数字逻辑设计相关课程思政建设探索与实践

摘  要：为应对当前电子信息领域的国际复杂局势，自主培养具备卓越工程师能力的数字逻辑设计与芯片开发方面的高质量人才，亟需针对电子信息领域中的数字电路逻辑设计与验证相关课程探索课程思政的理念与方案。该文从数字逻辑设计相关课程的理论与实践教学经验出发，以强化思政教育与培育工匠精神为主要目的，聚焦教学过程中的实验环节，创新地提出国产化芯片替代的实验教学新方案，探索数字逻辑设计相关课程的课程思政融入方案，从思政观念、实验教学内容、考核评价等多角度强调数字电路设计的国产化替代的重要性，为探索电子信息领域相关课程的课程思政建设提供理论与实践参考。

关键词：课程思政；改革对策；集成电路；数字逻辑设计；可编程逻辑门阵列

中图分类号：G641      文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2025）11-0023-05

Abstract： In order to cope with the current international complex situation in the field of electronic information and to independently cultivate high-quality talents in digital logic and chip development with the ability of excellent engineers， there is an urgent need to explore the concepts and programs of the ideological and political education related to the logic design and verification of digital circuits in the field of electronic information. Starting from the practical teaching experience of digital logic development related courses， this work focuses on the experimental link in the teaching process with the main purpose of strengthening the ideological and political education and cultivating the craftsman's spirit， and innovatively proposes a program of experimental teaching for the substitution of domestically produced chips， which explores the integration of the ideological and political education in the program of digital logic design related courses， and emphasizes the importance of the substitution of domestication of digital circuits in the design of digital circuits from the concept of the ideological and political education， the content of experimental teaching， and the assessment and evaluation， and so on. This study provides theoretical and practical reference value for exploring the ideological and political education in related courses in the field of electronic information.

Keywords： ideological and political education; reform strategy; integrated circuit; digital logic design; FPGA

近年来，随着科技的迅猛发展，电子信息产业已逐渐成为国家经济发展的重要支柱。为了推动电子信息产业的健康发展，培养具备高度专业素养和社会责任感的电子信息类人才，相关部门在高等教育领域出台了一系列政策，强调在课程教学中融入思想政治教育。特别是《中共中央办公厅 国务院办公厅印发关于深化新时代学校思想政治理论课改革创新的若干意见》中明确指出[1]，要全面推进高校课程思政建设，发挥好每门课程的育人作用，提高高校人才培养质量。此外，教育部还提出了“一二三四+N”的高等教育建设任务，其中“一”即把握一条主线，深入推进课程思政，把习近平新时代中国特色社会主义思想贯穿教育教学全过程。

在这一政策背景下，电子信息类课程思政建设显得尤为重要[2-5]。首先，电子信息类课程建设有助于培养全面发展的电子信息类人才，电子信息类课程思政建设旨在将思想政治教育与专业知识教育相结合，使学生在掌握专业技能的同时，也能够树立正确的世界观、人生观和价值观，成为具有社会责任感和创新精神的全面发展的人才。同时，电子信息类课程建设有助于推动电子信息产业的可持续发展，电子信息产业是国家经济发展的重要支柱，培养具备高度专业素养和社会责任感的电子信息类人才对于推动产业的可持续发展具有重要意义。通过加强电子信息类课程的思政建设，可以帮助学生更好地理解电子信息产业对国家和社会的重要性，激发其为国家和社会作出贡献的使命感。因此，高等教育不仅要注重知识的传授和技能的训练，更要注重学生的全面发展和综合素质的提升，为培养高素质的人才提供有力支持。

苏州大学电子信息学院（简称“本院”）成立于1987年，学院下设的通信工程专业在2016年通过中国工程教育认证、并于2019年入选国家级一流本科专业建设点。通信工程专业一直高度重视本科学生的实践技能、综合能力与社会主义价值观的培养与塑造。在数字逻辑开发课程方面，目前已组建由3名教授、1名副教授和2名讲师组成的课程教学团队，包括VerilogHDL硬件描述语言和基于FPGA的系统设计等专业必修课程。在开展课程思政建设过程中，课程团队通过借鉴先进经验，结合本专业培养方案与课程体系，深入讨论、积极探索，已将课程思政元素与理念融入到数字逻辑系统课程中，并取得了初步成效。

一  数字逻辑开发相关课程与思政建设目标

数字逻辑开发相关课程是数字电路的衔接课程，属于电子信息类的核心必修课程，主要包括VerilogHDL硬件描述语言和基于FPGA的系统设计。它们作为通信工程专业的必修课程，在学生的专业学习中占有举足轻重的地位。课程要求学生必须掌握现场可编程门阵列FPGA的基本原理、设计方法和应用技术，为后续的学习和职业发展打下坚实的基础。同时，课程内容不仅涉及通信工程专业的核心知识，还融合了计算机科学、电子工程、自动化等多个学科的内容。通过相关课程的学习，学生可以更好地理解不同学科之间的交叉融合，提高综合应用能力[6-8]。

数字逻辑开发相关课程的主要特点可以归纳如下。①理论与实践结合：课程内容不仅涉及数字逻辑器件的工作原理、设计规划、系统实现等理论知识，还强调通过具体工程案例的教学方法，使学生能够综合运用所学知识，完成实物设计。②跨学科交叉性：作为电子科学与技术、通信工程、电子信息工程等电子与电气信息类专业的专业课程之一，该课程要求学生掌握数字电路、单片机原理、硬件描述语言等跨学科知识。③实践性强：课程要求学生使用相关EDA软件和硬件平台完成系统设计，通过实践操作加深对理论知识的理解，提高解决实际问题的能力。

根据《教育部关于加快建设高水平本科教育全面提高人才培养能力的意见》中“加强课程思政建设，推动专业教育与思想政治教育相结合，引导学生树立正确的世界观、人生观和价值观”的指导思想[9]，针对以上课程思政建设推进要点，结合数字逻辑设计相关课程的特点，课程教学团队拟定的数字逻辑设计与验证相关课程的课程思政建设目标如下。

强化国家安全和自主创新意识：引导学生深入理解芯片国产化替代的重要性和紧迫性，强调自主创新和核心技术自主研发对国家安全和经济发展的关键作用。通过案例分析，让学生了解国内外芯片产业的发展差距，以及国产化替代在推动国家科技进步、保障国家安全中的战略意义。

提升创新和实践能力： 结合芯片国产化替代的实际需求，鼓励学生参与FPGA系统设计项目，通过实践操作和团队合作，提升他们的实践能力和创新思维。引导学生关注行业前沿技术和发展趋势，鼓励他们主动探索新技术、新方法，为国产化替代提供有力支持。

培养爱国主义精神和民族自豪感：引导学生认识到FPGA系统设计作为芯片产业的一部分，其国产化替代是实现国家科技自立自强、提升国际竞争力的重要途径。培养学生的民族自豪感和自信心，激励他们为国家的科技进步和产业发展贡献自己的力量。

以上思政建设目标旨在将数字逻辑设计与验证的相关课程与芯片国产化替代相结合，通过培养学生的国家安全意识、爱国主义精神、实践能力和创新思维以及责任感和使命感，为国家的科技进步和产业发展培养高素质的专业人才。

二  数字逻辑系统课程思政建设方案

（一）  课程团队建设与课程思政目标

坚持和加强党对思政课建设的全面领导，完善思政课课程体系，创新教学方法手段，加强思政课教师队伍建设，是深化新时代学校思想政治理论改革创新的关键[1]。作为衔接数字电路的后续课程体系，培养具有实践动手能力的本科生，本院数字逻辑开发课程主要包括VerilogHDL硬件描述语言和基于FPGA的系统设计。目前数字逻辑开发课程的教学团队由6名专任教师组成，包括教授3名、副教授1名、讲师2名，团队结构合理、年富力强，且科研方向均涉及通信系统中的数字电路逻辑设计与系统验证，能够很好实现科研与教学的相互促进。

针对数字逻辑设计相关课程开展课程思政建设，目标主要体现于三个方面：①增加实验教学环节中的实际芯片设计与开发流程，培养学生的实践动手能力；②拉通硬件描述语言与软件设计语言的知识体系，培养学生在学科内的知识交叉能力与经验；③在芯片国产化替代的趋势驱动下，采用自主研发生产的FPGA芯片用于实践教学，让学生在实践过程中形成对芯片国产化替代浪潮的直观认知。

（二）  课程思政元素与专业教学内容的融合方案

数字逻辑设计相关课程涵盖了EDA软件介绍、硬件描述语言介绍与语法讲授、数字电路设计、FPGA系统验证等理论与实践教学环节。教学团队在课程教学内容基础上，结合电子信息类课程思政教学的主要特点，探索包括学科交叉、爱国情怀和实践能力培养三个思政要素的融入方案。经过充分调研、讨论，课程团队形成的数字逻辑设计相关课程的课程思政与专业教学的融合内容体系见表1。

表1列出的数字逻辑设计课程大纲概要涵盖了EDA软件、硬件描述语言、FPGA验证方法与基于国产FPGA芯片的PCIE传输的实验教学，通过结合近年来国际芯片产业发展趋势以及中美贸易摩擦等时情，在以上专业教学内容基础上，适时引入国产化替代、学科交叉与知识牵引、实践动手能力培养等核心思政元素，细化为以下三个思政要点。

1  爱国主义情怀的培养

在科技飞速发展的今天，EDA软件和芯片作为现代电子产业的基石，其重要性不言而喻。通过国产化替代的课程内容导入，学生不仅要学习EDA软件的操作原理、芯片设计的技术细节，更要深刻理解这一技术背后的国家战略意义，明白国产化替代不仅仅是一个技术挑战，更是一个民族自强的历史使命。同时，借助本院EE校企联盟平台，挖掘具有EDA与FPGA自主研发能力与平台的公司，邀请从事EDA软件和芯片研发工作的专家学者，分享他们的科研经历和心得，让学生更加直观地感受到这一领域的挑战和机遇。