数字电子技术基础“课程思政”教学探索

【摘要】习主席在全国教育大会上的讲话，阐明培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人，是我国教育的根本任务[1]。数字电子技术基础作为计算机专业的一门职业基础课，其地位在整个计算机硬件课程体系中占有重要的地位。该门课具有较强的逻辑性和应用性，文章在课程教学过程中充分挖掘“课程思政”元素，旨在提高学生学习专业知识的积极性，加深对专业知识的理解，以及增强工科学生的科学探究精神，树立正确的人生观和价值观，增强民族意识和“四个自信”，增强爱国热情，发挥专业课立德树人的功能，进一步提高课程的教学质量。

【关键词】数字电子技术  课程思政  教學探索  教学改革

【基金项目】安徽省教育厅省级质量工程项目：基于计算机专业的数字逻辑教学模式及“过程式考核”改革与研究——以合肥经济技术职业学院为例（2018jyxm0989）。

【中图分类号】G642.0   【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2021）39-0032-02

1.开展课程思政教学的意义

习近平在全国教育大会上指出：培养什么人，是教育的首要问题。教育就是要培养中国特色社会主义事业的建设者和接班人[1]。习近平总书记还指出：“其他各门课都要守好一段渠、种好责任田，使各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应。” [2]不同课程在人才培养方案中都有其独特的作用，不同专业不同课程也有其自身建设的规律和要求，实施“课程思政”教育教学改革，正是在尊重课程自身建设规律的前提下，在实现课程的知识传授、能力培养等基本功能的基础上，挖掘并凸显其价值引领功能。真正做到以树人为核心，以立德为根本，提高专业课程的教学质量。

2.该课程开展课程思政教学改革的必要性

《数字电子技术基础》是我校计算机应用技术、计算机网路技术专业及电类专业的一门必修的专业基础课，每届学生将近四百人。作为工科专业基础课，该课程具有基础性、理论性、逻辑性、应用性和实践性等特点，课程实验和实训均采用项目式教学，锻炼学生的逻辑思维能力、分析和解决问题能力，以及团队合作及项目总结能力等[3]，课程教学模式采用“以计算机为导向”“以教促学”方式进行改革，教学效果得到明显改善，并为学生学习后续专业课打下一定的基础。在教学过程中挖掘“课程思政”元素，有利于进一步提高学生学习专业知识的积极性，加深对专业知识的理解，以及增强工科学生的科学探究精神，增强民族意识和“四个自信”，增强爱国热情，从而发挥专业课立德树人的功能，也有利于教师对课程教学内容的进一步思考，提高课程的教学质量。以下是本课程思政教学设计应用举例，其实课程思政元素在本课程中的应用远不止这些，教师可以根据教学过程中的细节和突发事件随时融入一些课程思政内容。

3.数电“课程思政”教学设计

3.1 课程定位

第一次上理论课，讲到《数字电子技术基础》在整个计算机专业课程体系中的定位时，让大家思考平时计算机专业为什么要学习数字电路。从计算机存储和处理的一切信号都是二进制形式，引导学生思考其内在的本质原因。倡导学习理工科一定要有科学探索精神。科学认识来源于实践，实践是检验科学认识真理性的标准和认识发展的动力;倡导科学无国界，科学是不断发展的开放体系，不承认终极真理;主张科学的自由探索，在真理面前一律平等，对不同意见采取宽容态度，不迷信权威;提倡怀疑、批判、不断创新进取的精神。[4]我们要勤于思考，善与探索，才能发现知识之间的联系和规律。

3.2 数制与编码

讲到数值转换的时候，不同进制数表面上看起来不同，实际可以表示同样大小的数。引用马克思主义哲学中现象与本质的辩证关系：现象是指事物的表面特征以及这些特征的外部联系。本质是一事物区别于他事物的内在根据，是组成事物的各个基本要素的内在联系。本质决定现象，是现象存在的根据，任何现象的产生和变化归根到底依赖于本质。现象是人们认识本质规律的向导，人们只有认识了现象，借助抽象思维，才能揭示事物的本质规律。我们只有对不同进制数的现象加以思考，才能得出其本质可以代表同样大小数的结论，理解不同进制数其实是数的不同表现形式。

3.3 逻辑电路的概念

讲到逻辑电路概念的时候，向学生解释逻辑电路的概念和研究对象时，告诉学生逻辑电路研究的是输出信号和输入信号间的逻辑关系，从而引入什么是人生逻辑的问题。我们在人生的十字路口，会面临很多选择，其实人生的逻辑是不断的选择叠加在一起形成的结果，有的人在选择的时候会另辟捷径，寻求不同的路，有的人在却踏实本分地走别人走过的路，其实从概率来讲，选择大概率的途径来完成，才容易获得成功。有的人，以及时行乐为人生逻辑，认为努力不一定成功，不努力一定很舒服。但人生逻辑里，没有什么比努力学习更容易了。我们努力工作学习是为了事业有成，生活得更好。所以应该选择勤奋而不是投机，才符合人生逻辑。

3.4基本门电路逻辑功能测试

第一次实践时，告诉学生我们已经学习了基本门电路的逻辑功能。而门电路往往集成在芯片里，我们将学习集成门电路的引脚排列和使用方法，及验证基本逻辑门电路逻辑功能的方法。这是将理论知识应用于实际，正是马克思主义哲学强调的“理论要与实践相结合”。我们学习理论知识，不是为了学习而学习，而是为了解决实际问题。必须把理论与我们的工作实际相结合，理论认识才能发挥它应有的作用，这就是毛泽东同志所强调的“有的放矢”。实践出真知。离开了实践，理论就成了无源之水、无本之木;离开了实践，理论就成了自说自话的空洞说教。

但首先，我们必须掌握理论。没有理论，就谈不上什么联系实际。因此，我们要努力学习古今中外一切有价值的科学理论。那种轻视理论，特别是轻视社会科学理论的态度是错误的。其次，一定要从实际出发，实事求是，把理论和实践紧密联系起来。

3.5 逻辑函数的化简

在讲到逻辑函数的公式法化简和卡诺图法化简时，对比化简前后逻辑函数的繁简程度，告诉学生我们要实现同样的逻辑关系，所用的逻辑门数量越少越好，可以达到既提高电路可靠性，又节约成本的目的。引导学生无论平时做事情还是日后工作，都要考虑经济成本、时间成本。当今我们共同的家园“地球”资源正逐渐枯竭、环境正逐渐恶化，我们要时刻有节能减排，保护环境的概念。尽量低碳出行、少产生垃圾废物、保护动物，多植树等等。尤其今年全国电力供需形势总体趋紧，部分地区甚至面临缺电风险，对我国经济活动已造成不可忽视的影响。这种情况下，我们更应该提倡节能环保。让学生从平时的衣、食、住、行、玩等生活细节，都要建立绿色环保、节能减排的概念。倡导“节能环保，一点一滴，从我做起”。

3.6 加法器

讲到典型组合逻辑电路——加法器时，加法器分为串行进位加法器和超前进位加法器（并行进位加法器）。其中串行进位加法器虽然结构简单，但是运行速度慢，超前进位加法器虽然运行速度快，但是电路结构复杂。引入任何事物都有两面性，即好的一面和坏的一面。如果有人遇到每一件事时，都仔细想想这件事的背后就会发现，世界上没有绝对的坏事，当然也没有绝对的好事，所谓“塞翁失马焉知非福”。马克思主义认为任何事物都是作为矛盾统一体而存在的，矛盾是事物发展的源泉和动力。事物运动发展是矛盾运动的结果，所以事物总具有两面性，既对立又统一。所以我们应该正确对待所有事物的两面性，即使遭遇困难挫折，也应该理性地从另一个角度去分析事情有利的一面，避免钻牛角尖。

3.7 触发器

触发器是时序逻辑电路的基本单元，具有存储和记忆功能。一个触发器能存储一位的二进制。计算机中既要有计算和处理二进制的部件，也要有存储二进制的部件，例如計算机中的寄存器、内存。而我国一直都是全球最大的芯片进口国、芯片消耗国，但目前国内两大存储芯片巨头已经实现了崛起，这两家存储芯片巨头分别是长江存储（YMTC）和长鑫存储（CXMT），我们的国产存储芯片可以有望率先实现70%的国产芯片自给率目标，极大地缓解我国需要大量进口芯片的尴尬局面，同时也会对全球存储芯片市场格局造成重大的影响，一旦我们在国产存储芯片上实现了自给自足，意味着那些海外存储芯片企业也将彻底结束在中国市场“躺着赚钱”的历史。以此增强我们的民族自豪感和荣誉感，增强“四个自信”，同时也鼓励大家认真学习，努力实践，为国家的科学经济发展添砖加瓦。

4.总结

数字电子技术本身就是一门实践性很强的课程，作为电子类专业和计算机专业的专业基础课，其地位在相关专业的人才培养计划中显得尤为重要。教师在课程的教学过程中充分挖掘“课程思政”元素。有利于增强工科学生的科学探究精神，增强民族意识和“四个自信”，增强爱国热情，发挥专业课德育的功能，进一步提高课程的教学质量。不仅通过教学设计，课程思政元素也可以随时随地融入我们的教学过程中。

参考文献：

[1]田心铭.教育的“首要问题”和我国教育的“根本任务”[EB/OL].求是网， 2018.10.12

[2]习近平在全国高校思想政治工作会议上强调：把思想政治工作贯穿教育教学全过程开创我国高教育事业发展新局面[N].人民日报，2016.12.09（1）.

[3]李丽丽，杨云霞，倪慧慧.高职计算机专业“数字逻辑”实践教学模式的改革[J].无线互联技术，2020（21）：167-169.

[4]邓伟志.社会学辞典[M].上海辞书出版社，2009.

作者简介：

李丽丽（1983年-），女，汉族，安徽合肥人，硕士，合肥经济技术职业学院电子信息系“双师型”讲师，电子教研室主任，主要研究方向：计算机逻辑电路课程教学研究、电子测量课程教学研究等。