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电路与电子技术融合“课程思政”的教学改革探索

2021-09-09温川飙

关键词:课程思政电路案例

高 园 罗 悦 陈 菊 温川飙

(成都中医药大学医学信息工程学院,四川 成都 611137)

2020年5月中共中央办公厅、国务院办公厅发布《关于深化新时代学校思想政治理论课改革创新的若干意见》,要求把思想政治教育贯穿人才培养体系,制定印发《高等学校课程思政建设指导纲要》[1]。在教学中实施“课程思政”改革,对于高校坚持社会主义办学方向、落实立德树人根本任务、确保育人工作贯穿教育教学全过程具有十分重要意义。电路与电子技术(简称 “电路”)课程是信息类、自动控制及电工等专业所设置的一门重要的专业基础课,也是其他学科与电气类学科进行交叉融合的基础课程[2]。该课程有机的结合了“电路分析”“模拟电路”“数字电路”三门电子基础理论课程,传统的课程教学重点是培养学生的电路分析能力、模拟电路辨识能力、现代电子电路设计能力,注重学生的知识应用技能,但是往往忽略了培养学生的品格。怎样在教学的过程中重新塑造学生正确的价值观以及人格品质,是课程融合思政的主要任务。

电路与电子技术课程与思政的结合是把知识的传授与立德树人作为教育中心环节,使得思想政治教育不脱离教学全过程,实现全程育人、“润物无声”的效果[3]。以成都中医药大学医学信息工程学院电路与电子技术课程为例,进行前期课程思政建设探索,总结经验,明确本课程思政教学目标,提出课程思政建设思路,明确教学内容与课程思政的结合方式及具体实施。

一、“电路”与思政融合的教学目标

该课程主要面向工科相关专业的大一、大二的学生,“电路”与思政的结合,是将知识教育与立德树人进行融合,将“课程思政”融入教学目标的三个维度:知识与技能、过程与方法、情感态度及价值观。 “课程思政”融入知识与技能、过程与方法目标主要体现在联系辩证唯物法系统教授电路理论知识,同时培养科学方法论思维方式、学习工匠精神,提升学生实践动手能力。“课程思政”教学目标融入情感态度及价值观目标体现在通过爱国主义教育、团队精神等增强学生学习的源动力,使得课程知识变得“有故事”。从总体上看,课程思政教学目标是为培养有责任、有担当的电子电路人才,将育人的理念与课程知识融合,不能为了思政而思政。

综合“电路”课程特点和课程思政的内涵, 融合思政的教学目标具体从以下4个方面体现:①提升国家自豪感。课程介绍我国软硬件方面的进步以及国家综合国力的增强,通过“电路”课程教学,提升学生国家自豪感,同时提高学生学习热情。②突出 “电路”设计的工匠精神。国家社会巨大进步,但很多关键技术还需要不断公关克难,全民族还要不断发扬刻苦勤奋,力争上游的精神。③唯物辩证法及方法论在“电路”知识学习过程的应用。“电路”课程的中各个知识点的理解、推导、总结均透露着唯物辩证法及方法论,增强学生的问题本质的认识与理解,掌握研究“电路”知识的普遍发展的规律。④培养团队合作精神。对复杂电路的分析可采用项目化教学,教师根据学生完成的情况及与团队成员的合作情况进行综合评价考核,从而将思政元素真正落实到课程中。

二、课程与思政建设思路

“电路”是作为成都中医药大学医学信息工程学院交叉学科的一门重要的技术基础课。该课程内容上融合了三门核心基础课程:“电路分析基础”“模拟电子技术基础”“数字电子技术基础”,课程整体贯穿了电工学科中成熟的、经典的、具有普遍意义的基本理论、基本分析方法和基本技能。 “课程思政”是思想教育渗透到三门课程中来,结合理工课程特点,加强教学案例与思政的结合。将“思政教育”概念外延拓展。 “课程思政”的概念不仅仅局限于在教学过程中开展思想政治教育,要充分拓展其概念的外延,课程思政要植入责任与使命担当、价值、伦理、人文、家国、视野等文化成分,在教学过程中从系统、联系、存在、批判性思维等哲学范畴去引导学生的学习[4]。

同时,注重思政的“不刻意”融合[5]。一方面,在课程中帮助学生养成实事求是、积极探索的治学态度;强调认真细致的工作作风;客观辩证的思维方式,引导学生践行社会主义核心价值观,培养学生认真负责的工匠精神。另一方面,在案例中加入国家进步、民族强盛的电子案例,对比国内外发展,增强民族自豪感。

图1 课程与思政建设思路

三、教学内容与思政的结合方式

1.培养学生的爱国情怀和敬业精神

在课程讲授过程中,通过中外电子产品对比,说明我国某些电子产品核心技术的缺乏,结合 “中国制造2025”对制造业的人才需求,引导学生树立远大理想和爱国主义情怀,树立正确的世界观、人生观、价值观,勇敢地肩负起时代赋予的光荣使命,提高学生思想政治素质。结合教学内容相关知识点,通过华为电子芯片、5G技术的自主研发等典型事例,引导学生向业界前辈学习,培养学生的敬业精神。

2.培养学生的科学思维和工程意识

通过电路的综合分析、设计和解题过程,教会学生用哲学辩证的思维习惯看待问题和处理问题,掌握正确的学习方法和思维方法,培养学生逻辑思维与辩证思维能力,形成科学的世界观和方法论。通过电路分析方法和逻辑电路设计过程的教授,帮助学生建立用数学思维模式,来提高学生描述和解决工程问题的能力,将学习的知识体系做到前后关联,提升学生的科学素养和工程意识。

3.增强学生的遵纪守法意识和责任感

在电子电路实验实践教学中,要求学生严格执行实验室的管理规范,强调规章制度和安全意识,养成严格遵守各种标准规定的习惯。针对实操中出现的线路故障以及有可能发生的安全事故,通过具体典型事例教育学生,提升学生的责任感,借此延伸到增强学生的规则意识、法律意识。

4.培养学生的团队合作能力

通过教学过程中实施课程CDIO分组讨论[6],分组实验,同学之间互相帮助,取长补短,培养善于合作、助人为乐的良好品格。

四、课程与思政结合的案例体系

电路与电子技术基础课程共54个学时。其中,42学时理论课程,主要通过案例、辩证法等融入基础知识讲授。12学时为实验课程,主要通过试验过程融入学生的责任感、安全意识和工程意识的培养。电路与电子技术基础课程思政总体建设主要在教学过程中以课程相关知识点为基础,切入相关思政点。

1.电路分析教学与思政融合案例

电路分析基础是将电路简化为电阻模型进行分析,本部分的电阻网络分析主要以线性网络为主。掌握电路基本概念和参数、电阻电路的分析方法、常见电路分析定理。思政融合在整个教学过程中有以下三个结合点[7][8](见图2):一是在电路分析概论强调电路的无处不在的重要性时,可通过日常生活、科学研究、工农业生产、国防建设切入,引入国家电路发展的历史及艰苦奋斗的精神,通过具体人物故事体现匠人精神和爱国主义情怀;二是在后续具体电路分析教学时,引导学生理解用唯物辩证法思想分析问题和解决问题,在课堂讲授过程中注重定理之间的区别对比,培养学生科学精神和独立思考的能力;三是通过追溯名人事迹,例如中国古代数学家刘徽、基尔霍夫、戴维南与诺顿,来了解知识来源的思想历程,使得学生感受知识的来源不易,感受先贤的严谨的作风态度。

图2 电路分析教学与思政融合案例切入点

2.模拟电路分析教学中的思政融合案例

模拟电子技术基础主要是针对模拟信号,设计产生并进行处理模拟信号的电路,例如放大电路。在模拟电路中,半导体器件是电路核心器件,例如二极管、三极管。在模拟电路教学中,思政融合主要从概论、半导体、放大电路三部分内容进行融合[9][10]: 一是在概论的教学中,通过模拟信号—信号载体(模拟电路)—放大电路—半导体,提出掌握半导体是学习模拟电路的基础及重要性,在这个过程,通过电话起源的案例追溯名人名事,结合国内外芯片发展差距及海思实例,引入“人才报国,国当自强”的理念;二是在半导体的学习中,涉及PN结导通及截止的过程分析,贯穿辩证思维:运动与静止、对立统一关系、质量互变等。在分析的过程中教学生快速抓住问题的主要矛盾;三是放大电路的教学,主要学习静态与动态学习方法,在分析的过程中并不能离开科学思维方法,学会这一过程中认识问题主要矛盾、分析问题进而解决问题,理解部分与整体的关系,感受信号“水涨船高”的传递。

图3 模拟电子技术基础教学与思政融合案例切入点

3.数字电子技术教学与思政融合案例

数字电子技术基础主要针对数字系统,学习数字逻辑基础及进行数字逻辑电路设计。在数字电路的教学中,思政融合主要从概论、数字逻辑基础(数制、逻辑、代数)、组合逻辑门电路设计三部分内容进行融合[11]:一是在概论的教学中,与模拟信号对比学习数字信号优势,通过追寻名人布尔代数发明人的事迹,了解二进制的意义,为后面算数逻辑学习提供基础,同时介绍模拟信号到数字信号背景及发展,通过5G时代的案例与当前时事中美竞争的角度切入,提升学生学习的使命感、迫切感;二是在数字逻辑基础教学中,从公式、化简原则等与背后原理理解辩证法的现象与本质,从二进制在数字电路中的应用理解矛盾的依赖性、从辑代数化简可以通过公式和卡诺图理解下“莫道天涯海角远,但肯扬鞭有到时”,体现事物的多样性;三是组合逻辑电路设计教学中,通过案例与布尔代数的对应,理解辩证法中抽象与具体,在整个设计过程中,引导学生将大学中所获得的知识、思想、方法和动机的多样性融合于创新能力的培养中,激发和提高创新意识。

图4 数字电子技术教学与思政融合案例切入点

五、结语

“课程思政”的提出既是新时代文化思想发展的要求,又是改进高校思想政治工作的时代需求。电路与电子技术作为重要专业基础课程受众广泛。两者的融合既能成为提升学生课程学习兴趣有力工具,又能体现课程立德树人的教育目标。提出电路与电子技术课程结合课程思政的教学目标、建设思路、融合方式及案例体系。在这个过程中把知识的传授与立德树人作为教育中心环节,实现在教学的过程中重新塑造学生正确的价值观以及人格品质,实现“润物无声”的效果。

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