模擬電子技術(shù)課程思政教學(xué)改革路徑與實踐

董小偉，葉 青，崔 健，黃 明

（北方工業(yè)大學(xué) 信息學(xué)院，北京 100144）

一、課程思政內(nèi)涵與實施重要性

黨的十八大以來，黨中央高度重視高校思想政治工作，先后出臺一系列綱領(lǐng)性指導(dǎo)文件，特別是在2016 年12 月，習(xí)近平總書記在全國高校思想政治工作會議上強(qiáng)調(diào)：“高校思想政治工作關(guān)系高校培養(yǎng)什么樣的人、如何培養(yǎng)人以及為誰培養(yǎng)人這個根本問題。要堅持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，實現(xiàn)全程育人、全方位育人，努力開創(chuàng)我國高等教育事業(yè)發(fā)展新局面”[1]，明確了高校辦學(xué)方向、提出了課程思政改革的目標(biāo)和任務(wù)。

課程思政作為一種新的教育理念，不同于傳統(tǒng)思想政治理論課程對大學(xué)生進(jìn)行顯性鮮明的意識形態(tài)塑造，課程思政的內(nèi)涵是將各類課程所蘊含的隱性思政元素融入教育環(huán)節(jié)，以潤物無聲的方式實現(xiàn)知識傳授、能力培養(yǎng)、價值引領(lǐng)的有機(jī)結(jié)合，使各類課程同向同行、達(dá)成協(xié)同“育人”目標(biāo)[2]。

二、專業(yè)課開展課程思政的關(guān)鍵因素與路徑

（一）打通“教師-課堂-學(xué)生”課程思政的橫向路徑

專業(yè)課是保障高校人才培養(yǎng)質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，必須多途徑、多角度加強(qiáng)專業(yè)課課程思政建設(shè)?！敖處?課程-學(xué)生”是構(gòu)成課程思政的基本元素，落實課程思政需要引導(dǎo)和發(fā)揮相關(guān)主體的主動性和積極性。

教師作為課程的組織者和實施者，其水平高低直接影響課程思政的效果。雖然高校專業(yè)課教師具有扎實過硬的知識技能，但政治理論水平普遍欠缺。若想在教學(xué)過程中得心應(yīng)手地開展課程思政，高校專業(yè)課教師必須堅定自身的政治信念、堅持不懈地加強(qiáng)政治理論學(xué)習(xí)[3]，通過聽廣播、聽報告、讀原著以及交流討論等多種途徑關(guān)心時政、開闊視野、加深對新時代中國特色社會主義思想的理解、提升政治德育能力。

學(xué)生是課程思政教育的對象和受益者，不同專業(yè)的學(xué)生思維方式不同，對于理工科學(xué)生，尤其像電類實踐性較強(qiáng)的專業(yè)，大部分學(xué)生普遍“重理輕文”，邏輯思維和實踐操作能力較強(qiáng)，但人文素養(yǎng)較薄弱，往往不關(guān)心政治、不喜歡過于明顯的道德說教。

課程是實施課程思政的主戰(zhàn)場，是教師與學(xué)生之間知識傳授與德育培養(yǎng)的橋梁。這就需要教師團(tuán)隊結(jié)合專業(yè)知識和學(xué)生特點，在課程準(zhǔn)備和教學(xué)過程中，認(rèn)真細(xì)致地挖掘課程所蘊含的思政元素；通過師生溝通、問卷調(diào)查等方式，把握學(xué)生的興趣點和內(nèi)在需求，將人文價值、科學(xué)精神、創(chuàng)新意識、家國情懷等思政元素巧妙地融入學(xué)生更樂于接受的專業(yè)實例和最新研究成果中，潛移默化地引起學(xué)生思想情感的共鳴。同時，在對學(xué)生的考核評價中適當(dāng)?shù)匾胨颊碚摵偷掠R，形成教師與學(xué)生、教學(xué)與考核評價的閉環(huán)反饋，不斷改進(jìn)專業(yè)課思政教育效果。

（二）打通“高校-院系-專業(yè)”課程思政的縱向路徑

“立德樹人是高校立校之根本”，切實做好學(xué)生的思想引領(lǐng)、品德培養(yǎng)和人格塑造，是高校堅持和秉承社會主義大學(xué)的辦學(xué)方向、樹立良好口碑、健康長遠(yuǎn)發(fā)展的重要保障[4]。高校管理者要從思想上加強(qiáng)對課程思政教育理念的重視、從制度上建立課程思政規(guī)范監(jiān)督體系。各院系不僅要從政策上給予“課程思政”教師支持，還要以教師隊伍與平臺資源為依托[5]。一方面，加強(qiáng)專業(yè)課程群教師內(nèi)部傳幫帶，提升青年教師教育教學(xué)技能和德育能力；并通過學(xué)院間交流協(xié)助，聘請思政教師輔導(dǎo)，提升專業(yè)課教師政治理論水平；另一方面，課程思政不是一門課程幾個簡單比喻就能完成的任務(wù)[6]，必須從整個專業(yè)的培養(yǎng)方案、各專業(yè)課的教學(xué)大綱、教學(xué)安排、考核方式、學(xué)生反饋、成果導(dǎo)向等多方面，逐年級、分層次、成體系地將思政教育融入理論課、實踐課、實習(xí)實訓(xùn)、畢業(yè)指導(dǎo)等各環(huán)節(jié)，才能更有效地實現(xiàn)全方位、全過程育人理念。

三、模擬電子技術(shù)課程思政元素挖掘與實踐

模擬電子技術(shù)作為高等院校電類相關(guān)專業(yè)的核心課，在電類人才培養(yǎng)中發(fā)揮“承上啟下”的關(guān)鍵作用。模擬電子技術(shù)課程應(yīng)以工程創(chuàng)新應(yīng)用型人才培養(yǎng)為核心，在實現(xiàn)高?！傲⒌聵淙恕备救蝿?wù)中“守好一段渠、種好責(zé)任田”。

模擬電子技術(shù)課程中蘊含著豐富的思想政治元素[7]，為嘗試專業(yè)知識傳授與核心價值引領(lǐng)的有機(jī)結(jié)合創(chuàng)造了可行性。我校模擬電子技術(shù)課程教材選用清華大學(xué)編著的《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》（高等教育出版社），共十章。對教材知識點進(jìn)行梳理，既可以幫助學(xué)生建立內(nèi)容間的相互聯(lián)系、避免在多而復(fù)雜知識中迷失，也有利于教師深入鉆研、挖掘思政元素。

第一章（緒論）：在介紹課程教材時，抓住2020 年正值本課程教材編著者童詩白先生誕辰100 周年之機(jī)，通過講述童詩白先生放棄美國國籍、歷盡重重阻撓回到祖國，為我國電子信息技術(shù)的進(jìn)步施展才華、培養(yǎng)大批優(yōu)秀人才的事跡，可以很好地激發(fā)學(xué)生的民族自尊心和愛國情懷。

第二章（常用半導(dǎo)體器件）：在介紹半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識、二極管、三極管、場效應(yīng)管工作原理和主要特性之后，通過美國與華為之間的芯片貿(mào)易戰(zhàn)，引導(dǎo)學(xué)生客觀看待我國半導(dǎo)體制備與發(fā)達(dá)國家間的差距，并利用2020 年10 月14 日熱搜的好消息——我國基于中芯FinFET N+1 先進(jìn)工藝自主成功制造7 nm 級別的芯片，將中國芯的重大突破展現(xiàn)給學(xué)生，使學(xué)生樹立科技報國的精神追求。

第三章（基本放大電路）：在講解基本放大電路時，為滿足電路的放大條件，通常需要在交流小信號上疊加直流偏置，但在分析時為避免問題復(fù)雜，需要在直流通路中分析直流靜態(tài)工作點，在交流通路中分析交流小信號參數(shù)。為加深同學(xué)們對直流、交流特征差異的印象，引入歷史上愛迪生通用電器公司與西屋公司，為采取直流還是交流進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸電方式所引發(fā)的“交直流之爭”，雖然當(dāng)時愛迪生擁有崇高聲望，但由于頑固堅守直流輸電技術(shù)導(dǎo)致公司競爭力大大削弱，提醒同學(xué)們科學(xué)技術(shù)日新月異、即便再偉大、權(quán)威的人如果固步自封也無法適應(yīng)新技術(shù)的發(fā)展，激勵學(xué)生要敢于質(zhì)疑、勇于探索。

第四章（集成運算放大器）：介紹集成運算放大器的組成和各部分電路的特性，如圖1 所示，差分電路可以放大差模信號、抑制共模噪聲，放在集成運放的輸入級可以很好地降低輸入信號的零點漂移；共射放大器不僅可以放大電壓，還可以放大電流，作為集成運放的中間級，可以更有效地提高器件的整體增益特性；互補對稱電路具有較低的輸出阻抗，在集成運放的輸出級使得驅(qū)動負(fù)載能力增強(qiáng)；電流源電路具有恒定的參考電流，能為集成運放提供合適的偏置。通過分析各電路的特點，讓同學(xué)們明白崗位無貴賤，只有根據(jù)自身特點，選擇合適的崗位，才能最大程度地發(fā)揮優(yōu)勢，提高團(tuán)隊整體的競爭力，引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的職業(yè)觀和團(tuán)隊合作意識。

圖1 集成運算放大器組成及應(yīng)用

第五章（放大電路的頻率響應(yīng)）：在介紹頻率響應(yīng)的基本概念后，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)輸入信號的頻率范圍，分頻段分析放大器的參數(shù)特性，在中頻段，極間電容和耦合電容的影響均不考慮，在低頻段，主要考慮耦合電容的影響，可將極間電容近似為開路；在高頻段，主要考慮極間電容的影響，而耦合電容可近似為短路。通過這種分頻段對放大器等效模型進(jìn)行簡化分析的方法，使同學(xué)們體會到處理復(fù)雜問題要采取分清主次、抓住主要矛盾、化繁為簡的原則，以辯證唯物主義方法論看待和解決生活、學(xué)習(xí)遇到的困難。

第六章（放大電路中的反饋）：在講解完反饋的基本概念及判斷方法后，深入分析負(fù)反饋對放大電路性能的影響，使同學(xué)們了解閉環(huán)負(fù)反饋降低非線性失真、提高放大器穩(wěn)定性的作用。這與我們黨一直以來勇于開展批評與自我批評的經(jīng)驗相一致，只有不斷加強(qiáng)黨內(nèi)監(jiān)督、自覺接受人民群眾意見、形成開言納策的閉環(huán)機(jī)制，才能發(fā)現(xiàn)問題、及時整治，使黨的根基更穩(wěn)定，保障國家各項事業(yè)不斷完善和發(fā)展。

第七章（信號的運算和處理）：介紹基礎(chǔ)知識，比例、加減、積分、微分電路的工作原理之后，通過練習(xí)的方式，向同學(xué)們介紹自動控制系統(tǒng)中非常重要的PID 調(diào)節(jié)器，如圖2 所示[8]，引導(dǎo)同學(xué)們運用“虛短”“虛斷”的概念分析電路輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系，使學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)PID 名稱的由來P-Proportional（比例）、I-Integral（積分）、D-Differential（微分）。同時為加深學(xué)生對知識的理解和興趣，介紹我國從建國之初PID“卡脖子”難題到目前PID 在電動機(jī)調(diào)速、無人機(jī)姿態(tài)控制等多領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，從而將我國一代代科技工作者艱苦努力、潛心專研的工匠精神傳遞給學(xué)生。

圖2 PID 調(diào)節(jié)器基本電路

第八章（波形的發(fā)生和信號的轉(zhuǎn)換）：在講解正弦波振蕩電路時，引導(dǎo)學(xué)生理解產(chǎn)生正弦波振蕩的幅值平衡條件和相位平衡條件，讓同學(xué)們體會到正反饋集聚能量的強(qiáng)大作用，鼓勵學(xué)生在生活中調(diào)整心態(tài)、形成積極樂觀的性格，將正能量傳遞和帶動周圍人，為社會和諧貢獻(xiàn)力量。

第九章（功率放大器）：介紹功率放大器的三種不同工種狀態(tài)，甲類功放導(dǎo)通角為360°、沒有信號失真、但效率只有50%；乙類功放導(dǎo)通角為180°，信號嚴(yán)重失真，而效率提高到近似78.5%；甲乙類功放是甲類和乙類的折中，導(dǎo)通角介于180°～360°之間，信號失真較乙類改善，效率較甲類改善。通過比較甲類、乙類、甲乙類電路的工作狀態(tài)、最大輸出功率和效率，使同學(xué)們明白凡事有一利就有一弊，培養(yǎng)學(xué)生辯證、全面看待事物的思維，引導(dǎo)學(xué)生對人對己要心胸開闊、避免在生活中求全責(zé)備。

第十章（直流電源）：在講述完直流電源基礎(chǔ)知識之后，介紹我國在新能源電池方面攻堅克難，通過比亞迪刀片電池不斷技術(shù)革新，斬獲2020 年度“全球新能源汽車創(chuàng)新技術(shù)”大獎，實現(xiàn)體積集成效率提升50%、使搭載磷酸鐵體系的純電動汽車?yán)m(xù)航里程超過600 km 的事例，將最新知識和研究成果展示給學(xué)生，引發(fā)學(xué)生的自豪感和創(chuàng)新動力。

四、模擬電子技術(shù)課程思政教學(xué)案例

教學(xué)內(nèi)容：第六章第1 節(jié)——反饋的基本概念及判斷方法

問題引入（10 分鐘）：

（1）提問：最近國家正在開展人口普查，為什么定期數(shù)據(jù)反饋能更好地促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展？

（2）人口普查是社會的反饋，放大電路中有沒有反饋？反饋有哪些類型？對放大電路有什么影響？

（3）課程思政：反饋是一種開放包容的精神，是發(fā)現(xiàn)問題、及時整治的措施，不論社會還是個人都能在反饋中不斷完善和提高。在學(xué)習(xí)中要“學(xué)而時習(xí)之”；生活中要“日省吾身、有過改之、無過加勉”。

重點知識講授（30 分鐘）：

（1）反饋的基本概念：電子系統(tǒng)中的輸出量（電壓或電流）的部分或全部通過一定的電路形式回送到輸入回路，用來影響其輸入量（電壓或電流）的過程即為反饋，如圖3 所示[8]。

圖3 反饋放大電路的方框圖

（2）反饋的判斷：判斷放大電路是否存在反饋需要具備兩個條件，一是存在將輸出回路與輸入回路相連接的通路，即反饋通路；二是影響放大電路的凈輸入，則表明電路引入了反饋，否則電路中便沒有反饋。

課程思政：從反饋的判斷可以看出，不僅要打開有效的反饋通路，反饋發(fā)揮作用還需要具備勇于革新的精神。對于我們個人，要具備開闊的心胸，發(fā)現(xiàn)不足不斷改進(jìn)；對于我們黨和國家，要形成開言納策的閉環(huán)機(jī)制、自覺接受人民群眾意見，保障國家各項事業(yè)不斷完善和發(fā)展。

（3）反饋的類型：正反饋、負(fù)反饋、直流反饋、交流反饋。這些知識點雖然概念簡單，但比較抽象、很難與工程應(yīng)用相聯(lián)系。在教學(xué)過程中采用列表對比的方式，可以幫助學(xué)生從多角度加深對知識點的理解和掌握。不同反饋類型的比較見表1。

表1 不同反饋類型的比較

討論擴(kuò)展（5 分鐘）：

（1）互動討論：生活、學(xué)習(xí)、課程中還有哪些是正反饋、哪些負(fù)反饋？

（2）能力擴(kuò)展：以2017 年全國大學(xué)生競賽本科組（E題）-自適應(yīng)濾波器為例，其中涉及利用正反饋振蕩電路產(chǎn)生三角波、方波信號，也涉及負(fù)反饋實現(xiàn)加法運算電路，引導(dǎo)學(xué)生對于復(fù)雜工程問題的思考，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和能力提升。

五、結(jié)束語

課程思政不是一朝一夕、一兩門課就能實現(xiàn)的宏大任務(wù)，理工科專業(yè)必須緊跟時代步伐，結(jié)合專業(yè)特色、課程特點和學(xué)生內(nèi)在需求，加強(qiáng)和持續(xù)改進(jìn)課程思政建設(shè)。模擬電子技術(shù)課程以“學(xué)生主體、能力本位、德業(yè)雙修”為目標(biāo)，全方位深化教育教學(xué)改革，堅持知識傳授與價值引領(lǐng)相統(tǒng)一、充分發(fā)掘課程和教學(xué)方法中蘊含的思想政治教育資源，不斷改進(jìn)教學(xué)效果，力求為國家培養(yǎng)出德才兼?zhèn)涞母咚刭|(zhì)專業(yè)人才[9]。