情怀，树立远大理想

爱国是一个人乃至一个民族最深沉的情感，个人只有先爱国，才会爱社会、爱自己。首先，要努力做好开学第一课。学生刚进入课堂学习数字电路时，大多对其感到新奇，应当充分引导使学生对数字电路课程乃至电子信息专业产生浓烈的兴趣。除了基本的课程内容介绍，还可以加入一些数字电路行业发展的现状。例如：我国大部分数字IC芯片需要靠进口，芯片设计封装工具长期由外国巨头垄断，包括光刻机在内的制造工具还不能做到自主制造，这就导致我国在某些方面受到掣肘，我国的高科技公司在公平竞争的大环境下受到他国政府不合理的制裁。这些除了让学生了解数字电路发展现状，也可以激发学生的爱国情怀，树立报效祖国远大理想。

此外，讲解存储器等课程时，也可以提及我国在这些高端制造所取得的成就。例如自主研发的手机SoC芯片麒麟已经走到了世界前列，还有我国在超算、量子计算机等领域均取得了骄人的战果。通过接触这些高新技术，也可以极大地增加民族认同感和自豪感，产生对科研的兴趣，提升个人的眼界，为个人以后科研事业的萌芽播撒“肥料”。

2.4结合辩证唯物主义，客观看待世界

学生由于久居学校这座“象牙塔”内，涉世未深，看待事物往往不够客观，容易盲目冲动。在数字课程中结合一些辩证唯物主义理论，可以帮助学生客观看待事物。例如，在讲解到函数表达式、真值表、卡诺图、波形图、逻辑图等数字电路的多种描述方式，可以给学生讲解辩证法里事物具有多样性，不能仅仅局限于单一的方面，可以从不同方面反复不断的认识，从而加深自己的认识水平。

涉及逻辑门电路的发展史时，学生可以讨论为什么历史没有选择电子管而选择了新生的晶体管作为主流的发展方向。培养学生要善于抓住新生事物不同于旧事物先进的一方面，敢于创新，善于创新。鼓励学生多接触学科前沿，才能在学习乃至科研上取得进步。

在讲解触发器时，基本的触发器之间其实都有联系，有的在一定条件下可以发生转换，可以让学生将D触发器尝试修改成其他触发器。强调事物之间具有普遍的联系性，只要达成了转换的条件，事物也可以发生转变。在遭遇挫折时，积极的去探索，也能成为个人的机遇。

在讲解时序逻辑电路时，可以强调学生注意电路设计完成后要注意经过仿真验证达到相应的目的以后才可以开始搭建电路。理论要联系实际，理论也要指导实践，强调实际与理论相结合，才能找到前进的正确道路，使学生注重对科研的严谨性。

2.5树立正确的价值观，明确个人的关系

学生在工作之后要接触各色各样的人，与他人合作，需要明确个人与集体、个人与社会的关系，这就需要引导学生树立正确价值观念。所以在讲解组合逻辑电路时，先介绍各个器件的功能，可以要求学生分析为什么这些电路组合到一起就能产生特定的功能。还有时序逻辑电路，这些器件都牺牲了自身的独立性，与其他器件组合在一起，才实现了电路正常运行。让学生思考、分析个人与集体之间的关系，引导学生产生集体意识，懂得为了集体牺牲个人，了解奉献意识与合作意识，成为一个大写的人。

2.6树立正确的职业精神，科学精神

对于很多上“数字电路与逻辑设计”课程的学生来说，大学不是他们学习的终点，而是他们科研道路的起点。对学习乃至科研，最需要的就是树立科学精神与职业精神。鼓励学生在平时的课程独立自主的完成作业。除此之外，教师也可以在课程上偶尔提及一些教师生活上学习上经历的一些趣事，或者求学的经历。这丰富了课堂的内容，也可以使学生从中感悟一些人生道理，做好职业的规划，对人生道路不再感到迷茫。

2.7教学反思

人的认识水平是有限的，总体的认知过程是螺旋上升的。对數字电路课程结合课程思政不能太过匆忙，不能仅凭自我的一两次判断就定死教学内容。需要依托课堂，依靠学生，不停探索，不断总结。根据学生的接受情况做出相应的调整，才能不断精进，打造数字电路优质课程。

总之，对于数字逻辑这门课程，结合课程思政可以更好的起到立德树人的教育目的。专业教师作为教育的主体，应当具有高度的责任心与职业操守，积极引导学生产生正确的思想意识。对专业课程融入思政元素不应生搬硬套，要用合适的手段进行融合，达到水乳交融、密不可分的地步，潜移默化地培养学生的思想政治水平。课堂的内容不能局限于书本知识，要体现大学的开放包容，为社会主义事业传递思想。使学生树立报效祖国的远大理想，努力学习，不断进取，成为社会主义事业坚定的支持者和优秀的建设者。

3对教学方式的改革

对教学方式的改革采用引进互联网教学内容作为依托，通过布置课前任务引导学生在课前通过网上优秀教学内容进行预习，依靠问卷调查、提问等手段搜集学生对知识的掌握程度，分析课程内容的难点，从而做到有针对性的教学。课堂的教学内容也可以加入讨论、交流等形式去解决学生在学习中遇到的问题。

在课程教学中，课堂不再是任课老师的“一言堂”。教师更可能是课堂的“引导者”“设计者”。学生除了通过任课老师学习到数字电路专业知识，也通过互联网接触到了优秀的教学内容。在课堂中，充分地锻炼了学生的思考能力，学生放弃了“被动接收”，而更多地采用“主动思考”。课堂上，通过讨论、交流等方式也加强了教师与学生之间的沟通。依托移动互联网开展教学活动，也体现了教学方式的革新，培养学生的自主学习能力以及信息检索能力。这也是当下疫情期间对课程与线上教学结合的一次探索。

4对课程考核的改革

此前，本科程采取的课程考核方法是由学生的平时成绩与期末考试成绩加权得出，一般期末考试成绩权重较重，而平时成绩主要由平时的作业以及考勤组成。由于数字电路本身具有较强的实践性，许多的课程内容例如时序逻辑电路通过软件仿真能更好地加深理解，所以这样的课程考核不能很好地体现学生的学习状况。对此，将学生分为若干个小组，并且布置课题设计电路并进行仿真，在完成以后进行展示并讲解电路的工作过程，并且可以适当的打分统合进平时的学习成绩。既丰富了课堂色彩，完善了教学内容，也对学生的各方面能力尤其是思考以及合作能力进行了培养，让专业教师对学生的学习情况有了较为清楚的把握。并且由于专业对仿真软件的使用有较多需求，也可以让学生提前熟悉相关软件的使用。

5结论

在实践教学中通过明确目的，确认主体，将思政元素融入课程，在实际教学中加入更多元化元素，并改变了课程考核方式后，学生的精神面貌有了较大的好转，对课程知识的掌握程度也得到了提高，学生的思想政治水平得到了改善，学生的价值观等得到了正确的引导。今后，应继续推进数字电路课程思政工作，在保证教学水平的情况下融入思想政治教育元素。“守好一段渠”，努力实现以数字电路课程知识为载体，不断加强对学生的思想政治教育工作，不断促进学生对专业知识的掌握，不断提高对学生创新等能力的培养，为社会主义事业输送更多优秀的人才。

基金项目：江西省教育科学“十三五”规划课题（项目编号：20YB97）。

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