田莉　胡鶴宇　康迎曦

【摘要】在“工程教育認(rèn)證+課程思政”大背景下，將思政元素、工程認(rèn)證和教學(xué)內(nèi)容有機(jī)融已成為教學(xué)改革的重要內(nèi)容。本文以工程教育專業(yè)認(rèn)證為導(dǎo)向，挖掘《數(shù)字電子技術(shù)》課程的思政元素，構(gòu)建了學(xué)習(xí)通+BOPPPS的教學(xué)模式。實(shí)踐表明：學(xué)習(xí)通+BOPPPS的教學(xué)模式較好地實(shí)現(xiàn)了信息技術(shù)、教學(xué)內(nèi)容和思政元素的有機(jī)混合，能有效支撐工程教育認(rèn)證畢業(yè)要求，在教學(xué)中應(yīng)用效果良好。

【關(guān)鍵詞】工程教育認(rèn)證? 課程思政? 學(xué)習(xí)通? 數(shù)字電子技術(shù)

【基金項(xiàng)目】以學(xué)生為中心的《電工電子技術(shù)》課程思政教學(xué)改革與實(shí)踐（2020年湖南省普通高等學(xué)校課程思政建設(shè)研究項(xiàng)目，HNKCSZ-2020-0887）;《電工電子技術(shù)》課程線上線下混合式“金課”建設(shè)的研究與實(shí)踐（2020年湖南省普通高等學(xué)校教學(xué)改革研究項(xiàng)目，HNJG-2020-0748）。

【中圖分類號(hào)】TM131.4;G642.0 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2021）07-0187-03

2016年12月召開的全國高校思想政治工作會(huì)議上，習(xí)近平總書記強(qiáng)調(diào)要堅(jiān)持把“立德樹人”作為中心環(huán)節(jié)，把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程﹐實(shí)現(xiàn)全程育人、全方位育人，努力開創(chuàng)我國高等教育事業(yè)發(fā)展新局面[1]。工程教育專業(yè)認(rèn)證是國際通行的工程教育質(zhì)量保證制度，是實(shí)現(xiàn)工程教育國際互認(rèn)和工程師資格國際互認(rèn)的重要基礎(chǔ)，《中國工程教育專業(yè)認(rèn)證》提出了12條畢業(yè)要求，如工程與社會(huì)、環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展﹑職業(yè)規(guī)范、個(gè)人和團(tuán)隊(duì)、溝通等[2]。在“工程教育+課程思政”背景下，為滿足工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，又能保證實(shí)現(xiàn)專業(yè)課的育人目標(biāo)，筆者從提取思政元素、教學(xué)模式兩方面嘗試，將《數(shù)字電子技術(shù)》課程中的思政元素、工程認(rèn)證畢業(yè)指標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容有機(jī)融融合。

1.以工程教育認(rèn)證為導(dǎo)向的思政元素挖掘

《中國工程教育專業(yè)認(rèn)證》分別從知識(shí)能力及素養(yǎng)方面設(shè)定了相應(yīng)的12項(xiàng)目標(biāo)，要求學(xué)生在掌握工程知識(shí)、問題分析、設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案、研究、使用現(xiàn)代工具等專業(yè)知識(shí)能力同時(shí)，還需培養(yǎng)學(xué)生工程與社會(huì)、溝通、個(gè)人和團(tuán)隊(duì)、職業(yè)規(guī)范、環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展、職業(yè)規(guī)范和終身學(xué)習(xí)等人文素養(yǎng)[3-5]。在教學(xué)過程中，筆者發(fā)現(xiàn)《數(shù)字電子技術(shù)》課程內(nèi)容隱含豐富的思政范疇，如職業(yè)責(zé)任、敬業(yè)奉獻(xiàn)、團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)、方法論、科學(xué)精神、馬克思主義哲學(xué)思想等?？梢?，專業(yè)工程認(rèn)證畢業(yè)要求與《數(shù)字電子技術(shù)》課程蘊(yùn)含的思政范疇有很高的契合度和交集性，表1給出了《數(shù)字電子技術(shù)》課程的思政范疇和其支撐的畢業(yè)要求[6]。本課程從知識(shí)能力和人文素養(yǎng)兩大方面進(jìn)行了思政元素的挖掘，期望實(shí)現(xiàn)以認(rèn)證為導(dǎo)向的課程思政。

表1? 《數(shù)字電子技術(shù)》課程思政范疇

及支撐工程認(rèn)證的畢業(yè)要求

1.1知識(shí)能力的思政元素

在介紹數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展史時(shí)，融入美國制裁中興事件、華為5G技術(shù)，使同學(xué)深刻感受“自主創(chuàng)新、核心科技”是強(qiáng)國之重，激發(fā)學(xué)生科技報(bào)國的家國情懷和使命擔(dān)當(dāng)，支持“工程與社會(huì)”的畢業(yè)要求。在講解補(bǔ)碼運(yùn)算時(shí)，引入超強(qiáng)計(jì)算、人工智能的優(yōu)勢(shì)，引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用高科技術(shù)手段解決問題時(shí)應(yīng)遵守科學(xué)中的倫理與道德，支持“使用現(xiàn)代工具”的畢業(yè)要求。在學(xué)習(xí)CMOS的電路結(jié)構(gòu)和工作原理，介紹CMOS的科學(xué)前沿如二維材料CMOS 結(jié)構(gòu)的紅外探測(cè)器，CMOS結(jié)構(gòu)的傳感器等，引導(dǎo)學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)創(chuàng)新思維在工程、科研中的重要性，支撐“設(shè)計(jì)/開發(fā)方案”的畢業(yè)要求。在講解組合邏輯電路設(shè)計(jì)時(shí)，同一電路實(shí)現(xiàn)可選用的電子器件種類有限，因此，需將邏輯函數(shù)的形式轉(zhuǎn)變?yōu)榕c器件相適應(yīng)的形式，以此映射解決問題需要學(xué)會(huì)“變通”，啟發(fā)學(xué)生在科學(xué)研究中學(xué)會(huì)靈活處理問題，鍛煉學(xué)生的解決問題能力，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新開放思維，支撐“問題分析”的畢業(yè)要求。觸發(fā)器學(xué)習(xí)經(jīng)歷“發(fā)現(xiàn)問題—研究解決方案—再發(fā)現(xiàn)問題—再解決問題—成果總結(jié)”的過程，以此融入科學(xué)研究的基本思維，支撐“研究”的畢業(yè)要求。

1.2人文素養(yǎng)的思政元素

在學(xué)習(xí)常用編碼時(shí)，通過介紹生活中的常用編碼如郵政編碼、車牌編碼、身份證編碼，學(xué)號(hào)編碼，引導(dǎo)學(xué)生規(guī)范編碼書寫、不冒用和不借用車牌、身份證、學(xué)號(hào)等，嚴(yán)格遵守學(xué)校和國家的各項(xiàng)規(guī)章制度，從而融入社會(huì)主義核心價(jià)值觀“誠信”，支撐“職業(yè)規(guī)范”的畢業(yè)要求。通過卡諾圖化簡(jiǎn)使得實(shí)現(xiàn)一定的功能所用到的元器件個(gè)數(shù)減少，引導(dǎo)學(xué)生減少元器件對(duì)環(huán)境污染，樹立環(huán)保意識(shí)、杜絕資源浪費(fèi)，融入社會(huì)主義建設(shè)核心理念：“綠水青山就是金山銀山”，支持“環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展”的畢業(yè)要求?；?jiǎn)一組多輸出邏輯函數(shù)不能以求出每個(gè)函數(shù)的最簡(jiǎn)形式為目標(biāo)，映射個(gè)人與集體的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生的大局觀和大局意識(shí)，培養(yǎng)工程項(xiàng)目中支撐“個(gè)人和團(tuán)隊(duì)”的畢業(yè)要求。溝通與項(xiàng)目管理：通過完成數(shù)字技術(shù)的項(xiàng)目，以此融入項(xiàng)目實(shí)施、管理流程和溝通意識(shí)，在掌握培養(yǎng)學(xué)生的溝通能力、重視語言藝術(shù)、文化水平等，支撐“溝通”和“項(xiàng)目管理”的畢業(yè)要求。通過施密特觸發(fā)器電路的正反饋電路部分，映射學(xué)生的“三思”和自省能力，形成正反饋，激發(fā)學(xué)生通過不斷自省提升和完善自己，支撐“終身學(xué)習(xí)”畢業(yè)要求。

2.BOPPPS+學(xué)習(xí)通的教學(xué)模式

為有效地將思政元素融入教學(xué)內(nèi)容從而支撐工程認(rèn)證的畢業(yè)要求，筆者以BOPPPS教學(xué)模式為指導(dǎo)，利用學(xué)習(xí)通信息化手段為輔助進(jìn)行了教學(xué)設(shè)計(jì)。基于學(xué)習(xí)通+BOPPPS模式的教學(xué)過程如圖1所示。該模式指導(dǎo)下的教學(xué)過程實(shí)施具體如下：（1）引入環(huán)節(jié)。利用超星學(xué)習(xí)通發(fā)布含思政元素的社會(huì)新聞、有趣的案例和實(shí)現(xiàn)的項(xiàng)目等，其目的在于使學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)動(dòng)力。（2）學(xué)習(xí)目標(biāo)。該環(huán)節(jié)需要教師言簡(jiǎn)意賅地闡明知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)和素質(zhì)目標(biāo)或思政目標(biāo)，學(xué)習(xí)目標(biāo)可利用超星學(xué)習(xí)通的公告功能或群聊功能提前發(fā)布。（3）前測(cè)。在該環(huán)節(jié)，教師利用超星學(xué)習(xí)通創(chuàng)建主觀題、投票題、單選題、多選題等進(jìn)行簡(jiǎn)短測(cè)試，教師通過反饋可及時(shí)調(diào)整課程內(nèi)容深度與進(jìn)度。在此環(huán)節(jié)中，針對(duì)引入環(huán)節(jié)中素材的測(cè)試可了解學(xué)生的價(jià)值觀、方法論等。（4）參與式學(xué)習(xí)。教師可以利用學(xué)習(xí)通工具有效開展小組討論、個(gè)人報(bào)告、情境模擬、角色扮演和開展辯論等活動(dòng)。對(duì)于簡(jiǎn)單知識(shí)點(diǎn)，可以利用學(xué)習(xí)通創(chuàng)建單選題、多選題、主觀題、投票題等進(jìn)行鞏固，對(duì)于疑難知識(shí)點(diǎn)可以利用“投票”功能;對(duì)于任務(wù)型、案例型的教學(xué)，教師可以利用學(xué)習(xí)通創(chuàng)建小組進(jìn)行組內(nèi)討論。在參與式環(huán)節(jié)中，教師可以根據(jù)挖掘的思政元素引導(dǎo)學(xué)生形成正確的價(jià)值觀、人生觀和方法論等。（5）后測(cè)環(huán)節(jié)。在該環(huán)節(jié)中，教師可以利用學(xué)習(xí)通進(jìn)行隨堂測(cè)試，學(xué)生以圖片、文檔、視頻方式提交。教師可以布置心得、日志等類型的作業(yè)來對(duì)學(xué)生的態(tài)度、價(jià)值觀等做更深層次的認(rèn)知。（6）總結(jié)。教師利用白板功能，讓學(xué)生利用思維導(dǎo)圖的方式進(jìn)行課堂總結(jié)。教師鼓勵(lì)學(xué)生在討論區(qū)、群聊區(qū)發(fā)表對(duì)課堂中相關(guān)案例的觀點(diǎn)、問題的解決思路和方案，幫助同學(xué)樹立正確的價(jià)值觀、人生觀和方法論等。

3.實(shí)踐案例

《數(shù)字電子技術(shù)》是電氣工程、自動(dòng)化等電類專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課，555定時(shí)器接成的多諧震蕩電路是本課程的一個(gè)重要知識(shí)點(diǎn)。利用基于學(xué)習(xí)通+BOPPPS教學(xué)模式，筆者對(duì)“555定時(shí)器接成的多諧震蕩電路”教學(xué)過程進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)和實(shí)踐。該教學(xué)案例以學(xué)習(xí)通為主要信息化手段，將思政元素、教學(xué)內(nèi)容融入BOPPPS教學(xué)環(huán)節(jié)中以達(dá)到《數(shù)字電子技術(shù)》課程思政和專業(yè)認(rèn)證要求。

（1）引入環(huán)節(jié)，以問題的方式導(dǎo)入。問題：日常生活中我們都見過防盜電路、還有救護(hù)車電路，這些電路是如何實(shí)現(xiàn)的呢？拋出與生活中常用的案例，引起學(xué)員思考、調(diào)動(dòng)學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣。（2）學(xué)習(xí)目標(biāo)。知識(shí)目標(biāo)：由555構(gòu)成多諧振蕩器原理的分析;555多諧振蕩器的周期、頻率計(jì)算方法。能力目標(biāo)：應(yīng)用555定時(shí)器構(gòu)成多諧振蕩器設(shè)計(jì)電路。素質(zhì)目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的研究思維，提高學(xué)生法制和文明意識(shí)。（3）前測(cè)。本環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)了兩個(gè)測(cè)試題。第一個(gè)測(cè)試題：555定時(shí)器的邏輯功能？第二個(gè)測(cè)試題：施密特觸發(fā)電路是如何構(gòu)成多諧震蕩電路？通過學(xué)習(xí)通發(fā)布測(cè)試題，根據(jù)反饋結(jié)果，對(duì)參與式教學(xué)環(huán)節(jié)起到“投石問路”的作用。（4）參與式學(xué)習(xí)。主要以問題為先導(dǎo)，融入探究性學(xué)習(xí)過程。該環(huán)節(jié)通過以下3個(gè)步驟實(shí)現(xiàn)，步驟1：給出555定時(shí)器接成多諧震蕩電路，利用學(xué)習(xí)通分組限時(shí)討論“555定時(shí)器是如何接成施密特觸發(fā)器？在施密特觸發(fā)器的基礎(chǔ)上如何形成多諧震蕩電路？”通過問題導(dǎo)向和小組討論的方式，實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)目標(biāo)：掌握555定時(shí)器接成的多諧震蕩電路。步驟2：采用Multisim軟件對(duì)多諧震蕩電路進(jìn)行仿真，通過多諧震蕩電路的輸出電壓的仿真波形，提出問題“電容充電時(shí)間、放電時(shí)間和電路的震蕩周期？如何改變周期？”通過實(shí)驗(yàn)仿真和問題為導(dǎo)向的方式，實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)目標(biāo)：555多諧振蕩器的周期頻率計(jì)算方法。步驟3：在步驟2的基礎(chǔ)上，用學(xué)習(xí)通隨機(jī)點(diǎn)名讓學(xué)生回答占空比表達(dá)式？引導(dǎo)學(xué)生觀察占空比是始終大于50%的，提出問題“如何用555定時(shí)器組成占空比可調(diào)的多諧震蕩電路”？ 教師回顧用施密特觸發(fā)電路構(gòu)成占空比可調(diào)的多諧震蕩電路，引導(dǎo)大家思考問題。至此，參與式學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)結(jié)束。在這個(gè)環(huán)節(jié)中，以合作討論、引導(dǎo)思考、仿真驗(yàn)證為主要的參與活動(dòng)，在這個(gè)過程讓學(xué)生經(jīng)歷“發(fā)現(xiàn)問題—研究解決方案—再發(fā)現(xiàn)問題—再解決問題”的過程，以此融入科學(xué)研究的基本思維，支撐“研究”的畢業(yè)要求。此外，采用仿真軟件培養(yǎng)同學(xué)理論聯(lián)系實(shí)際的意識(shí)和方法，并支撐“使用現(xiàn)代工具”的畢業(yè)要求。（5）后測(cè)。利用學(xué)習(xí)通發(fā)布兩個(gè)主觀測(cè)試題以檢驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)和學(xué)以致用的目的。測(cè)試題1：用555定時(shí)器設(shè)計(jì)一個(gè)多諧震蕩電路，要求震蕩周期為1S，輸出脈沖幅度大于3V而小于5V，輸出脈沖的占空比為2/3。測(cè)試題2：已知555定時(shí)器組成的報(bào)警電路，分析該電路是如何實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能的？在這個(gè)環(huán)節(jié)中，通過測(cè)試達(dá)到“學(xué)以致用”的目的，培養(yǎng)同學(xué)理論聯(lián)系實(shí)際的意識(shí)和方法論，并支撐“問題分析”“工程知識(shí)”的畢業(yè)要求。（6）總結(jié)。利用學(xué)習(xí)通白板功能，用思維導(dǎo)圖形式總結(jié)知識(shí)內(nèi)容。在該環(huán)節(jié)也可布置思政的相關(guān)討論：在引入環(huán)節(jié)的防盜門電路和救護(hù)車電路視頻，討論如果遇見盜竊事件，同學(xué)們?nèi)绾巫?？引?dǎo)同學(xué)學(xué)以致用、生活中加強(qiáng)防盜意識(shí)，面對(duì)罪犯在保護(hù)自己的同時(shí)伸張正義，融入社會(huì)主義核心價(jià)值觀“法制”。救護(hù)車電路案例中，引導(dǎo)同學(xué)生命第一，文明禮讓，進(jìn)行社會(huì)主義核心價(jià)值觀“文明”的教育。

可見，在本教學(xué)案例中，通過參與式環(huán)節(jié)支撐了“使用現(xiàn)代工具”“研究”的畢業(yè)要求，而課程思政在引入、學(xué)習(xí)目標(biāo)、參與式環(huán)節(jié)、總結(jié)這四個(gè)環(huán)節(jié)得以體現(xiàn)。

4.結(jié)語

在課程思政和專業(yè)認(rèn)證大背景下，為實(shí)現(xiàn)《數(shù)字電子技術(shù)》課程思政和專業(yè)認(rèn)證的融合，筆者挖掘以專業(yè)認(rèn)證為導(dǎo)向的思政元素，構(gòu)建了學(xué)習(xí)通+BOPPPS的模式，在該模式的指導(dǎo)下，筆者對(duì)“555定時(shí)器接成的多諧震蕩電路”內(nèi)容進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)和實(shí)踐。該案例表明：教師可以根據(jù)具體課程、教學(xué)內(nèi)容將教學(xué)思政元素、認(rèn)證的畢業(yè)要求和信息化教學(xué)手段有效地融入到BOPPPS各環(huán)節(jié)中。本文的思政元素和基于學(xué)習(xí)通+BOPPPS的教學(xué)實(shí)施對(duì)《數(shù)字電子技術(shù)》課程的教學(xué)設(shè)計(jì)有一定的指導(dǎo)作用，為“課程思政+專業(yè)認(rèn)證”背景下教學(xué)改革提供參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]習(xí)近平.把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程開創(chuàng)我國高等教育事業(yè)發(fā)展新局面[N].人民日?qǐng)?bào)，2016-12-09.

[2]黃鳳遠(yuǎn)，李鵬，于立軍，張康，于永鵬，工程認(rèn)證背景下化工類專業(yè)基礎(chǔ)課“課程思政”的實(shí)施——以物理化學(xué)課程為例，遼寧絲綢，2020（1）：53-54

[3]許彬，謝勝旺，李斌，李杰.工程教育認(rèn)證背景下的“實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)法”課程思政教學(xué)改革探索，農(nóng)產(chǎn)品加工，2019，10（10）：119-120

[4]李玉芹，周蓉，唐裕芳，劉文杰，黃師榮.工程教育專業(yè)認(rèn)證導(dǎo)向的生物化學(xué)課程思政元素設(shè)計(jì)與實(shí)踐，教育現(xiàn)代化，2020，7（30）：126-128

[5]李淑紅，以“工程認(rèn)證”為契機(jī)加強(qiáng)大學(xué)物理課程的思政教學(xué)研究，2020，3（12）：256-257

[6]鄧建華，馮煥煥，課程思政目標(biāo)構(gòu)建路徑[J]，教育現(xiàn)代化，2019，6（88）：127-129

作者簡(jiǎn)介：

田莉（1980年-），女，博士，副教授，碩士生導(dǎo)師，研究方向：主要從事電路理論的教學(xué)工作和電子材料與器件的研究工作。