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“模拟电子技术基础”课程思政教学实践

时间:2024-05-22

高 倩

(江苏理工学院 电气信息工程学院, 江苏 常州 213001)

0 引言

“模拟电子技术基础”课程是电类专业本科生在电子技术方面入门性质的技术基础课,具有很强的实践性和明显的工程技术特征。本课程通过对常用电子器件、电路及其系统分析和设计的学习,使学生获得电子技术方面的基本知识、基本理论和基本技能,学会识别和分析典型单元电路(基本放大电路、差分电路、运算电路、低频功放、RC振荡器等)的关键环节和参数,具有常用仪器使用,静动态调测等能力。

作为理工科核心课程,对人才培养有非常重要的作用。在“互联网+”的时代,面对网络原住民的“00后”大学生,开展以学生为中心的慕课、翻转课堂教学,将使电子信息类专业基础课程教学变得更加灵活、高效。但在提倡的“为学为人”、“三位一体”[1]的理念上,如何教才能既授业、解惑,又实现传道呢?

1 对课程思政的认识

中国高等教育学会教学研究分会在2018年江苏省高校“金课”建设研讨会上提出“金课”是建立在“立德树人”、“以本为本”基础上的,将思政教育贯穿到“金课”建设的全过程,在课程思政、专业思政中创造性地实现“两性一度”,推进“金课”建设与思政教育同向同行。

核心课程教师如果主动利用优质在线学习资源,开展混合式教学,在课前、课中、课后与学生加强互动,及时发现其学习瓶颈,分享其学习感悟,解决其学习困惑,将有助于重新找回学生对课程的关注,实现价值塑造与课程思政教育[1]。

2 课程思政元素融合教学内容

所有核心课程中,都自然而然地有着很多哲学、认识论、方法论方面的内容。希望通过课程,能够传授给学生正确的人生观、世界观、价值观,比如:如何处理理论和实践的关系?如何面对研究中出现的困难?如何进行创新?

2.1 知识的应用和传承

本课程很多内容的分析、计算需要用到先修课程“电路原理”中学习的定律、定理,如参考方向、基尔霍夫电流、电压定律、叠加原理、戴维宁/诺顿定理等。在课程学习过程中,将向学生一一指出,比如直流通路电流、电压公式列写,微变等效电路的推导来自双口网络等,让学生认识到他们之前的学习是有效用的。而本课程又是后续课程(“通信电子线路”等)的基础,周而复始。具体如表1所示。

表1 各课程知识点相关联情况

2.2 匠心精神

教师投入得多,学生获得也会增多,可以从教学工具、课程考核方式、教材形式、配套实验着手,具体如图1所示。

图1 贯穿在课程改革中的思政教育

1)智慧教学工具的运用

上课时使用雨课堂等智慧工具辅助教学时,告诉学生这是现在全国范围内较为成功的教学软件,经过清华等高校几年不懈努力的实践,现在对全国教师、学生免费开放,让学生了解到国内诸多高校为了下一代的培养正在做出的教育教学改革的努力。教师使用智慧教学工具改进每一节课的设计,添加课堂小测试题,使用弹幕、投稿、屏幕批注功能,增加了学生上课时的参与度,让学生成为课堂的主体,反映教学形式体现先进性和互动性。学生还可在APP上随时随地提问,上传照片、视频(比如自己搭建的实验电路)和教师交流。

2)考核方式改进

本课程实行N+1考核制,N包括课堂小测试、书面作业、网络作业、单元测试和期中考试,能将评分标准在学期初就下发给学生,并贯彻执行。坚持每学期的期中、期末考试重新出题,流水阅卷,且由不同教师核分。这些事都会影响学生对课程的尊重程度,进而影响其价值观[2]。从而做到敬畏课程、敬畏学习[3]。

3)新形式教材的编写

课程组编写了云教材(有APP),即电子书,学生可以随时随地查看知识点并在手机上直接标注、提问,书中给出知识点网络图,书中的每一章节增加实践案例,引导学生查阅资料、自行思考,反映学习结果具有探究性和个性化。

4)实验考核方式改进

本课程配套模电实验课程每学期会进行常用仪器考核(学生使用模电实验室各类仪器对基本放大电路进行测试),每个学生20分钟,由一位教师单独测试,课程组会组织20多名教师参加,历时三个半天或整个周末,每次测试整个年级约12个班的学生都要求参加。通过严格的考试过程,让学生体会到老师对课程的认真、负责的态度。身教与言传并重。

5)口袋实验箱的运作和维护

2019秋季学期使用了口袋实验箱(两个班80人),在分发时告诉学生应好好使用,而在收实验箱时还是发现有元器件、配件丢失现象。两位教师花了两节课的时间当面一个个检查实验箱,并对丢失的物品进行登记,之后等了两周时间,由学生补齐物品。整个过程,让学生看到教师们是怎样对待上课这件事的。

6)学习内容的延伸

给学生一些积极向上的素材,比如推荐了一本书《逆袭大学——传给IT学子的正能量》。

2.3 与实际相结合

学以致用一直是课程秉持的理念,帮助学生提升学习动机,并在课程讲授中结合工程观点,重视与学生的交互以及学生的反馈。具体如图2所示。

图2 教与学中思政教育的实施

1)认识电对社会进步的影响

(1)引入电子墨水纸、世界上最小的机器人、扫地机器人、会移动的垃圾桶、微型机器人、四翼飞行器、旋转电子钟、BOSE的SoundLinkMini音箱、半导体公司的芯片制作视频,反映课程内容的前沿性和时代性。

(2)每周推送一位电学先驱的事迹,比如特斯拉先生在19世纪末的一次演讲“为何发明是'坚持不懈的长期思考和努力的结果'”[4]。

2)加入实例延展各章节内容

(1)第一章讲到发光二极管的知识点,引入蓝光二极管发明者中村修二先生获得2014年诺贝尔物理学奖的例子,并给出他在国内几所高校给学生作报告的照片。告诉学生凡事需要坚持,只有经过不懈的努力,在未来才会获得成功,大学四年是知识积累的时段,要甘于寂寞。

(2)第三章讲到场效应管的发展历程,引入第一张草图绘制者和现代研究者的例子,让学生认识到知识的不断发展和人类的探索精神。

(3)第六章讲到运放电路时可以例举心电图扫描仪、医用超声成像、手机光线感测器的案例。让学生体会到知识的实用价值。

(4)第八章讲到电压比较器的应用,引用国内外核电站的案例,即报警电路的分析。让学生认识到知识的实际应用,以及干净能源的发展现状。

(5)在第九章讲到直流稳压电源时,引入交直流之争的背景,以及爱迪生与特斯拉之间的渊源。同时引导学生用自顶向下的方法探究整机电路的设计。

3)多采用问号和省略号[1]

在课堂上讲授放大电路主要参数推导时,可采用由学生先行推导,教师评价,再给出答案的方式。在每一章节增加思考题,比如第一章二极管,请学生思考温度上升时半导体电阻是否下降的问题,让学生根据已给公式亲自代数据计算判断,再引导学生查阅相关期刊文献,看看别人做实验的结果;第二章三极管,请学生判断电路是否能放大信号,引导学生通过画直流、交流通路学会判断的方法;第四章差分电路,请学生认知运放芯片内部电路,引导学生先将复杂电路划分成若干部分,再运用前四章已学知识进行分析。让学生会思考、会表达、会自主学习[5]。

4)实验的相辅相成

学生用口袋实验箱可以随时随地做模电实验,遇到疑问时可发送实验照片、视频与教师进行在线问答。通过做虚拟实验和在实验室完成实物实验,认识到理论与实践之间的联系和差异,养成严谨、科学的工作作风。可随身携带的口袋实验箱也让学生获得自信和品位。

3 结语

课程思政具体体现为在“模拟电子技术基础”课程中立德树人、开展价值塑造,同时进行能力培养和知识传授。(高 倩等文)

已经步入的21世纪第三个十年,新知识、新技术层出不穷,2019年11月2号在南京召开的全国高校工科基础课程教学研讨会上有教师提出“悟道、求业、生惑”,即教师将与学生一起努力成长!

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