數(shù)字電子技術基礎“課程思政”教學探索

【摘要】習主席在全國教育大會上的講話，闡明培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會主義建設者和接班人，是我國教育的根本任務[1]。數(shù)字電子技術基礎作為計算機專業(yè)的一門職業(yè)基礎課，其地位在整個計算機硬件課程體系中占有重要的地位。該門課具有較強的邏輯性和應用性，文章在課程教學過程中充分挖掘“課程思政”元素，旨在提高學生學習專業(yè)知識的積極性，加深對專業(yè)知識的理解，以及增強工科學生的科學探究精神，樹立正確的人生觀和價值觀，增強民族意識和“四個自信”，增強愛國熱情，發(fā)揮專業(yè)課立德樹人的功能，進一步提高課程的教學質量。

【關鍵詞】數(shù)字電子技術? 課程思政? 教學探索? 教學改革

【基金項目】安徽省教育廳省級質量工程項目：基于計算機專業(yè)的數(shù)字邏輯教學模式及“過程式考核”改革與研究——以合肥經濟技術職業(yè)學院為例（2018jyxm0989）。

【中圖分類號】G642.0 ? 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2021）39-0032-02

1.開展課程思政教學的意義

習近平在全國教育大會上指出：培養(yǎng)什么人，是教育的首要問題。教育就是要培養(yǎng)中國特色社會主義事業(yè)的建設者和接班人[1]。習近平總書記還指出：“其他各門課都要守好一段渠、種好責任田，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應?！?[2]不同課程在人才培養(yǎng)方案中都有其獨特的作用，不同專業(yè)不同課程也有其自身建設的規(guī)律和要求，實施“課程思政”教育教學改革，正是在尊重課程自身建設規(guī)律的前提下，在實現(xiàn)課程的知識傳授、能力培養(yǎng)等基本功能的基礎上，挖掘并凸顯其價值引領功能。真正做到以樹人為核心，以立德為根本，提高專業(yè)課程的教學質量。

2.該課程開展課程思政教學改革的必要性

《數(shù)字電子技術基礎》是我校計算機應用技術、計算機網路技術專業(yè)及電類專業(yè)的一門必修的專業(yè)基礎課，每屆學生將近四百人。作為工科專業(yè)基礎課，該課程具有基礎性、理論性、邏輯性、應用性和實踐性等特點，課程實驗和實訓均采用項目式教學，鍛煉學生的邏輯思維能力、分析和解決問題能力，以及團隊合作及項目總結能力等[3]，課程教學模式采用“以計算機為導向”“以教促學”方式進行改革，教學效果得到明顯改善，并為學生學習后續(xù)專業(yè)課打下一定的基礎。在教學過程中挖掘“課程思政”元素，有利于進一步提高學生學習專業(yè)知識的積極性，加深對專業(yè)知識的理解，以及增強工科學生的科學探究精神，增強民族意識和“四個自信”，增強愛國熱情，從而發(fā)揮專業(yè)課立德樹人的功能，也有利于教師對課程教學內容的進一步思考，提高課程的教學質量。以下是本課程思政教學設計應用舉例，其實課程思政元素在本課程中的應用遠不止這些，教師可以根據(jù)教學過程中的細節(jié)和突發(fā)事件隨時融入一些課程思政內容。

3.數(shù)電“課程思政”教學設計

3.1 課程定位

第一次上理論課，講到《數(shù)字電子技術基礎》在整個計算機專業(yè)課程體系中的定位時，讓大家思考平時計算機專業(yè)為什么要學習數(shù)字電路。從計算機存儲和處理的一切信號都是二進制形式，引導學生思考其內在的本質原因。倡導學習理工科一定要有科學探索精神。科學認識來源于實踐，實踐是檢驗科學認識真理性的標準和認識發(fā)展的動力;倡導科學無國界，科學是不斷發(fā)展的開放體系，不承認終極真理;主張科學的自由探索，在真理面前一律平等，對不同意見采取寬容態(tài)度，不迷信權威;提倡懷疑、批判、不斷創(chuàng)新進取的精神。[4]我們要勤于思考，善與探索，才能發(fā)現(xiàn)知識之間的聯(lián)系和規(guī)律。

3.2 數(shù)制與編碼

講到數(shù)值轉換的時候，不同進制數(shù)表面上看起來不同，實際可以表示同樣大小的數(shù)。引用馬克思主義哲學中現(xiàn)象與本質的辯證關系：現(xiàn)象是指事物的表面特征以及這些特征的外部聯(lián)系。本質是一事物區(qū)別于他事物的內在根據(jù)，是組成事物的各個基本要素的內在聯(lián)系。本質決定現(xiàn)象，是現(xiàn)象存在的根據(jù)，任何現(xiàn)象的產生和變化歸根到底依賴于本質?，F(xiàn)象是人們認識本質規(guī)律的向導，人們只有認識了現(xiàn)象，借助抽象思維，才能揭示事物的本質規(guī)律。我們只有對不同進制數(shù)的現(xiàn)象加以思考，才能得出其本質可以代表同樣大小數(shù)的結論，理解不同進制數(shù)其實是數(shù)的不同表現(xiàn)形式。

3.3 邏輯電路的概念

講到邏輯電路概念的時候，向學生解釋邏輯電路的概念和研究對象時，告訴學生邏輯電路研究的是輸出信號和輸入信號間的邏輯關系，從而引入什么是人生邏輯的問題。我們在人生的十字路口，會面臨很多選擇，其實人生的邏輯是不斷的選擇疊加在一起形成的結果，有的人在選擇的時候會另辟捷徑，尋求不同的路，有的人在卻踏實本分地走別人走過的路，其實從概率來講，選擇大概率的途徑來完成，才容易獲得成功。有的人，以及時行樂為人生邏輯，認為努力不一定成功，不努力一定很舒服。但人生邏輯里，沒有什么比努力學習更容易了。我們努力工作學習是為了事業(yè)有成，生活得更好。所以應該選擇勤奮而不是投機，才符合人生邏輯。

3.4基本門電路邏輯功能測試

第一次實踐時，告訴學生我們已經學習了基本門電路的邏輯功能。而門電路往往集成在芯片里，我們將學習集成門電路的引腳排列和使用方法，及驗證基本邏輯門電路邏輯功能的方法。這是將理論知識應用于實際，正是馬克思主義哲學強調的“理論要與實踐相結合”。我們學習理論知識，不是為了學習而學習，而是為了解決實際問題。必須把理論與我們的工作實際相結合，理論認識才能發(fā)揮它應有的作用，這就是毛澤東同志所強調的“有的放矢”。實踐出真知。離開了實踐，理論就成了無源之水、無本之木;離開了實踐，理論就成了自說自話的空洞說教。

但首先，我們必須掌握理論。沒有理論，就談不上什么聯(lián)系實際。因此，我們要努力學習古今中外一切有價值的科學理論。那種輕視理論，特別是輕視社會科學理論的態(tài)度是錯誤的。其次，一定要從實際出發(fā)，實事求是，把理論和實踐緊密聯(lián)系起來。

3.5 邏輯函數(shù)的化簡

在講到邏輯函數(shù)的公式法化簡和卡諾圖法化簡時，對比化簡前后邏輯函數(shù)的繁簡程度，告訴學生我們要實現(xiàn)同樣的邏輯關系，所用的邏輯門數(shù)量越少越好，可以達到既提高電路可靠性，又節(jié)約成本的目的。引導學生無論平時做事情還是日后工作，都要考慮經濟成本、時間成本。當今我們共同的家園“地球”資源正逐漸枯竭、環(huán)境正逐漸惡化，我們要時刻有節(jié)能減排，保護環(huán)境的概念。盡量低碳出行、少產生垃圾廢物、保護動物，多植樹等等。尤其今年全國電力供需形勢總體趨緊，部分地區(qū)甚至面臨缺電風險，對我國經濟活動已造成不可忽視的影響。這種情況下，我們更應該提倡節(jié)能環(huán)保。讓學生從平時的衣、食、住、行、玩等生活細節(jié)，都要建立綠色環(huán)保、節(jié)能減排的概念。倡導“節(jié)能環(huán)保，一點一滴，從我做起”。

3.6 加法器

講到典型組合邏輯電路——加法器時，加法器分為串行進位加法器和超前進位加法器（并行進位加法器）。其中串行進位加法器雖然結構簡單，但是運行速度慢，超前進位加法器雖然運行速度快，但是電路結構復雜。引入任何事物都有兩面性，即好的一面和壞的一面。如果有人遇到每一件事時，都仔細想想這件事的背后就會發(fā)現(xiàn)，世界上沒有絕對的壞事，當然也沒有絕對的好事，所謂“塞翁失馬焉知非?！?。馬克思主義認為任何事物都是作為矛盾統(tǒng)一體而存在的，矛盾是事物發(fā)展的源泉和動力。事物運動發(fā)展是矛盾運動的結果，所以事物總具有兩面性，既對立又統(tǒng)一。所以我們應該正確對待所有事物的兩面性，即使遭遇困難挫折，也應該理性地從另一個角度去分析事情有利的一面，避免鉆牛角尖。

3.7 觸發(fā)器

觸發(fā)器是時序邏輯電路的基本單元，具有存儲和記憶功能。一個觸發(fā)器能存儲一位的二進制。計算機中既要有計算和處理二進制的部件，也要有存儲二進制的部件，例如計算機中的寄存器、內存。而我國一直都是全球最大的芯片進口國、芯片消耗國，但目前國內兩大存儲芯片巨頭已經實現(xiàn)了崛起，這兩家存儲芯片巨頭分別是長江存儲（YMTC）和長鑫存儲（CXMT），我們的國產存儲芯片可以有望率先實現(xiàn)70%的國產芯片自給率目標，極大地緩解我國需要大量進口芯片的尷尬局面，同時也會對全球存儲芯片市場格局造成重大的影響，一旦我們在國產存儲芯片上實現(xiàn)了自給自足，意味著那些海外存儲芯片企業(yè)也將徹底結束在中國市場“躺著賺錢”的歷史。以此增強我們的民族自豪感和榮譽感，增強“四個自信”，同時也鼓勵大家認真學習，努力實踐，為國家的科學經濟發(fā)展添磚加瓦。

4.總結

數(shù)字電子技術本身就是一門實踐性很強的課程，作為電子類專業(yè)和計算機專業(yè)的專業(yè)基礎課，其地位在相關專業(yè)的人才培養(yǎng)計劃中顯得尤為重要。教師在課程的教學過程中充分挖掘“課程思政”元素。有利于增強工科學生的科學探究精神，增強民族意識和“四個自信”，增強愛國熱情，發(fā)揮專業(yè)課德育的功能，進一步提高課程的教學質量。不僅通過教學設計，課程思政元素也可以隨時隨地融入我們的教學過程中。

參考文獻：

[1]田心銘.教育的“首要問題”和我國教育的“根本任務”[EB/OL].求是網， 2018.10.12

[2]習近平在全國高校思想政治工作會議上強調：把思想政治工作貫穿教育教學全過程開創(chuàng)我國高教育事業(yè)發(fā)展新局面[N].人民日報，2016.12.09（1）.

[3]李麗麗，楊云霞，倪慧慧.高職計算機專業(yè)“數(shù)字邏輯”實踐教學模式的改革[J].無線互聯(lián)技術，2020（21）：167-169.

[4]鄧偉志.社會學辭典[M].上海辭書出版社，2009.

作者簡介：

李麗麗（1983年-），女，漢族，安徽合肥人，碩士，合肥經濟技術職業(yè)學院電子信息系“雙師型”講師，電子教研室主任，主要研究方向：計算機邏輯電路課程教學研究、電子測量課程教學研究等。