孟 娟 李亞南

(防災(zāi)科技學(xué)院 電子科學(xué)與控制工程學(xué)院， 三河 065201)

拓展思政教育渠道，提升思政教育水平，是培養(yǎng)民族復(fù)興大任的時(shí)代新人的根本要求。但思政教育與專(zhuān)業(yè)教育割裂，迫切需要打破兩者間壁壘，深入落實(shí)“立德樹(shù)人”理念。為此各高校結(jié)合學(xué)校特點(diǎn)，以在專(zhuān)業(yè)課程中有機(jī)融入思政元素為切入點(diǎn)，掀起了課程思政建設(shè)大潮，提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。

作為具有地震行業(yè)特色的應(yīng)用型本科院校，防災(zāi)科技學(xué)院致力于防災(zāi)減災(zāi)領(lǐng)域應(yīng)用型人才培養(yǎng)。為探索構(gòu)建三全育人的大思政教育體系，落實(shí)“立德樹(shù)人”根本任務(wù)，2019年學(xué)校統(tǒng)一部署，啟動(dòng)了課程思政建設(shè)，使專(zhuān)業(yè)課程與思想政治同行，協(xié)同育人。作為學(xué)校首批課程思政建設(shè)項(xiàng)目，“EDA技術(shù)與應(yīng)用”課程結(jié)合應(yīng)用型人才培養(yǎng)和專(zhuān)業(yè)能力素質(zhì)提升要求，在教學(xué)中融入思政元素，提高學(xué)生電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)技能的同時(shí)，促進(jìn)學(xué)生的責(zé)任擔(dān)當(dāng)意識(shí)及嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、實(shí)事求是的工程素質(zhì)提升。

1 “EDA技術(shù)與應(yīng)用”課程思政優(yōu)勢(shì)

“EDA技術(shù)與應(yīng)用”是一門(mén)應(yīng)用性和實(shí)踐性很強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)課，課程核心是利用EDA技術(shù)進(jìn)行電路或電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)與測(cè)試，這些技術(shù)是當(dāng)代信息技術(shù)的核心和基石，是實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興最為基礎(chǔ)、最為關(guān)鍵的核心技術(shù)之一。該課程為學(xué)生從事儀器設(shè)計(jì)和研發(fā)奠定硬件開(kāi)發(fā)技術(shù)基礎(chǔ)，是學(xué)生提高儀器儀表和測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)技能的必修課程。

在“EDA技術(shù)與應(yīng)用”課程中展開(kāi)思政教學(xué)非常有必要，也有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。EDA技術(shù)的應(yīng)用已融入人類(lèi)從高新技術(shù)到日常生活的方方面面，蘊(yùn)含著豐富的可以培養(yǎng)學(xué)生愛(ài)國(guó)情懷、啟迪學(xué)生思維、激發(fā)創(chuàng)新意識(shí)、培養(yǎng)學(xué)生責(zé)任擔(dān)當(dāng)?shù)人枷胝谓逃脑?，不少高校展開(kāi)了EDA的課程思政教育[1-2]，都取得了積極效果。

本課程結(jié)合“中興事件”“華為斷供”等一系列中美間在高新科技至高點(diǎn)上的摩擦事件展開(kāi)愛(ài)國(guó)教育，激發(fā)青年學(xué)子斗志，也培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新意識(shí)。利用蛟龍?zhí)枬撍鞯难兄七^(guò)程故事，為學(xué)生展示設(shè)計(jì)規(guī)范的必要性，以及嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致和團(tuán)隊(duì)協(xié)作的重要性。尤其是課程緊密結(jié)合地震行業(yè)，依托地震監(jiān)測(cè)中常見(jiàn)的儀表模塊訓(xùn)練學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力，可通過(guò)國(guó)產(chǎn)地震儀表設(shè)計(jì)歷史中老一輩地震儀表設(shè)計(jì)專(zhuān)家攻克一個(gè)個(gè)技術(shù)難關(guān)的故事，充分體現(xiàn)令國(guó)人自豪的文化自信；通過(guò)地震監(jiān)測(cè)和勘探領(lǐng)域工作人員在艱苦的工作條件下坐穩(wěn)冷板凳堅(jiān)守一線，默默奉獻(xiàn)、甘于平凡的事例，培養(yǎng)學(xué)生的事業(yè)責(zé)任感、扎實(shí)肯干、持之以恒的精神。整個(gè)教學(xué)過(guò)程，使核心價(jià)值觀傳達(dá)和專(zhuān)業(yè)知識(shí)講授同頻共振，讓學(xué)生接受從專(zhuān)業(yè)知識(shí)到精神素養(yǎng)的全方位浸潤(rùn)。

2 “EDA技術(shù)與應(yīng)用”課程思政目標(biāo)

“EDA技術(shù)與應(yīng)用”課程以地震儀表設(shè)計(jì)需求為出發(fā)點(diǎn)，通過(guò)地震設(shè)備中電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)仿真與測(cè)試流程，使學(xué)生掌握EDA的設(shè)計(jì)方法，有效提升學(xué)生工程實(shí)踐綜合素質(zhì)及創(chuàng)新能力[3]。在教學(xué)中，要讓學(xué)生在學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的同時(shí)接納課程思政元素和價(jià)值引領(lǐng)，不能喧賓奪主，同時(shí)要做到潤(rùn)物無(wú)聲，不能生搬硬套刻意教化[4]。本課程的課程思政目標(biāo)有以下幾個(gè)：

(1)提高課程教學(xué)質(zhì)量及學(xué)生電子設(shè)計(jì)能力；

(2)充分挖掘課程思政元素，培養(yǎng)學(xué)生的愛(ài)國(guó)主義、團(tuán)結(jié)協(xié)作精神和嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、實(shí)事求是的工程精神，提高學(xué)生責(zé)任感和擔(dān)當(dāng)意識(shí)；

(3)通過(guò)浸潤(rùn)式專(zhuān)業(yè)與思政融合教育，反過(guò)來(lái)提升教師人文素養(yǎng)和教學(xué)水平。

3 教學(xué)內(nèi)容的課程思政設(shè)計(jì)與考核

3.1 課程思政設(shè)計(jì)

本課程除了讓學(xué)生理解并掌握Quartus II平臺(tái)，應(yīng)用EDA技術(shù)完成測(cè)控電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真，還將社會(huì)主義核心價(jià)值觀精髓融入課堂教學(xué)之中，在潛移默化中提高學(xué)生思想道德水平，促進(jìn)專(zhuān)業(yè)教育和思政教育有機(jī)融合，提升育人效果。

在教學(xué)過(guò)程中，利用案例教學(xué)法、啟發(fā)式教學(xué)法、比較分析法、討論教學(xué)法等多種教學(xué)方法，結(jié)合微課、精品課程網(wǎng)站的優(yōu)質(zhì)資源，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，并利用“雨課堂”的互動(dòng)教學(xué)功能，實(shí)時(shí)掌握學(xué)生學(xué)習(xí)情況及對(duì)課程思政的教學(xué)反饋，以實(shí)時(shí)調(diào)整教學(xué)手段和方法。通過(guò)課程理論教學(xué)和數(shù)字地震計(jì)時(shí)儀、地震計(jì)標(biāo)定信號(hào)發(fā)生器等地震儀表模塊設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行愛(ài)國(guó)教育和責(zé)任擔(dān)當(dāng)、團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)等核心價(jià)值觀的引領(lǐng)，潛移默化中實(shí)現(xiàn)專(zhuān)業(yè)教學(xué)和思政教學(xué)的同頻共振。本課程的思政內(nèi)容及設(shè)計(jì)見(jiàn)表1。

3.2 課程考核評(píng)價(jià)

傳統(tǒng)的課程評(píng)價(jià)以考核知識(shí)點(diǎn)為主，對(duì)思政元素的考核非常薄弱，無(wú)法反映學(xué)生理解并遵守工程職業(yè)道德規(guī)范的能力與水平，不能匹配課程思政的考核要求。因此我們初步探索了“EDA技術(shù)與應(yīng)用”的課程思政的考核方式，采用過(guò)程評(píng)價(jià)與卷面考試相結(jié)合的多元考核方式，從專(zhuān)業(yè)技能和思政水平方面評(píng)價(jià)學(xué)生。

期末卷面考試中除了傳統(tǒng)知識(shí)點(diǎn)的考查，還增加愛(ài)國(guó)主義、時(shí)事政治、職業(yè)素養(yǎng)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)考查。過(guò)程評(píng)價(jià)主要是綜合學(xué)生“雨課堂”、作業(yè)、課堂討論、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的表現(xiàn)來(lái)考查學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題的能力以及動(dòng)手能力，尤其是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的工程習(xí)慣與職業(yè)素質(zhì)表現(xiàn)，理解并遵守工程職業(yè)道德和規(guī)范，履行責(zé)任的能力和團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，以考核學(xué)生道德習(xí)慣養(yǎng)成水平。最終通過(guò)全方位、靈活多元的考核模式，促使學(xué)生既牢固掌握課程所學(xué)的EDA技術(shù)，具有良好的實(shí)踐動(dòng)手能力，同時(shí)還具有高尚的道德情操和完善的人格品質(zhì)，成為德智體美全面發(fā)展的現(xiàn)代化建設(shè)人才。

4 EDA課程思政典型教學(xué)案例

為培養(yǎng)地震行業(yè)和防災(zāi)減災(zāi)領(lǐng)域的合格人才，“EDA技術(shù)與應(yīng)用”課程教學(xué)緊密結(jié)合行業(yè)需求，其實(shí)踐教學(xué)依托地震儀表設(shè)計(jì)模塊和簡(jiǎn)易系統(tǒng)進(jìn)行了教學(xué)改革[3]。例如結(jié)合實(shí)踐教學(xué)中的數(shù)字地震計(jì)時(shí)儀設(shè)計(jì)項(xiàng)目，在完成項(xiàng)目過(guò)程中融入思政元素的思路及方法，以達(dá)到專(zhuān)業(yè)知識(shí)傳授和價(jià)值觀引領(lǐng)并舉的教育目的。

4.1 案例意義

(1)案例主題：責(zé)任與擔(dān)當(dāng)意識(shí)

(2)結(jié)合章節(jié)：第五章VHDL元件例化語(yǔ)句

(3)案例意義：通過(guò)數(shù)字地震計(jì)時(shí)儀設(shè)計(jì)項(xiàng)目使學(xué)生掌握元件例化語(yǔ)句的使用。在說(shuō)明數(shù)字地震計(jì)時(shí)儀的項(xiàng)目背景和設(shè)計(jì)需求時(shí)，結(jié)合野外地震勘探條件艱苦，而地震勘探人員甘坐冷板凳、堅(jiān)守一線，默默奉獻(xiàn)、樂(lè)于平凡的事例，培養(yǎng)學(xué)生高度的責(zé)任感和擔(dān)當(dāng)意識(shí)，同時(shí)也提升學(xué)生工程實(shí)踐水平。

表1 “EDA技術(shù)與應(yīng)用”課程思政設(shè)計(jì)

4.2 教學(xué)方法設(shè)計(jì)：

(1)項(xiàng)目思政元素融入：地震測(cè)井是一種重要的地震勘探方法，是尋找油氣藏資源的重要手段。數(shù)字地震計(jì)時(shí)儀是根據(jù)地震測(cè)井特點(diǎn)設(shè)計(jì)的，用于測(cè)量?jī)蓚€(gè)地震信號(hào)時(shí)間間隔的儀器。

在介紹地震勘探相關(guān)背景知識(shí)時(shí)，用圖片展示地震勘探工作人員工作條件，通過(guò)視覺(jué)沖擊讓學(xué)生感受科考人員日復(fù)一日在艱苦卓絕的條件下，遠(yuǎn)離親人，堅(jiān)守崗位，默默奉獻(xiàn)的精神，引導(dǎo)其提高責(zé)任感，培養(yǎng)扎實(shí)肯干、持之以恒的精神，并通過(guò)完成項(xiàng)目提高學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)的能力。

(2)項(xiàng)目設(shè)計(jì)思路：首先引導(dǎo)大家思考數(shù)字地震計(jì)時(shí)儀的精度由什么元素決定？學(xué)生討論后，得出精度高低由計(jì)時(shí)脈沖的精度決定，再引導(dǎo)學(xué)生對(duì)

數(shù)字地震計(jì)時(shí)儀進(jìn)行功能模塊劃分。當(dāng)學(xué)生將系統(tǒng)劃分為計(jì)時(shí)脈沖獲取、計(jì)數(shù)、顯示等功能模塊后，教師便提出一系列啟發(fā)性問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生完成分頻器、計(jì)數(shù)器、顯示器子模塊設(shè)計(jì)；最后，再引導(dǎo)學(xué)生用元件例化語(yǔ)句連接各子模塊，完成最終系統(tǒng)搭建，同時(shí)對(duì)比原理圖輸入設(shè)計(jì)方式和文本輸入設(shè)計(jì)方式，讓學(xué)生在完成項(xiàng)目的過(guò)程中提高電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)技能。

(3)項(xiàng)目實(shí)施：為提高學(xué)生綜合實(shí)踐能力并鍛煉團(tuán)隊(duì)意識(shí)，學(xué)生們以3人一組完成項(xiàng)目，按照模塊劃分，完成分頻器、計(jì)數(shù)器、顯示器等子模塊的VHDL設(shè)計(jì)，并用原理圖輸入以及VHDL元件例化語(yǔ)句完成最終系統(tǒng)搭建，完成波形仿真，最后基于FPGA實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)板完成硬件下載驗(yàn)證。

學(xué)生在進(jìn)行分組設(shè)計(jì)的時(shí)候，教師認(rèn)真觀察學(xué)生編程時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生遇到問(wèn)題不急不躁的調(diào)試程序，歸納總結(jié)自己的問(wèn)題避免下次再犯，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工程習(xí)慣。

4.3 案例反思

通過(guò)層層分析討論，讓學(xué)生完成系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)，掌握層次化設(shè)計(jì)方法；結(jié)合元件例化語(yǔ)句和原理圖設(shè)計(jì)方法完成最終系統(tǒng)搭建，并熟練掌握面向FPGA的EDA開(kāi)發(fā)流程，基于項(xiàng)目從構(gòu)思、設(shè)計(jì)到完成的全過(guò)程幫助學(xué)生掌握EDA技術(shù)。

項(xiàng)目結(jié)束后，對(duì)項(xiàng)目的實(shí)施情況、學(xué)生設(shè)計(jì)中的難點(diǎn)等問(wèn)題進(jìn)行分析總結(jié)，以便下一步改進(jìn)。在項(xiàng)目實(shí)施中，高精度的計(jì)時(shí)脈沖獲取即分頻器設(shè)計(jì)是難點(diǎn)，教師要注意重點(diǎn)講解。在項(xiàng)目背景說(shuō)明中，以地震勘探的艱苦條件和重大意義啟迪大家樹(shù)立責(zé)任擔(dān)當(dāng)意識(shí)。野外工作條件展示可以通過(guò)視頻的形式進(jìn)行，以直觀的視覺(jué)沖擊加深教育效果。

不足之處是，由教師主導(dǎo)、學(xué)生思考完成項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)的教學(xué)模式比較傳統(tǒng)，可考慮結(jié)合翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)法，教師提前布置任務(wù)后，學(xué)生自由成組通過(guò)團(tuán)隊(duì)協(xié)作完成資料查閱和方案設(shè)計(jì)，最后答辯考核，能更好地培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力。

5 結(jié)語(yǔ)

我?！癊DA技術(shù)與應(yīng)用”課程思政項(xiàng)目在2017級(jí)測(cè)控技術(shù)與儀器專(zhuān)業(yè)中實(shí)施，學(xué)生期末考核成績(jī)有較明顯提升，學(xué)生反饋融入思政教育的課程比單純講授專(zhuān)業(yè)知識(shí)要鮮活生動(dòng)，且結(jié)合地震儀表設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目讓學(xué)生更容易掌握專(zhuān)業(yè)知識(shí)，更了解地震行業(yè)相關(guān)知識(shí)，教學(xué)效果良好。在“EDA技術(shù)與應(yīng)用”課程專(zhuān)業(yè)教育中合理融入愛(ài)國(guó)、責(zé)任、擔(dān)當(dāng)?shù)壬鐣?huì)主義核心價(jià)值觀的引領(lǐng)，在潛移默化中提高學(xué)生道德修養(yǎng)，在實(shí)踐中提高學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)進(jìn)行電子設(shè)計(jì)與創(chuàng)新的能力，使學(xué)生具備電子設(shè)計(jì)工程師的基本素質(zhì)，全面提升了地震行業(yè)儀器類(lèi)本科生的育人質(zhì)量。