王 蓉, 徐 建, 王 歡, 趙鑫泰, 楊 非
(東南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院, 南京 210096)
為深化新時(shí)代思想政治理論改革,2020年5月,教育部發(fā)布了《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》,要求將思想政治教育貫穿人才培養(yǎng)體系,全面推進(jìn)高校課程思政建設(shè),發(fā)揮好每門課程的育人作用,將正確的世界觀、人生觀、價(jià)值觀以顯性和隱性教育方式傳遞給學(xué)生,構(gòu)建全員、全方位協(xié)同育人大格局,提高高校人才培養(yǎng)質(zhì)量[1-2]。
“電子電路基礎(chǔ)”是電類專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程,也是一門工程性、應(yīng)用性較強(qiáng)的課程。該門課程思政建設(shè)的難點(diǎn)在于課程難度大,內(nèi)容多,學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)畏難情緒較重,缺乏學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和動(dòng)力,導(dǎo)致在以往教學(xué)中教師更專注于專業(yè)知識(shí)的傳授和技能的培養(yǎng),而忽略了思政元素的挖掘。“磨刀不誤砍柴工”,要能善用課程思政,講清講透課程背景、課程故事和課程意義,對(duì)激發(fā)學(xué)習(xí)熱情,樹(shù)立正確的學(xué)習(xí)態(tài)度有積極作用。
本文基于東南大學(xué)“電子電路基礎(chǔ)”課程的思政建設(shè)重點(diǎn)項(xiàng)目,探究從國(guó)家戰(zhàn)略和工程科學(xué)的本質(zhì)出發(fā),立足于課程內(nèi)容,介紹了該課程思政建設(shè)的三個(gè)階段:確定思政元素和目標(biāo)、思政元素自然融入專業(yè)課程和課程思政效果綜合考核。
首先根據(jù)“電子電路基礎(chǔ)”課程內(nèi)容和專業(yè)定位[3],確定本課程中涉及的思政元素和融入方式。
家國(guó)情懷和民族自信:結(jié)合集成電路的發(fā)展史、我國(guó)集成電路的發(fā)展史、產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀、時(shí)代背景等,談國(guó)家集成電路戰(zhàn)略,讓學(xué)生了解課程背景和學(xué)習(xí)意義。同時(shí)教學(xué)生學(xué)會(huì)辨證看待問(wèn)題,增強(qiáng)民族自豪感和文化自信,理解個(gè)人發(fā)展與國(guó)家使命的關(guān)系,激發(fā)同學(xué)們投身國(guó)家建設(shè)積極性。
工程倫理和法制意識(shí):將電路案例與工程倫理和法制意識(shí)教育有機(jī)融合,培養(yǎng)學(xué)生正確的人生觀、價(jià)值觀、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和道德規(guī)范。
工匠精神和創(chuàng)新思維:結(jié)合中國(guó)集成電路未來(lái)發(fā)展和功能電路發(fā)展歷程,讓學(xué)生了解什么是創(chuàng)新驅(qū)動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力。
專業(yè)課程的第一課至關(guān)重要,在這次課上,需要解決三大問(wèn)題:學(xué)什么?為什么學(xué)?怎么學(xué)?建立起學(xué)生對(duì)課程的整體認(rèn)知,課程與專業(yè)發(fā)展的關(guān)系,課程對(duì)國(guó)家高科技發(fā)展的作用,以及課程與前后修課程的區(qū)別與聯(lián)系。
在“開(kāi)學(xué)第一課”中,和學(xué)生一起觀看集成電路發(fā)展有關(guān)史實(shí)紀(jì)錄片,如“半導(dǎo)體如何改變世界”、“芯片的世界風(fēng)云”等,與學(xué)生討論集成電路涉及到的學(xué)科門類?;仡櫦呻娐钒l(fā)展歷程,讓同學(xué)們看到一個(gè)行業(yè)從無(wú)到有、從小到大、從少到多的進(jìn)步與突破,每項(xiàng)發(fā)明都會(huì)開(kāi)辟新的領(lǐng)域,而這離不開(kāi)幾代科學(xué)家的努力,也離不開(kāi)行業(yè)內(nèi)的共同合作,開(kāi)拓創(chuàng)新、合作共贏是永恒真理。集成電路產(chǎn)業(yè)介紹可以讓學(xué)生了解芯片需要的各種學(xué)科知識(shí),材料、工藝、器件、電路等,這些和我們課程內(nèi)容之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。經(jīng)過(guò)這些討論,學(xué)生初步建立起了對(duì)課程的整體概念,了解課程的背景資料和知識(shí)譜系,解決了“學(xué)什么”的問(wèn)題。
觀看視頻“為什么半導(dǎo)體芯片業(yè)至關(guān)重要”,講述新中國(guó)成立70年集成電路的發(fā)展史以及目前發(fā)展現(xiàn)狀和困難。與國(guó)際集成電路的發(fā)展現(xiàn)狀相比,我國(guó)集成電路的發(fā)展路程,盡管道路曲折,但我國(guó)科學(xué)家們還是不斷攻克了許多難關(guān),取得了卓越的成績(jī)。全面解讀課程涉及專業(yè)知識(shí)和相關(guān)產(chǎn)業(yè),科研實(shí)力等在我國(guó)的發(fā)展現(xiàn)狀,使學(xué)生了解我國(guó)集成電路的發(fā)展歷程,引導(dǎo)學(xué)生辨證的看待問(wèn)題,從我國(guó)集成電路70年輝煌發(fā)展中,既要增加民族自信心和自豪感,也要看到目前的不足。讓學(xué)生對(duì)目前熱點(diǎn)的集成電路發(fā)展生態(tài)環(huán)境有全面了解,明白該門課程與國(guó)家戰(zhàn)略的關(guān)系,明確自己的歷史責(zé)任和社會(huì)責(zé)任,增強(qiáng)學(xué)習(xí)的課程興趣和使命感,激發(fā)學(xué)生對(duì)知識(shí)的渴望和心系國(guó)家重大發(fā)展戰(zhàn)略的貢獻(xiàn)精神。
在專業(yè)課程內(nèi)容的講授中,滲透工程倫理的概念,強(qiáng)調(diào)工程技術(shù)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)等的人文屬性,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)專業(yè)的社會(huì)責(zé)任,了解專業(yè)技術(shù)運(yùn)用可能造成的社會(huì)風(fēng)險(xiǎn),以及如何用專業(yè)技術(shù)解決和規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)[4]。課程除了教會(huì)專業(yè)技術(shù)和思維方法,更重要讓學(xué)生建立起工程倫理的思維模式,考慮工程對(duì)人、社會(huì)、自然等多方面的影響,要充分考慮法律倫理道德的情況。例如,在講授功率電子線路章節(jié)中,強(qiáng)調(diào)效率和安全。效率的提升是為了更有效的利用能源,節(jié)能環(huán)保,而大功率電路中可能造成的各種風(fēng)險(xiǎn)更是要在設(shè)計(jì)中全面考慮。同時(shí),以一些電子設(shè)計(jì)中實(shí)際的例子,三星爆炸門事件,如圖1所示,講授我們?nèi)绾卧O(shè)計(jì)保護(hù)電路,如何體現(xiàn)擔(dān)當(dāng)和責(zé)任感,一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,及時(shí)解決,絕不能讓經(jīng)濟(jì)利益、技術(shù)創(chuàng)新凌駕于倫理規(guī)范之上。課程不僅有理論知識(shí)的學(xué)習(xí),還有大量的實(shí)踐環(huán)節(jié),讓學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際,培養(yǎng)自主創(chuàng)新意識(shí)和解決問(wèn)題的能力。用電子設(shè)計(jì)中的一些案例分析,讓學(xué)生了解在電子設(shè)計(jì)中必須謹(jǐn)守的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和工程倫理。在設(shè)計(jì)題中,把功耗、安全、美觀等作為設(shè)計(jì)要素和評(píng)價(jià)原則,讓學(xué)生體會(huì)設(shè)計(jì)同時(shí)也要兼顧人與環(huán)境,人與生態(tài)之間的和諧共生關(guān)系,在設(shè)計(jì)上考慮周全,安全至上,設(shè)計(jì)的電子產(chǎn)品的要體現(xiàn)人文價(jià)值等。
(a)講述三星電池安全事件
與時(shí)俱進(jìn)也是集成電路發(fā)展歷程的一個(gè)重要體現(xiàn),從晶體管到小規(guī)模集成電路,再到現(xiàn)如今的巨大規(guī)模集成電路。當(dāng)下,集成電路已經(jīng)成為我國(guó)的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè),國(guó)家對(duì)其發(fā)展高度重視。在政府和產(chǎn)學(xué)研界的共同努力下,已經(jīng)并正在取得著一系列的成績(jī)。與此同時(shí),與發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)相比,我們?nèi)匀淮嬖谥毕莺筒蛔?,需要不懈地努力,去完善、解決。創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動(dòng)力,引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)自主創(chuàng)新意識(shí)。結(jié)合電子電路基礎(chǔ)課程中介紹的功能性電路,如高性能運(yùn)放、AD/DA、功放、振蕩器等,不僅介紹這些電路的原理和設(shè)計(jì)重難點(diǎn),還讓學(xué)生了解目前這些電路國(guó)際國(guó)內(nèi)的發(fā)展情況及應(yīng)用的系統(tǒng)背景,了解這些功能電路發(fā)展背后的小故事,讓學(xué)生了解創(chuàng)新思維在電路設(shè)計(jì)的重要意義,激發(fā)他們的研究興趣,并就某一種電路進(jìn)行深入研究,動(dòng)手操作和設(shè)計(jì),切身感受設(shè)計(jì)難點(diǎn),培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和解決問(wèn)題的能力。例如,在學(xué)習(xí)功放之前,課程以音頻功放為例,如圖2所示,介紹了科學(xué)家們?yōu)榱颂岣呗曇羝焚|(zhì)、可靠性、輸出功率、效率和安全性等,不斷開(kāi)創(chuàng)新的器件和工藝,不斷提高設(shè)計(jì)技術(shù),不斷提出新的設(shè)計(jì)理念,讓同學(xué)真切感受到每一種電子產(chǎn)品的問(wèn)世和發(fā)展,都離不開(kāi)一代代科學(xué)家們的創(chuàng)新素養(yǎng)和精益求精的工匠精神。1906年真空三極管的問(wèn)世開(kāi)創(chuàng)了人類電聲技術(shù)的先河。1927年,為了改善失真度提高音質(zhì),貝爾實(shí)驗(yàn)室首次把負(fù)反饋技術(shù)應(yīng)用到音頻功放。50年代,電子管代替了真空管,使音頻功放的音色更加甜美圓潤(rùn),至今仍為音樂(lè)發(fā)燒友們的摯愛(ài)。60年代,晶體管代替電子管,使音頻功放獲得更高效率,更小體積和更輕重量。同時(shí),發(fā)熱量小,更為安全可靠,成本更低,使更多的人可以享受到高質(zhì)量的聽(tīng)覺(jué)感受。而我們課程中介紹的甲類、乙類、甲乙類、丙類功放等,都是科學(xué)家們?cè)诓粩嗵剿魅绾伪WC聲音品質(zhì)基礎(chǔ)上,提升效率以節(jié)省能源。當(dāng)模擬功放似乎發(fā)展到極限時(shí),科學(xué)家們又開(kāi)始探索功放的數(shù)字化——數(shù)字功放。課程中給大家介紹的D類功放就是數(shù)字功放的一種,采用脈沖寬度信號(hào)調(diào)制技術(shù)來(lái)進(jìn)一步提升效率。
(a)真空管功放
課程思政的考核中,普遍存在用1-2篇調(diào)研報(bào)告來(lái)評(píng)價(jià)課程思政效果。調(diào)研是一種方法,但不應(yīng)成為單一的考核手段。專業(yè)基礎(chǔ)課程中,前文提及的每一種思政融入都可作為考核點(diǎn)。本課程在設(shè)計(jì)課程思政考核時(shí),以課程的思政目標(biāo)為考核點(diǎn),采用調(diào)研報(bào)告考核課程認(rèn)知和家國(guó)情懷;設(shè)計(jì)題目中的優(yōu)化項(xiàng)目單獨(dú)賦分,考核工匠精神和創(chuàng)新意識(shí);分析和設(shè)計(jì)功放電路時(shí),對(duì)安全部分的分析和計(jì)算,體現(xiàn)工程倫理的考核。思政元素需要和專業(yè)知識(shí)融合,思政相關(guān)考核更應(yīng)該體現(xiàn)在專業(yè)課程的知識(shí)分析和應(yīng)用中,那才是一種真正的內(nèi)化和吸收。
本文介紹了“電子電路基礎(chǔ)”課程思政的建設(shè)思路,立足課程知識(shí)體系,從設(shè)定課程思政元素和目標(biāo),構(gòu)建課程思政案例和融入方式,力促課程思政綜合考核模式改革三個(gè)方面介紹了課程的思政建設(shè)方案。將思政元素有機(jī)融入到專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)中,實(shí)現(xiàn)知識(shí)傳授與價(jià)值塑造的“同頻共振”。
電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)2022年1期