立德树人视角下“微电子器件”课程思政建设研究

作者: 钟志亲 李小红

[摘 要] 为落实立德树人的根本任务,电子科技大学示范性微电子学院专业核心课程“微电子器件”的教师结合课程内容,解决了传统教学中单纯重视知识传授、缺乏与价值塑造与能力培养的有机融合等问题,在传授专业知识过程中,引入时事新闻、介绍业界老一辈科学家励志故事、解析专业知识点的象征隐喻意义,通过教师的言传身教、改革考核方式和产教交融等,从多角度融入课程思政,激发学生理想信念,树立学生科技报国的决心。课程问卷调查显示,绝大多数学生对专业课中融入思政元素的形式表示认同,认为可以给理论抽象、较难理解的专业课注入新鲜血液,帮助他们增强对知识点的记忆和理解,并且有效引领他们进行价值塑造。

[关键词] 微电子器件;课程思政;立德树人;价值塑造

[基金项目] 2022年度电子科技大学课程思政示范课建设项目“微电子器件”(2022KCSZ0205);2021年度电子科技大学研究生教研教改项目“半导体器件物理”(JYJG2021414)

[作者简介] 钟志亲(1980—),女,湖南资兴人,博士,电子科技大学集成电路科学与工程学院(示范性微电子学院)副教授,主要从事先进半导体器件研究;李小红(1987—),女,四川内江人,硕士,电子科技大学集成电路科学与工程学院(示范性微电子学院)办公室主任,讲师,主要从事集成电路专业人才培养和教学管理研究。

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324(2023)27-0001-04 [收稿日期] 2022-09-15

引言

2016年12月,习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上强调:“高校思想政治工作关系高校培养什么样的人、如何培养人以及为谁培养人这个根本问题。要坚持把立德树人作为中心环节,把思想政治工作贯穿教育教学全过程,实现全程育人、全方位育人,努力开创我国高等教育事业发展新局面。”[1]2020年9月,习近平总书记在教育文化卫生体育领域专家代表座谈会上指出:“要坚持社会主义办学方向,把立德树人作为教育的根本任务,发挥教育在培育和践行社会主义核心价值观中的重要作用,深化学校思想政治理论课改革创新,加强和改进学校体育美育,广泛开展劳动教育,发展素质教育,推进教育公平,促进学生德智体美劳全面发展,培养学生爱国情怀、社会责任感、创新精神、实践能力。”[2]半导体物理和器件专家褚君浩院士也指出:“一流的本科教育,目标就是培养‘以国家需求为己任、以报效祖国为荣耀的德才兼备的有志青年’。”[3]此外,教育部印发的《高等学校课程思政建设指导纲要》,明确提出落实立德树人根本任务,必须将价值塑造、知识传授和能力培养三者融为一体、不可割裂[4]。安徽财经大学的陈红琳等[5]系统研究了我国课程思政教学研究现状,从各个学科发表的课程思政类论文来看,一半的研究成果来自思想政治、教育学领域,其次是外语、医学护理领域,而理工科相关领域的研究成果较少[6-10]。在高等教育专业课程中引入思想政治教育,效果看得见,问题也很明显,比如存在“两张皮”的问题。部分专业教师在课堂上生硬地加入了一些很突兀的思政元素,既不能起到潜移默化的育人效果,又会使课堂氛围变得尴尬,引起学生反感。因此,开展专业课程思想政治教育的核心在于将“课程”和“思政”有机结合,将思政元素润物无声地融入每一堂课。如何在高等教育各专业课程中深入梳理专业课的教学内容,结合课程特点、思维方法和价值理念,深入挖掘课程思政元素,并且以学生喜欢的方式润物无声地融入课程教学,是当前高等教育各专业课教师的努力方向。

“微电子器件”是我院专业核心课程,共64学时,课程主要讲授PN结、双极结型晶体管(BJT)和绝缘栅型场效应晶体管(MOSFET)三种典型微电子器件的基本原理、基本结构和工作特性。作为“模拟集成电路原理”“数字集成电路原理”和“集成电路工艺”等相关课程的先修课程,是集成电路设计与集成系统专业所必需的核心基础课程。不仅是构建学生知识体系的基石,而且是培养塑造学生爱国主义教育和社会主义核心价值观的重要阵地,因此,在“微电子器件”课程中开展课程思政具有重要意义。作为我校非常重要的一门专业核心课程的骨干教师,“微电子器件”课程组积极响应习近平总书记关于“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”[1]的号召。笔者结合“微电子器件”课程的专业知识点,在立德树人视域下,运用多种教学手段和方法,进行课程思政的实践探讨,深入挖掘思政元素,充分发挥课程思政德育功能与价值引领作用,培养学生的家国情怀、民族自豪感,激发学生的拼搏意识和进取精神,鼓励学生学习老一辈科学家的工匠精神和奉献精神,在培养集成电路高层次人才方面,取得了良好的效果,学生普遍反映收获很大,也喜欢将思想政治教育融入“微电子器件”课堂这种新的教学模式。

一、明确课程建设目标

已有的课程教学大纲中,本课程教学目标是使学生掌握典型微电子器件(PN结、BJT和MOSFET)的基本原理、基本结构和工作特性,了解微电子器件的宏观特性与微观结构参数之间的内在联系,了解微电子器件的结构特性与集成电路性能之间的内在联系。课程强调分析方法的学习,培养学生举一反三、触类旁通的进一步学习、研究及设计微电子器件的能力。围绕立德树人根本任务,本建设项目拟在知识传授和能力培养的基础上,对学生进行价值引领,坚持把立德树人作为根本任务,充分利用好线上和线下资源,准确把握知识传授和价值引导的关系,在把握学生认知规律、心理特点、发展需求的基础上,以课程为载体、以立德树人为根本,深度挖掘蕴含在专业课知识点中的思政元素,整合教学资源,创新教学方法,设计教学章节,对学生进行价值引导、人格培育与精神滋养。

二、课程建设思路

深入挖掘蕴含在“微电子器件”课程重要知识点中的思政元素,融入社会正能量以及陈星弼院士等老一辈科学家的家国情怀、理想信念及开拓创新的科研精神,与学生探讨集成电路领域的发展瓶颈和目前国内外差距,激发学生思考,培养能筑梦新时代、堪当民族复兴重任的时代新人;改革考核机制,注重多元化过程考核,除了平时作业、课堂发言等,布置开放作业,让学生查阅“国内外集成电路行业发展差距”及“中国高铁弯道超车”等主题的相关资料,撰写思政小论文作为平时考核,引导学生提升家国情怀与文化自信,塑造正确的价值观和良好的科学素养,同时树立科技报国的使命感。课后收集教学反馈,为课程组教师完善教学流程和教学内容提供依据。

三、课程思政建设的具体实践

在课程思政建设实践过程中,改革“微电子器件”课程教学方法,以润物无声的方式将正确的价值追求、理想信念和家国情怀灵活地传递给学生。具体说来,主要通过以下方式在课堂教学中寻找思政元素与专业知识的“撞击点”,引发学生深入思考。

1.通过问题引导,从学科发展角度树立学生的使命感和责任感。课程绪论授课部分,通过华为、中芯等热点“卡脖子”事件的引入,在讲解该课程知识结构的整体规划时,引导学生思考如何做一名成电“芯”人;如何充实度过大学四年;如何做好未来的职业规划。通过讲解我国集成电路的发展史,明确国内外行业发展差距,探讨我们的努力方向。对学生进行爱国主义教育,帮助学生树立民族精神和时代精神。在该研讨环节,培养学生的政治认同和社会责任感,把立德树人的根本任务落到实处。

2.通过讲述陈星弼院士等名人的励志故事进行思想政治教育。对功率器件引路人陈星弼院士的励志故事进行介绍[11],对陈院士50岁乐当学生,筹建微电子所,发明超结,80多岁仍在科研一线,以及对青少年的殷切希望等事件,引导学生学习老一辈科学家的家国情怀和淡泊名利、艰苦奋斗、勇当先锋、永不放弃的科研精神。

3.教学过程实现素质目标,教师以积极向上、严谨的工作态度潜移默化地培养学生诚信乐观、认真负责等品格。同时,教师对待工作要认真负责,课前认真备课,学生有问题需要讨论时,教师积极回应,帮助学生解决疑惑。

4.结合具体知识点进行思想政治教育。比如讲授场效应管知识点时,结合国内外大规模集成电路发展、《中国制造2025》、国家科技强国战略等事实,使学生了解近年来我国电子技术的发展现状以及前景,增强学生使命感,使学生有迎难而上的信心和决心。

5.结合时事新闻、亲身经历进行思想政治教育。在不涉密的情况下,讲述笔者在科研工作中,关于所在实验室设备购买、设备维修的经历。目前,美国很多设备禁止对我校销售,笔者有次维修安捷伦的测试设备,对方得知笔者所在单位时,直接拒绝提供售后。通过此实例鼓励学生好好学习、报效祖国,明白“落后就要挨打”的事实,引导学生树立“用芯爱国、用芯报国”的理念。

6.产教交融提升学生的学习能力,以及理论联系实际、综合运用知识、团结合作等能力。结合当下的热点产品或热门技术,带领学生对手机、汽车等芯片中的微电子器件进行分析,有效将市场产品与教学深度融合,让学生分组研究相应的技术原理应用了“微电子器件”中的哪些相关知识。

7.布置思政小论文,将专业知识与行业发展和个人发展相结合。布置课外小作业,让学生查阅“中国高铁弯道超车”和“国内外集成电路行业发展差距”等相关资料,将专业知识与行业发展和个人发展进行结合,撰写一篇思政小论文。

8.课后进行问卷调查,收集学生反馈,完善课程思政建设。为提升课程思政效果、提高人才培养质量,针对“微电子器件”课程思政建设实践,了解学生对该课程思政建设的意见建议,课程组设计了调查问卷,通过金数据平台将问卷发布给选课学生,学生匿名填写反馈,课程组对问卷结果进行分析,结合数据结果,完善教学设计、课堂授课等环节。

9.改革考核方式,提高过程考核占比,充分调动学生学习的积极性。改变传统的以作业和期末考试决定最后成绩的考核方式,关注学生平时的学习过程。在第一节课就向学生公布考核评分规则。课程学习过程中,招选若干小组长,参与课程建设的管理。经过几年的实践,学生上课回答问题的积极性明显提高,充分增强了学生课程主人翁的意识。

四、课程思政建设的反馈

课程思政的调查结果显示,87.9%的学生赞同在课堂上融入思政元素,对所融入的思政元素印象都比较深刻。通过“卡脖子”事件,讨论集成电路核心技术问题,作为当代大学生,应该如何度过自己的大学生活,才能报效祖国;通过发射区重掺杂禁带宽度变窄效应导致注入效率降低,基于此理论,大胆创新引入HBT,调控发射区和基区的禁带宽度,能大幅提高注入效率,使β得到几个数量级的提升,鼓励学生在所学基础理论上勇于创新。在讲解《MOSFET》一章时,课间给学生讲解陈星弼院士把一生献给祖国以及临终前对青少年的殷切希望等故事,通过本校名人的榜样力量激励学生不畏艰难、追求真理的科学精神及爱国精神。同时,教师的言传身教对学生影响也很大。此外,关于思政元素与专业知识点的融合,大部分学生表示支持。其中,约59%的学生认为专业知识点与思政元素的结合更有利于对知识点的记忆和理解,67.6%的学生认为专业知识点与思政元素的结合能够更容易理解中国科技发展历程。有学生明确表示适当引入思政元素可以激发自己的爱国心,树立努力学习、报效祖国、为减少与国际差距贡献力量的决心。学生认为课程思政非常有必要,也表示毕业后将选择国防单位或民族企业就业。另有60%的学生表示课上所涉及的一些思政元素,比如在课堂上引入本学院陈星弼院士的励志故事,有利于学习老一辈科学家的家国情怀、追求真理和奉献精神等高尚品质,也能让自己的专业能力得到有效提升,同时树立正确的“三观”。

结语

作为教育工作者,需要深入理解“培养什么人、怎样培养人、为谁培养人”这一教育的根本问题。在“微电子器件”课程教学过程中,我们将思政元素润物无声地融入整个授课过程,通过课上和课下对学生进行思想政治教育,实现立德树人。这一途径不仅能改善课堂氛围,还能有效激发学生的学习兴趣,鼓舞学生科技报国,帮助学生树立正确的世界观、人生观和价值观,激发学生自觉肩负起科技强国的责任,为我国集成电路行业的发展贡献力量。

参考文献

[1]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 开创我国高等教育事业发展新局面[N].人民日报,2016-12-09(1).

[2]习近平:在教育文化卫生体育领域专家代表座谈会上的讲话[EB/OL].(2020-09-22)[2022-08-02].http://www.xinhuanet.com/politics/leaders/2020-09/22/c_1126527570.htm.

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