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《数字电子技术实验》课程思政的探索与实践

作者

吕方圆 解敬 陈梅

上海电机学院 电气学院

一、引言

在新时代教育改革浪潮中,课程思政已跃升为落实立德树人根本任务的关键举措。今年全国两会政协联组会上,习近平总书记指出,要聚焦用新时代中国特色社会主义思想铸魂育人,要把思政教育“小课堂”和社会“大课堂”有效融合起来,把德育工作做得更到位、更有效。《高等学校课程思政建设指导纲要》中也明确要求寓价值观引导于知识传授与能力培养,构建全员全程全方位育人大格局。在此背景下,各专业课程纷纷探索思政融合路径。

《数字电子技术实验》作为电气、自动化、电子信息等专业的重要实践课程,深入挖掘该课程思政元素,实现专业知识与思政教育有机融合,既能助力学生专业成长,又能培育其爱国情怀、科学精神、责任担当,为其未来投身专业领域筑牢坚实根基。

二、课程简介

《数字电子技术实验》课程包含一系列验证和设计实验,涵盖常用电子仪器使用、数字电路基本测试与设计方法等内容,既注重让学生掌握实验基本方法和技能,也强调将理论知识转化为实践能力,加深对数字电子技术原理和方法的理解,进而培养学生的实验技能、动手能力、解决问题的能力,最终为学生从事相关工作奠定基础。同时,课程采用基础实验与综合设计实验相结合的模式,既帮助学生融会贯通基础知识,又鼓励学生综合运用知识进行系统电路设计,培养创新能力和分析能力。

三、教学方式改革

本课程为学生搭建了从理论到实践的桥梁,在培养专业能力方面发挥着重要作用。但在实际教学中,课程对学生价值观的引领和综合素质的培育有所弱化,难以充分激发学生的社会责任感与国家使命感。同时,传统评价体系的考量元素单一,不利于全面衡量学生的综合发展水平。为此,课程从教学方法层面进行改革,实现专业教学与思政教育的有机融合,构建更完善的教学体系。

1、引入教学案例

在本课程的教学改革中,通过引入具有思政意义和实际应用背景的案例,如我国自主研发的数字芯片、5G 通信技术等,引导学生主动思考、探索和发现。不仅能让学生感受到国家在数字电子技术领域的自主创新能力和国际竞争力,认识到该技术在国家发展和社会进步中的重要作用,还能帮助学生更好地理解和掌握知识,同时注重对学生的价值引导,激发其对课程的学习兴趣。

2、建立多元评价体系

建立多元评价体系也是教学改革的关键环节。该体系突破传统仅关注学习成绩和实验技能的评价模式,从实验报告、实验操作、团队合作、创新能力等多个方面对学生进行考察。这种多元化的评价方式能够相对全面地反映学生在知识水平、实践能力、创新能力等多个方面的表现,有助于更准确地评估学生水平。同时,它能鼓励学生的积极性,让学生有机会从不同方面发挥自身特长,并且注重培养学生的自我评价和反思能力,促进学生全面发展。

3、开放课外实验室

利用课外时间开放实验室,可以为学生提供更多进行实验操作和实践探索的机会。这有助于学生在实验前充分预习思考,在实验过程中及时反思纠错,在实验后不断总结拓展。通过增加实践机会,不仅能提高实验设备的利用率,还能有效激发学生的学习兴趣,提升其自主学习能力,培养实践创新思维,让学生在更充分的实践中加深对数字电子技术知识的理解和掌握。

四、课程思政融入

《数字电子技术实验》课程在传授专业知识与技能的同时,注重深挖思政元素,将价值引领贯穿教学全过程。通过多个环节,实现专业能力培养与家国情怀、辩证思维、科研态度等素养培育的有机统一。

1、溯源历史,厚植家国情怀

实验开篇,向学生简述电子技术发展历程:从早期简单电子器件到如今高度集成的复杂电路,每一次飞跃都凝聚着科学家的智慧。我国古代科技成就斐然,如利用电磁原理的指南针,早于西方实现导航,彰显古人智慧。现代我国电子技术亦成果丰硕,众多科研人员攻克难题,推动产业升级。我国物理学家黄昆先生放弃国外优渥条件回国,深耕半导体物理领域,为我国半导体技术奠基,其爱国与奉献精神能让学生明白个人成长与国家发展紧密相连。

2、解析逻辑,培育辩证思维

讲解门电路逻辑变换实验时,引导学生思考其反映的事物内在联系:不同逻辑门组合变换实现不同功能,如同现实中事物相互关联,微小逻辑变化可能改变电路功能,类比社会中个体行为决策对周围的影响。借此帮助学生理解个体与整体的辩证关系,培养宏观思维。同时引导学生用辩证思维分析,综合考虑电路连接、元器件性能、逻辑设计等多因素,鼓励多角度思考、多方法解决问题,培养思维灵活性与全面性。

3、规范操作,塑造科研态度

示范组合逻辑电路实验前,强调实验规范的重要性,每一步都需严格按要求操作,养成良好习惯。电路设计环节,要求学生认真分析任务,画出准确原理图,让学生明白科研中细节决定成败,培养严谨规范的科研态度。实验中引导学生合理规划步骤以提高效率,实验结果错误时采用合理方法快速找问题,培养求实高效的科研观念。

4、自主设计,激发创新志向

在设计组合逻辑电路时,给予学生自主空间,不局限于教材方案,鼓励尝试不同的电路结构与思路,培养创新意识。同时介绍我国在芯片领域的成就,华为海思研发的麒麟芯片,在高端智能手机处理器领域展现强劲性能;中芯国际在 14 纳米先进制程工艺上取得突破,推动我国集成电路制造水平提升。这些成就激励学生为祖国科技进步贡献力量,树立远大理想。

5、实践应用,提升综合能力

学习和实践寄存器应用时,注重理论与实际结合,让学生实际搭建电路,观察工作原理,深入理解其功能与应用场景,在设计简单数据存储系统时,根据需求选寄存器类型并设计连接方式,锻炼理论转化为实践的能力。针对不同场景,鼓励学生创新寻找最优使用方案,提升解决实际问题的创新能力。

五、总结

《数字电子技术实验》课程在课程思政理念指引下,明确了自身定位与教学目标,通过改革教学方式,弥补了以往教学中对学生价值观引领和综合素质培养的不足。引入教学案例、建立多元评价体系、开放课外实验室等举措,有效促进了专业教学与思政教育的融合。在课程思政融入方面,从历史溯源厚植家国情怀,到解析逻辑培育辩证思维,再到规范操作塑造科研态度,进而通过自主设计激发创新志向,最终在实践应用中提升综合能力,形成了一套系统的思政融入路径,不仅有助于学生掌握专业技能,更能培育其多方面的素养,为学生未来发展奠定坚实基础。

参考文献

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[2] 何玉钧,胡智奇。以专业培养目标为导向的电子技术基础课程教学改革与实践 [J]. 中国教育技术装备,2019,(17):88-89.

[3] 汪文明,陈银凤,钱萌。数字电子技术教学中课程思政的内涵与实践 [J].安庆师范大学学报(自然科学版),2021,27 (4):107-111.