汪 玲 陈客松 钟洪声

(电子科技大学 信息与通信工程学院， 成都 611731)

2020年5月，教育部发布了《高等学校课程思政建设指导纲要》，要求将思想政治教育贯穿人才培养全过程，全面推进高校课程思政建设，发挥好每门课程的育人作用，提高高校人才培养质量[1]。在每门课程实施过程中，将正确的世界观、人生观、价值观以显性和隐性教育方式传递给学生，构建全员、全方位协同育人大格局。

专业课程具有典型的工程性、应用性和实践性，与国民经济的发展和人民生活水平的提高密切相关。而在以往的教学中，大部分教学内容专注于专业知识的传授和技能的培养，忽略了思想道德、人文素养、法治、国家安全等思想政治领域的培养，导致了学生对学习目的不明确、人格不健全、价值观不正确等问题。

目前，国内许多高校针对专业性课程的思政建设，纷纷展开了探索[2-7]。这里以“电路”基础课程[8-9]为例，分别从思想道德修养和人文素质、科学精神和认知能力、宪法法治意识和国家安全意识等方面的培养，探讨专业课程中，课程思政的教学内容的设计和改革。通过深化课程学习目标、调整授课内容与方式，将思政因素有机融入专业知识的学习中，从工程科学的本质出发，培养学生正确的人生价值观、严谨的科学态度、积极的职业发展规划。

1 思想道德修养和人文素质培养

新时代的教育要求着力培养德智体美全面发展的社会主义建设者和接班人，将 “立德树人” 确立为教育的根本任务。要求以学生为中心，以“价值塑造、启迪思想”为原则，推进课程改革建设。思想道德修养作为公民道德教育的基本内容，需要与社会主义政治和经济的发展同步。其主体内容包括：信念、人格、敬业等多个精神层面。

信念的培养，在社会主义发展的新时代，需要年轻人具有坚定的马克思主义科学信仰、中国特色社会主义共同理想、共产主义远大理想和强烈的爱国主义精神，需要把个人理想与社会理想统一。

人格的培养，需要年轻人的行为动机和人际交互等理念，与新时代社会主义发展目标相契合。

敬业精神的培养，需要年轻人树立职业责任感，具有恪尽职守的工作态度和艰苦奋斗的务实精神。

人文素质培养，要求年轻人在历史、文学、艺术、哲学等知识领域具备与时代发展一致的素养。与科学思想相比，人文素养具体强烈的民族特色和个性色彩。

“电路”课程的初始学习阶段，涉及电路元件模型的工作原理和特性的理解。为了加深学生对半导体器件基本概念的理解，同时培养爱国主义精神和建设中国特色社会主义理想，我们组织学生调研我国近现代电子器件的代表性成果、人物与事件，并在课堂分享。

学生分别对我国半导体学科的形成与发展、器件材料的设计与研发进行了深入的调研，调研后，学生便进行汇报。汇报了半导体创始人，如汤定元、王守武、林兰英院士等，从少年励志钻研学习、中青年回国报效、直至晚年仍坚持培养行业优秀人才等感人事迹；也汇报了诸如新型碳基、氮基半导体材料研发及产业化在我国的开展状况。通过学习前辈的奋斗精神和分析我国科技发展面临的挑战，在激发学生爱国主义情怀的同时，也对钻研、敬业精神的树立起到了促进作用；又将时代特色与民族特色融合，把人文素养的提高融入到科学研究中去。

与此类似，在其后的基本放大电路、集成电路的基本原理学习过程中，也分别引入了调研或科学家故事分享环节，让学生了解更多微电子奠基人，如林为干、黄敞、许居衍院士等，为我国集成电路事业的发展所做的贡献。此外，还介绍和展示了芯片和电路设计中包含的艺术理念，如图1所示。让学生在了解各类电磁现象、集总假设适用范围、规范电路作图的同时，学习电路设计中的人文艺术，提升精神素养。

(a)1958年第一块集成电路

(b)2009年45nm工艺

(c)普通PCB电路板

(d)带艺术设计的PCB电路板图1 电路设计中的人文艺术

2 科学精神和认知能力培养

新时代的教育要求培养富有创新精神和实践能力的各类创新型、应用型、复合型的优秀人才。要求以学生为中心，以“唤起好奇、探究知识”为原则，推进课程改革建设。

科学精神是自然科学发展所形成的、认知方式和行为规范，强调理性与实证性。要求学生具有批判和怀疑、创新和探索的能力。

认知能力培养是培养学生对事物的构成、性能与其他事物的关系、发展的方向以及发展的基本规律的掌握能力，包括观察、思维和创造力，是教育培养中的主要环节。

“电路”课程是电子专业的入门课程，包含了丰富的原理性基础知识，在电子技术高度发展的今天，具有举足轻重的作用。该课程的学习，旨在帮助学生在了解电子电路基本理论的同时，建立工程概念，为深入学习电子技术及其分析应用奠定良好的基础。因此，知识的传授方式由传统的内容讲解，转换为学生的主动学习、辩证理解与积极探索。在考核形式上由传统的计算考查，转换为知识的综合应用能力考查。

在基本定理，如基尔霍夫定理、叠加定理、戴维南定理、最大平均功率传输定理等的讲解过程中，强调定理产生的过程、来源、应用场景，而不是简单的数学计算。例如，在基尔霍夫定理的讲解中，从法拉第发现电磁感应现象、总结电磁感应定律，到感应电流、电动势(电压)的产生，再到复杂电路网络中电流、电压遵循的规律的总结与发现，将电路现象的全过程连贯介绍，使得学生在学习的过程中建立全局观念和严谨的科学态度。在直流一阶动态电路的分析中，除了方法的介绍，更重要的是需要学生理解电容电感的元件特性。因此，搭建了如图2所示电路，已知图2(a)中的元件参数和零状态输出响应u，要求学生在仅更换电容元件为电感元件后，分析图2(b)电路的输出。该电路的分析，涉及到了两类动态元件的状态变量在零状态响应下的特性，以及非连续变量的响应特性，需要学生融会贯通多个知识点，辩证理解元件特性与电路特性。

(a)已知电路及参数

(b)带求解电路图2 三要素分析方法中的元件特性

又如，在最大平均功率的讲解中，首先从广播系统的接收机调台现象，解释最大平均功率对应的物理现象；再从系统的简化模型抽象过程，加深学生对电阻、电容、电感、电源基本模型元件特性的理解；然后通过最大平均功率的数学求解，使学生理解数学方法在电路分析中的应用；在总结出最大平均功率定理后，列举工程案例，说明定理的实际应用方式。如图3所示，在课堂中首先分析图3(a)的初级电路设计思想；然后，调整电路参数，要求学生分析图3(b)的电路设计原则，从而总结两个电路设计的差异；最后，针对图3(c)实际语音信号的输入，要求学生分析讨论电路的可能构成，主动建立滤波、带宽的概念。这样，通过一个定理的学习，让学生从工程现象，到元件特性、模型抽象、问题分析，再到应用基础理论创造性设计，建立一个完整的系统概念，锻炼分析问题、解决问题的基本能力，提升认知能力。

(a)初级电路分析

(b)提升版电路分析

(c)高级电路分析图3 最大平均功率案例分析

3 法治意识和国家安全意识培养

新时代的教育要求着力培养具有国家使命感和社会责任心，要求以学生为中心，以“激发潜质、个性发展”为原则，推进课程改革建设。

法治意识是人们对国家宪法和法律发自内心的认可、崇尚、遵守和服从。国家安全是安邦定国的重要基石，是人民幸福安康的基本要求。坚持总体国家安全观，必须以人民安全为宗旨，维护国家经济安全、文化安全，坚持推动构建人类命运共同体。

“电路”课程最终面向的是实际电子电路工程应用，与电子技术安全、法律和国家安全密切相关。从基本的电路加密技术、电路设计中的法治安全意识到学习过程中的家国情怀渲溢，在课程内容的讲授中，都以润物无声的方式传递给学生。例如，在学习电阻元件时，介绍了新型描述磁通与电荷关系的忆阻器。区别于传统遵循欧姆定理的电阻，忆阻器的阻值由流经它的电荷确定，从而可以通过测定忆阻值，得到流经的电荷量。利用这个特性，科学家将它应用于数据加密，实现硬件加密技术；在学习电感元件的过程中，根据电磁感应现象，介绍了新型无线电能传输系统，其中涉及到传输的私有性和保密性问题。通过新型材料和技术的了解，在拓展学生知识面的同时，引入知识产权保护意识、电路设计安全意识和法律安全意识，促进工程思维与社会思维相结合。在反馈电路的讲解过程中，将正反馈的概念与社会行为影响因素相类比，列举诸如“中国式过马路”“阿希实验”等从众现象，分析正反馈可能的危害，强调个人安全意识对社会安全的总体影响。又如，在匹配网络的设计中，首先介绍电路基础中匹配的概念，然后拓展到数字通信系统、数学图论中包含的匹配思想，再引伸到行为准则与个人身份的匹配。学生的学习方式要与最终学习目标匹配，学生作为公民，学习目标、基本行为、意识形态也要与公民身份匹配，需要遵守宪法、法律、法规，维护国家安全。

4 结语

新时代的高等工程教育，为课程建设、教学方式、教学内容提出了新要求。需要将思想政治教育与传统工程理念深入结合，潜移默化地对学生的思想意识、行为举止产生影响，实现协同育人。中国特色社会主义事业的建设，需要身心合格健康的接班人，国家的发展与进步，取决于一代代青年人的核心价值观。本课程的教学内容改革，将专业知识传授、价值塑造和能力培养统一，在多个知识环节引入思政因素，既增加学习的趣味性、多元性，又深入思想根源，贴切日常生活，把政治认同、国家意识、文化自信、人格养成等思想政治教育导向与课程内容有机融合，实现显性与隐性教育的有机结合，旨在促进学生的自由全面发展，充分发挥教育教书育人的作用。