“電路與電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程思政教學(xué)研究

毛玉蓉，向 葵

（長江大學(xué) 地球物理與石油資源學(xué)院，湖北 武漢 434001）

引言

時(shí)代的前進(jìn)和社會的發(fā)展對大學(xué)本科教育提出了新的要求。目前，大學(xué)生的思想政治教育是備受關(guān)注的熱點(diǎn)，在培養(yǎng)專業(yè)人才的同時(shí)，更應(yīng)該注重培養(yǎng)大學(xué)生健康正確的價(jià)值觀。通過充分利用課堂教學(xué)，將專業(yè)知識的傳授與思政教育結(jié)合起來，從世界觀、人生觀、價(jià)值觀等方面引導(dǎo)大學(xué)生樹立正確的奮斗目標(biāo)［1-2］?！半娐放c電子技術(shù)基礎(chǔ)”是地球物理學(xué)、勘查技術(shù)與工程等本科專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課程，主要闡述強(qiáng)電與弱電電路基本原理及分析方法。課程內(nèi)容包括三部分：電路分析基礎(chǔ)、模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)以及數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)。其中核心內(nèi)容是直流電流的分析方法，集成運(yùn)算放大電路以及數(shù)字邏輯電路的分析方法。在教學(xué)過程中，教師常采用“灌輸式”的方法在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)完成教學(xué)任務(wù)，以電路基本工作原理、基本分析方法為主要內(nèi)容，側(cè)重于對學(xué)生專業(yè)知識和專業(yè)技能的培養(yǎng)，而忽視了對學(xué)生的創(chuàng)新性思維能力、人文素質(zhì)等方面的培養(yǎng)。因此，充分挖掘電路與電子技術(shù)基礎(chǔ)課程中的思政元素，與電路分析、模擬電子技術(shù)以及數(shù)字電子技術(shù)知識點(diǎn)有效結(jié)合起來，引導(dǎo)學(xué)生建立正確、健康的價(jià)值觀就顯得尤為重要。

本文針對地球物理學(xué)類專業(yè)特點(diǎn)，開展非電學(xué)類電子電路課程思政的研究，深入挖掘蘊(yùn)含在“電路與電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程中的思政元素，把課程教學(xué)目標(biāo)和大學(xué)生德育目標(biāo)相融合，合理地在課堂教學(xué)中引入思政元素，在教授電子電路知識的同時(shí)實(shí)現(xiàn)大學(xué)生的價(jià)值引領(lǐng)，實(shí)現(xiàn)知識的傳授與大學(xué)生的能力培養(yǎng)、價(jià)值觀引導(dǎo)于一體的高校教育教學(xué)目標(biāo)。

一、課程現(xiàn)狀及性質(zhì)

該課程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，在大二下學(xué)期為地球物理類專業(yè)的學(xué)生開設(shè)，學(xué)生前期已修完“大學(xué)物理”“高等數(shù)學(xué)”以及“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”等課程，但是還沒形成模擬信號和數(shù)字信號的概念。在大學(xué)二年級，地球物理類學(xué)生已經(jīng)分流的專業(yè)有地球物理學(xué)、勘查技術(shù)與工程（測井）和勘查技術(shù)與工程（物探）以及大數(shù)據(jù)專業(yè)。不同專業(yè)的學(xué)生對課程的認(rèn)知不同。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠了解電子電路的組成和分析方法，學(xué)會科學(xué)的思維方法，形成對專業(yè)的認(rèn)同感，樹立正確的價(jià)值觀。理解電子技術(shù)的基本概念、基本電路、掌握基本分析方法和基本實(shí)驗(yàn)技能，為深入學(xué)習(xí)電子技術(shù)并實(shí)際應(yīng)用打下基礎(chǔ)。

大部分學(xué)生在大學(xué)二年級對自己所學(xué)的專業(yè)還沒有清晰的理解和認(rèn)識，也沒有職業(yè)規(guī)劃的意識。他們初次接觸這門課程，認(rèn)為此門課程與自己的專業(yè)無關(guān)，以得過且過的心態(tài)應(yīng)付學(xué)習(xí)，這就需要有效引導(dǎo)學(xué)生對本專業(yè)、對電路課程的認(rèn)識，通過介紹這門課程與自己專業(yè)的聯(lián)系，引導(dǎo)學(xué)生尊重課程，敬畏課程，進(jìn)行創(chuàng)新性思維。因此，細(xì)化課程的思政元素就顯得尤為重要。

雖然任課教師長期從事教學(xué)研究，具有較豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，在課堂上卻較少關(guān)注學(xué)生的思想，忽視對學(xué)生專業(yè)的引導(dǎo)、價(jià)值觀的引領(lǐng)，這也是目前高等教育課堂教學(xué)的一個(gè)普遍現(xiàn)象。習(xí)近平總書記在2016年12月召開的全國高校思想政治工作會議上強(qiáng)調(diào)，把立德樹人作為中心環(huán)節(jié)，把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程。要用好課堂教學(xué)這個(gè)主渠道，其他各門課都要守好一段渠、種好責(zé)任田，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)［3］。各高校積極響應(yīng)會議精神，啟動(dòng)了課程思政和思想政治理論課程示范建設(shè)項(xiàng)目及課程思政教學(xué)講課比賽等工作。通過積極將思政元素引入課程教學(xué)，從人文素養(yǎng)、思想政治、專業(yè)知識三方面來進(jìn)行課堂教學(xué)［4-5］。工科課程任課教師本身的思政教學(xué)理念的積累還不夠，即使引入思政元素，然而知識過渡不自然。因此，教學(xué)形式單一、方法略顯僵硬。采用傳統(tǒng)的“灌輸式”教學(xué)，使思政內(nèi)容顯得空洞，學(xué)生也覺得乏味無趣，反而影響了課堂效果。

二、課程思政元素分析

本課程的內(nèi)容分為如下三大部分。

（一）電路基礎(chǔ)部分

學(xué)生需理解直流電路模型的概念，掌握基爾霍夫定律和電阻、電容、電感等元件的伏安關(guān)系與能量關(guān)系。掌握支路電流法、疊加定理、戴維南定理來分析計(jì)算線性電阻電路，能夠運(yùn)用常用電路定理來分析電路，能夠分析瞬態(tài)過程產(chǎn)生的原因、條件。掌握一階電路瞬態(tài)過程中電壓和電流的變化規(guī)律以及分析方法。

在講解電路基本概念和基本定理知識點(diǎn)時(shí)，引入基爾霍夫?qū)﹄娐防碚摪l(fā)展所做的貢獻(xiàn)，強(qiáng)調(diào)基爾霍夫21歲時(shí)就提出電路中著名的兩個(gè)電路定律，提醒學(xué)生21歲就是他們當(dāng)下的年齡。通過分享基爾霍夫的科學(xué)研究經(jīng)歷鼓勵(lì)學(xué)生積極思考科學(xué)問題，激發(fā)學(xué)生好奇、鉆研、勇于創(chuàng)新的態(tài)度，通過名人的影響力來引導(dǎo)學(xué)生樹立科學(xué)研究的正確態(tài)度，并形成科學(xué)的世界觀。

在講授電路的基本分析方法時(shí)，通過介紹電信工程師戴維南的生平，講述不同學(xué)科之間的聯(lián)系。戴維南通過研究歐姆定理解決了復(fù)雜電路的電壓電流關(guān)系，最終提出了著名的戴維南定理。而對于地球物理類專業(yè)的學(xué)生來說，專業(yè)上有側(cè)重地震勘探的，有側(cè)重地球物理測井的，也有側(cè)重電法勘探的，其實(shí)都是分析地球物理信號。利用這個(gè)典故引導(dǎo)學(xué)生建立正確的職業(yè)觀，理解不同學(xué)科之間的科學(xué)聯(lián)系，建立勇于探索的信心和不輕易言敗的決心。

在內(nèi)容上，以介紹戴維南定理的產(chǎn)生過程為開頭，逐步提出電路分析過程中出現(xiàn)的問題，穿插中學(xué)時(shí)所學(xué)的電路分析方法。讓學(xué)生既有似曾相識的感覺，又覺得面對廣義的電路分析，還需要以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度深入學(xué)習(xí)和研究。讓學(xué)生認(rèn)識到大學(xué)電路課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)，并理解電路的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。讓學(xué)生明白知識是無止境的，引導(dǎo)學(xué)生要多角度思考問題，善于用等效的概念將復(fù)雜的問題簡單化。

在講授疊加定理時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行類比，引入“一根筷子易折斷，十根筷子抱成團(tuán)”“團(tuán)結(jié)就是力量”“眾人拾柴火焰高”等名言來解釋在線性電路中如何使用疊加定理使得多源電路的分析變得簡單。更重要的是讓學(xué)生明白團(tuán)隊(duì)的強(qiáng)大以及國家的強(qiáng)大離不開每個(gè)人的犧牲和奮斗。

在介紹電路的暫態(tài)分析時(shí)，面對不同專業(yè)的學(xué)生，可以從地球物理勘探原理入手。通過介紹電法勘探和電法測井兩種勘探方法，讓學(xué)生理解地球物理信號與電容、電感的充放電關(guān)系。拉近本課程與專業(yè)之間的距離，讓學(xué)生體會到電路課程的重要性，以學(xué)專業(yè)課的態(tài)度來學(xué)習(xí)本門課程。

（二）模擬電子技術(shù)部分

學(xué)生需掌握半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性，熟悉二極管、晶體管的基本特征、特性曲線和主要參數(shù)，掌握放大電路的基本概念、工作原理，了解集成運(yùn)放的組成和主要參數(shù)，理解用集成運(yùn)算放大器組成的基本運(yùn)算電路的工作原理及應(yīng)用技術(shù)。

先介紹半導(dǎo)體元件在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀，再引入大家關(guān)注的話題。通過介紹目前國內(nèi)地球物理儀器的“卡脖子”技術(shù)，激發(fā)學(xué)生的使命感和愛國主義情懷，引導(dǎo)學(xué)生志存高遠(yuǎn)，在求學(xué)的路途上堅(jiān)持創(chuàng)新求真，做行業(yè)內(nèi)的奮斗者。

在講授放大電路時(shí)，通過介紹地球物理信號、電法勘探信號、測井信號和地震信號的特點(diǎn)和前置放大器的重要性。從“小信號”再到關(guān)鍵技術(shù)，引入大學(xué)學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)習(xí)慣的重要性，進(jìn)而提出大學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣和行為習(xí)慣規(guī)范的養(yǎng)成，尤其是在多級放大電路的講解時(shí)，提出個(gè)人和團(tuán)隊(duì)的關(guān)系，強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)合作的重要性。

在講解集成運(yùn)算放大器的應(yīng)用時(shí)，通過介紹集成電路的發(fā)展現(xiàn)狀，講述國產(chǎn)芯片的發(fā)展歷史，尤其是在技術(shù)封鎖時(shí)期艱難求發(fā)展的歷程，激發(fā)學(xué)生的民族自豪感和創(chuàng)新意識。通過講述我國核心技術(shù)受封鎖的時(shí)事，激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)報(bào)國。

（三）數(shù)字電子技術(shù)部分

學(xué)生需了解門電路的基本組成和工作原理，了解各種可編程器件的特點(diǎn)及應(yīng)用，掌握基本邏輯門、三態(tài)門和OC門的邏輯功能與外部特性，掌握組合電路、時(shí)序邏輯電路的分析方法及應(yīng)用技術(shù)。

這部分知識點(diǎn)與學(xué)生的實(shí)際生活密切相關(guān)。通過在課堂上講述華為公司在美國不公平的打壓下茁壯成長的案例，引入這部分思政內(nèi)容，讓學(xué)生產(chǎn)生代入感，引導(dǎo)他們認(rèn)識到華為的底氣不僅來源于自己的實(shí)力，更來源于強(qiáng)大的祖國。通過講解我國微處理器發(fā)展現(xiàn)狀，使學(xué)生認(rèn)識到掌握核心技術(shù)的重要性，明白國家的強(qiáng)大來源于科技的強(qiáng)大，鼓勵(lì)學(xué)生自主創(chuàng)新，建立民族責(zé)任感和使命感。

從邏輯門到邏輯電路的建立，引導(dǎo)學(xué)生正確看待個(gè)體與整體的辯證關(guān)系，充分發(fā)揮個(gè)人在創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)中的作用，提高團(tuán)隊(duì)凝聚力和綜合性創(chuàng)新能力，同時(shí)實(shí)現(xiàn)個(gè)人的創(chuàng)造力和核心力。

在時(shí)序邏輯電路的分析中，從手機(jī)、電腦、平板電腦等常見的數(shù)碼產(chǎn)品核心技術(shù)入手，引導(dǎo)學(xué)生從辯證唯物主義角度認(rèn)識科學(xué)研究，提高自主創(chuàng)新能力。

三、課程思政教學(xué)途徑

本門課程主要教學(xué)環(huán)節(jié)包括課堂教學(xué)、課堂討論、課后習(xí)題練習(xí)與自學(xué)三部分。遵循“育人為本”的教學(xué)理念，促進(jìn)學(xué)生知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展。注重理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合，保證專業(yè)知識的學(xué)習(xí)與素質(zhì)教育同步，挖掘思政元素，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性思維和科學(xué)思考問題的能力。

部分理工科教師長期從事理工類的科研活動(dòng)，缺乏專門的思政培訓(xùn)，思政水平有限，在思想政治教育方面的積累不多。在高等教育新要求的形勢下，任課教師更需要用心挖掘課程的思政元素，積極利用優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，充分理解思政教育的本質(zhì)，挖掘課程知識點(diǎn)的思政元素，有技巧地在課堂中融入思政元素。

（一）課堂教學(xué)

在課堂教學(xué)中，學(xué)生習(xí)慣于教師“灌輸式”地教學(xué)，處于被動(dòng)聽課狀態(tài)?？梢杂谩疤釂栻?qū)動(dòng)”和“案例驅(qū)動(dòng)”的方法來改變這一現(xiàn)狀。在課前，教師準(zhǔn)備與本堂課程知識點(diǎn)相關(guān)的背景和故事，有意識地提出一些和所講課程相關(guān)的問題，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用已學(xué)知識進(jìn)行思考和分析。通過引入情景模擬或者角色體檢等有趣的課堂活動(dòng)，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。還可以將所講的知識點(diǎn)關(guān)聯(lián)一些和實(shí)際生活應(yīng)用緊密相關(guān)的事例，從而起到事半功倍的效果。

在教學(xué)環(huán)節(jié)中，在課堂講授之余，引入軟件仿真或者慕課視頻等教學(xué)形式，通過師生互動(dòng)，將目前最新的半導(dǎo)體技術(shù)、電子技術(shù)及電子產(chǎn)品展示出來，并給學(xué)生預(yù)留一點(diǎn)時(shí)間進(jìn)行討論，鼓勵(lì)學(xué)生提出自己的疑問和想法。教師通過有意識地引導(dǎo)知識點(diǎn)與思政元素的自然過渡和融合，在學(xué)生主動(dòng)參與課堂討論，自主思考的過程中，實(shí)現(xiàn)對學(xué)生的思政教育。引導(dǎo)學(xué)生樹立對事物正確的認(rèn)知、對生活學(xué)習(xí)的積極態(tài)度，從情感和行為上形成認(rèn)同感，既掌握了課堂知識，也達(dá)到思政教育的目的。

（二）課堂研討

在課堂教學(xué)的同時(shí)，適度安排一點(diǎn)時(shí)間，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課外相關(guān)知識點(diǎn)討論和資料查閱，通過查閱文獻(xiàn)和收集資料對有關(guān)問題進(jìn)行提煉和綜述說明，這種形式也適用于引導(dǎo)大學(xué)生嘗試進(jìn)行科學(xué)研究?？梢宰寣W(xué)生自主分組，在課堂上分享自己制作的PPT，并鼓勵(lì)學(xué)生對各組分享的內(nèi)容進(jìn)行評議和討論，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，讓學(xué)生充分體會到科學(xué)研究的嚴(yán)謹(jǐn)以及團(tuán)隊(duì)的力量，養(yǎng)成正確的職業(yè)觀。

（三）課后習(xí)題和自學(xué)

對于本課程中理論性比較強(qiáng)的知識點(diǎn)，在理論教學(xué)的同時(shí)，除了以習(xí)題課的形式講解部分習(xí)題之外，預(yù)先布置習(xí)題，讓學(xué)生在課后進(jìn)行強(qiáng)化理解，在課堂上讓學(xué)生親自講解，并自由討論，引導(dǎo)學(xué)生抓住問題的本質(zhì)，理解事物的主要矛盾和矛盾的主要方面，從而學(xué)會如何面對社會上的各種困難和挑戰(zhàn)，如何權(quán)衡利弊。這一點(diǎn)有利于學(xué)生的社會性格的養(yǎng)成。對于實(shí)踐性比較強(qiáng)的問題，可以在實(shí)驗(yàn)課中強(qiáng)調(diào)，從而進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和解決問題的能力。

結(jié)語

“電路與電子技術(shù)基礎(chǔ)”是綜合考慮地球物理大類學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)而制定的綜合性課程，涉及《電路分析與基礎(chǔ)》《模擬電子技術(shù)》《數(shù)字電子技術(shù)》三門課內(nèi)容，任課教師要在規(guī)定的學(xué)時(shí)內(nèi)完成教學(xué)任務(wù)，從而滿足畢業(yè)設(shè)計(jì)要點(diǎn)要求，達(dá)到課程達(dá)成度。教師不僅需要在課程知識點(diǎn)上做足備課工作，還需要加強(qiáng)思政內(nèi)容的學(xué)習(xí)，將課程中涉及的思政元素融入課程教學(xué)中，達(dá)到專業(yè)教育和思想政治教育結(jié)合的目標(biāo)。經(jīng)過一年的教學(xué)嘗試發(fā)現(xiàn)，將思政元素融入課堂教學(xué)中，最明顯的就是增加了學(xué)生和任課教師溝通的機(jī)會，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。一些比較抽象而難以理解的知識點(diǎn)在引入思政元素后，讓學(xué)生學(xué)會用辯證的方法看待問題，更容易理解知識。本文中提及的本門課程思政的思路和方法可以推廣到其他課程的思政教育改革中，共同引導(dǎo)當(dāng)代大學(xué)生樹立正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀，增強(qiáng)大學(xué)生科技強(qiáng)國、專業(yè)報(bào)國的使命感和責(zé)任感。