模擬電子技術(shù)課程思政研究與實(shí)踐

摘要：模擬電子技術(shù)作為電氣類的專業(yè)基礎(chǔ)課，可以將課程思政融入課堂中，以建設(shè)應(yīng)用型模擬電子技術(shù)課程。基于此，本文圍繞科技報(bào)國(guó)、職業(yè)操守、工匠精神三方面設(shè)定課程思政目標(biāo)，其中晶體管及其應(yīng)用多涉及科技報(bào)國(guó)，集成運(yùn)算放大器和負(fù)反饋放大電路多涉及職業(yè)操守，實(shí)驗(yàn)和各章節(jié)均涉及工匠精神。

關(guān)鍵詞：模擬電子技術(shù)；課程思政；晶體管

模擬電子技術(shù)作為一門電氣類專業(yè)基礎(chǔ)課，如何做到潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲且有效結(jié)合課程思政元素，對(duì)于培養(yǎng)應(yīng)用型人才具有重要意義。為了深入開展模擬電子技術(shù)的課程思政，教育部等十部門印發(fā)的《全面推進(jìn)“大思政課”建設(shè)的工作方案》[1]正在穩(wěn)步推進(jìn)，真正做到知識(shí)傳授和實(shí)踐創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)全員育人、全程育人、全方位育人。

一、模擬電子技術(shù)的核心地位與典型性

“模擬電子技術(shù)”是電子信息大類各專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生從事電路系統(tǒng)及各類控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力。本課程作為基礎(chǔ)性電路原理知識(shí)，在電子信息專業(yè)培養(yǎng)方案中占有非常重要的地位。

從我院目前的教學(xué)情況來(lái)看，學(xué)生普遍存在基礎(chǔ)理論薄弱、動(dòng)手實(shí)踐能力欠缺、考試成績(jī)不理想等問(wèn)題，并且大二的學(xué)生已經(jīng)出現(xiàn)分化現(xiàn)象。因此，教師不僅需要在課程設(shè)計(jì)中融入難易層次分明的教學(xué)內(nèi)容，而且還需要在教學(xué)過(guò)程融入課程思政，讓學(xué)生能夠意識(shí)到本門課程的重要性，在主觀能動(dòng)性的影響下進(jìn)行后續(xù)的理論知識(shí)學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。此外，教師還可以設(shè)置階段性測(cè)試，幫助學(xué)生鞏固每章知識(shí)點(diǎn)，鼓勵(lì)教師生動(dòng)地講解易錯(cuò)點(diǎn)，重點(diǎn)打造學(xué)生主體式教學(xué)。

二、模擬電子技術(shù)的課程思政建設(shè)目標(biāo)

傳統(tǒng)的模擬電子技術(shù)的課程目標(biāo)主要為培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)人才，例如掌握放大電路的基本組成結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)放大電路的技能、具備分析與解決放大電路復(fù)雜電路問(wèn)題及排除故障的能力等。

在新疆理工學(xué)院通信工程專業(yè)的培養(yǎng)方案中，教師需要確立如下培養(yǎng)目標(biāo)：

培養(yǎng)目標(biāo)1：具有堅(jiān)定的理想信念，立志奉獻(xiàn)祖國(guó)，科技報(bào)國(guó)，積極投身于建設(shè)人民的事業(yè)。

培養(yǎng)目標(biāo)2：具有良好的職業(yè)操守和科學(xué)素養(yǎng)，不違背基本公德，具有較強(qiáng)的動(dòng)手實(shí)踐能力和故障診斷能力。

培養(yǎng)目標(biāo)3：具有工匠精神，能夠抓住主要矛盾以及矛盾的主要方面，根據(jù)“有一利必有一弊”的思路，設(shè)計(jì)適合于應(yīng)用需求的電路，并合理解決工程問(wèn)題。

對(duì)比新疆理工學(xué)院通信工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，傳統(tǒng)理論課程覆蓋了基礎(chǔ)知識(shí)，但對(duì)培養(yǎng)目標(biāo)1、培養(yǎng)目標(biāo)2、培養(yǎng)目標(biāo)3覆蓋不足。

教育部在《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》[2]中指出，工學(xué)類專業(yè)課程需要強(qiáng)化學(xué)習(xí)工程倫理教育，培養(yǎng)學(xué)生精益求精的大國(guó)工匠精神，激發(fā)學(xué)生以科技報(bào)國(guó)的家國(guó)情懷和使命擔(dān)當(dāng)。因此，教師需要立足于學(xué)生思想政治建設(shè)目標(biāo)，圍繞科技報(bào)國(guó)、職業(yè)操守、工匠精神三方面，確定模擬電子技術(shù)的課程思政內(nèi)容，分別對(duì)應(yīng)滿足工學(xué)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)1、培養(yǎng)目標(biāo)2、培養(yǎng)目標(biāo)3。具體課程思政目標(biāo)如表1所示。

三、模擬電子技術(shù)的課程思政元素

模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)授課共9個(gè)教學(xué)單元，64個(gè)學(xué)時(shí)。從結(jié)構(gòu)上看，模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程分為基礎(chǔ)型（前3章），提高型（后6章）；從內(nèi)容上看，前2章介紹分立元件的結(jié)構(gòu)原理及功能，后6章介紹放大電路的組成部分、功能及應(yīng)用場(chǎng)景。

如表2所示，前3章20學(xué)時(shí)建立目標(biāo)1，包括二極管、三極管及場(chǎng)效應(yīng)管的組成和工作原理、放大電路的靜態(tài)分析和動(dòng)態(tài)分析、單管放大電路其他接法、多級(jí)放大電路及頻率特性等。教師可以借助中外科學(xué)家的事跡和華為企業(yè)的案例，以激發(fā)學(xué)生的國(guó)家自豪感和政治歸屬感，促使學(xué)生立志貢獻(xiàn)社會(huì)，積極投身于建設(shè)人類偉大復(fù)興的新征程。

第4章和第5章共14學(xué)時(shí)建立目標(biāo)2，包括集成運(yùn)算放大器簡(jiǎn)介、差分放大電路、電流源電路和復(fù)合管電路、負(fù)反饋放大電路的基本c0fbc231448c65ef162caf833f47dfd9概念及類型、深度負(fù)反饋的一般分析和近似計(jì)算、負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響和穩(wěn)定性等。教師應(yīng)當(dāng)秉承“1+1>2”的理念[3]，培養(yǎng)學(xué)生的批判思維，提高學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，幫助學(xué)生建設(shè)良好的職業(yè)操守和科學(xué)素養(yǎng)。

各章節(jié)知識(shí)點(diǎn)共48學(xué)時(shí)建立目標(biāo)3，教師應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持“實(shí)踐是第一生產(chǎn)力”，培養(yǎng)學(xué)生的“釘子”精神，加強(qiáng)學(xué)術(shù)發(fā)展和科學(xué)探索。

四、模擬電子技術(shù)的課程思政融入方法與案例

（一）目標(biāo)1的融入案例

目標(biāo)1在于激發(fā)學(xué)生科技報(bào)國(guó)，其支撐點(diǎn)多分布在第一章節(jié)和第二章節(jié)，在半導(dǎo)體二極管及其應(yīng)用和晶體管及放大電路基礎(chǔ)上，教師可以融入以下案例；

1.在二極管的緒論部分，介紹英國(guó)電機(jī)工程師、物理學(xué)家弗萊明根據(jù)熱電子效應(yīng)（愛迪生效應(yīng)）發(fā)明了電子二極管，并證實(shí)了其具有“閥門”作用。

2.在三極管的緒論部分，介紹美國(guó)發(fā)明家德弗雷斯發(fā)明了電子三極管，再用柵極來(lái)實(shí)現(xiàn)“放大”的作用，這也是早期電子技術(shù)上最重要的里程碑。

3.介紹中國(guó)華為企業(yè)相關(guān)事跡：由于芯片制造技術(shù)未完全掌握在國(guó)人手中，導(dǎo)致麒麟9000等芯片斷鏈，造成巨大影響；接著，華為新款Mate 60 pro發(fā)布，其高性能的麒麟芯片9000引發(fā)國(guó)人關(guān)注熱潮。華為案例使人們認(rèn)識(shí)到只有不斷加強(qiáng)后備力量，才能具有突破和超越的能力，而培養(yǎng)后備力量是掌握核心技術(shù)的關(guān)鍵。

4.童詩(shī)白先生[4]一生致力于模擬電子技術(shù)的研究，終于突破美國(guó)的重重阻礙，踏上回國(guó)之路，成為一名工作在教學(xué)和科研第一線的人民教師，為國(guó)家培養(yǎng)棟梁之材。

在課程教學(xué)過(guò)程中進(jìn)行中外對(duì)比，教師可以幫助學(xué)生找到差距，讓學(xué)生對(duì)自我價(jià)值有更清晰地認(rèn)知，意識(shí)到“我應(yīng)該成為什么樣的人”。在課程設(shè)計(jì)上，教師可以將主觀題拆分為主觀題和客觀題，課前利用主觀題整合知識(shí)點(diǎn)；課中處理客觀題的重難點(diǎn)，以逐步培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程設(shè)計(jì)和電路分析能力；課后總結(jié)全部知識(shí)點(diǎn)，最終升華主題，讓學(xué)生意識(shí)到只有不斷探索和創(chuàng)新電子技術(shù)，才能夠推動(dòng)技術(shù)的進(jìn)步，每個(gè)學(xué)生都有一份責(zé)任，努力為社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展貢獻(xiàn)力量，為中華之崛起而讀書。

（二）目標(biāo)2的融入案例

目標(biāo)2在于建立良好的職業(yè)操守，其支撐點(diǎn)多為集成運(yùn)算放大器和負(fù)反饋放大電路，教師可以融入以下案例：

1.模擬電子技術(shù)中負(fù)反饋放大電路，建立線性模型或線性等效電路。2.堅(jiān)持用辯證思維的方式鼓勵(lì)學(xué)生思考和解決問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生勾畫每個(gè)章節(jié)的思維導(dǎo)圖，帶領(lǐng)學(xué)生階段性地梳理知識(shí)點(diǎn)，讓學(xué)生體驗(yàn)從量變到質(zhì)變的過(guò)程，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。

現(xiàn)代社會(huì)提倡“眾人拾柴火焰高”“人心齊，泰山移”等。例如，在集成運(yùn)算放大器中，教師可以講解集成運(yùn)算放大器的組成，分立元件具有可靠性差的弱點(diǎn)。又如，在集成運(yùn)算放大器中，教師可以講解各放大電路組成，采用差分放大電路作輸入極，抑制零點(diǎn)漂移[5]；采用共發(fā)射極電路作中間極，增強(qiáng)放大能力；采用互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路作輸出極，提高帶負(fù)載能力；采用電流源電路作偏置電路，設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)。在教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)當(dāng)以任務(wù)為導(dǎo)向，從旁引導(dǎo)輔助教學(xué)，讓學(xué)生展開小組分工協(xié)作，共同探討問(wèn)題的解決方案，克服挫敗感，集思廣益，最終完成任務(wù)，進(jìn)而增加學(xué)生的集體榮譽(yù)感，有效提高學(xué)生辯證看待問(wèn)題以及解決問(wèn)題的能力。

例如，在講解差分電路的組成的時(shí)候，單管共射放大電路的基礎(chǔ)上添加對(duì)稱結(jié)構(gòu)能有效抑制零點(diǎn)漂移，從而穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的電流。此時(shí)，教師可以讓學(xué)生意識(shí)到單打獨(dú)斗不能成功，往往團(tuán)結(jié)起來(lái)能發(fā)揮更大的作用，引導(dǎo)學(xué)生在生活中善于團(tuán)結(jié)集體。

又如，在負(fù)反饋放大電路中，負(fù)反饋能調(diào)節(jié)電路通過(guò)抑制集電極電流的增大，進(jìn)而穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)，并修正電子電路性能存在的問(wèn)題。這就說(shuō)明教師在工作中應(yīng)當(dāng)積極開展批評(píng)與自我批評(píng)，對(duì)標(biāo)要求檢查工作問(wèn)題，復(fù)盤流程，找到差距與問(wèn)題，反思形成的原因，修正現(xiàn)存的問(wèn)題，有效解決工作問(wèn)題，進(jìn)而提升工作效率，增強(qiáng)自身解決問(wèn)題的能力。

（三）目標(biāo)3的融入案例

目標(biāo)3在于培養(yǎng)工匠精神，其支撐點(diǎn)多分布于實(shí)驗(yàn)和各章節(jié)中，可以融入以下案例；

例如，在模擬電子技術(shù)課程教學(xué)中，凡事“有一利，必有一弊”，教師需要引導(dǎo)學(xué)生處理好主要矛盾以及矛盾的主要方面，培養(yǎng)學(xué)生的大局意識(shí)。例如，在講解集成電路的組成的時(shí)候，教師可以列舉日本排核廢水的事件：日本通過(guò)核電站不斷排放核廢水，而我國(guó)采取填埋方式快速解決。同時(shí)，教師需要讓學(xué)生了解滲透的核廢水可以采用蒸發(fā)濃縮法，其膜蒸發(fā)裝置大量使用了集成電路板，再間接說(shuō)明本章學(xué)習(xí)的重要性，強(qiáng)調(diào)理論要用實(shí)踐去驗(yàn)證，激發(fā)學(xué)生的探索精神，鼓勵(lì)學(xué)生探究問(wèn)題，發(fā)散思維，創(chuàng)新性地尋找解決辦法，

又如，在講解半導(dǎo)體二極管的原理的時(shí)候，教師可以列舉1883年愛迪生為了尋找電燈泡最佳燈絲材料，一旦入睡，手中的球就會(huì)落進(jìn)盤子將他驚醒，以抓住發(fā)散思維留下的碎片，帶著問(wèn)題去探究，經(jīng)歷過(guò)數(shù)次的失敗后，最終研究出熱電子發(fā)射效應(yīng)。在實(shí)驗(yàn)初期，教師可以先進(jìn)行Multisim仿真，模擬電路的變化狀態(tài)，分別放置電壓表和電流表測(cè)試各端點(diǎn)處的變化，在輸出端放置示波器查看輸出波形。在課中，教師可以探索實(shí)驗(yàn)電路的規(guī)律，并計(jì)算對(duì)應(yīng)的理論值。在實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證過(guò)程中，教師應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生完成電路設(shè)計(jì)，檢測(cè)電路并排除故障，測(cè)出對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)值，以此加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，讓學(xué)生邊學(xué)邊做。而教師可以采用多元評(píng)價(jià)的方式，測(cè)評(píng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，以小組互評(píng)任務(wù)完成度等方式，激發(fā)學(xué)生的求知、探索知識(shí)的精神。

教師應(yīng)當(dāng)摒棄傳統(tǒng)的“滿堂灌”教學(xué)模式[6]，在實(shí)驗(yàn)中采取知識(shí)鏈接、理論值演算、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、總結(jié)反思的方式，讓學(xué)生實(shí)現(xiàn)高效知識(shí)成果產(chǎn)出。

五、模擬電子技術(shù)的課程思政考核方式

課程思政滲透于模擬電子技術(shù)的每個(gè)章節(jié)，教師可以以二極管及其基本應(yīng)用為例進(jìn)行探討，利用中外科學(xué)家事跡對(duì)比進(jìn)行課程思政。例如，教師可以在半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識(shí)中介紹電子技術(shù)的發(fā)展在晶體管時(shí)期的歷史人物等；利用實(shí)驗(yàn)將課程思政融入過(guò)程化考核；在晶體管共射極單管放大器中考慮對(duì)電路的作用，預(yù)測(cè)不同的公共端優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)輸出信號(hào)的影響。

此外，學(xué)生的成績(jī)應(yīng)當(dāng)包括期末卷面成績(jī)和平時(shí)成績(jī)。其中，平時(shí)成績(jī)應(yīng)當(dāng)包括實(shí)驗(yàn)成績(jī)、作業(yè)成績(jī)及課堂表現(xiàn)；實(shí)驗(yàn)成績(jī)應(yīng)當(dāng)融入多元評(píng)價(jià)方式，讓學(xué)生邊玩邊學(xué)，以此有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情；課堂表現(xiàn)應(yīng)當(dāng)包括問(wèn)答成績(jī)、隨堂測(cè)驗(yàn)正確率、互動(dòng)成績(jī)、學(xué)生互評(píng)分等，以此助力學(xué)生全方位發(fā)展，促使學(xué)生構(gòu)建嚴(yán)密的邏輯思維。

六、結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)模擬電子技術(shù)，教師可以在教學(xué)過(guò)程中有效融入課程思政元素，利用半導(dǎo)體二極管和三極管的相關(guān)知識(shí)，加強(qiáng)學(xué)生科技報(bào)國(guó)的決心，培養(yǎng)學(xué)生的國(guó)家責(zé)任感和歸屬感；利用集成運(yùn)算放大器和負(fù)反饋放大電路相關(guān)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)操守；利用各章節(jié)知識(shí)點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)相關(guān)知識(shí)，提升學(xué)生的工匠精神。當(dāng)代青年是祖國(guó)的未來(lái)，教師應(yīng)當(dāng)培養(yǎng)學(xué)生的大局觀，使其具有批判性與發(fā)展模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)；增強(qiáng)學(xué)生的職業(yè)操守，強(qiáng)化學(xué)生的思想認(rèn)同，實(shí)現(xiàn)思想教育與知識(shí)教育相結(jié)合，進(jìn)而培養(yǎng)出有理想、有道德、有文化、有紀(jì)律的四有青年。

作者單位：楊新秀 苗瑾超 姜建功 新疆理工學(xué)院

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