新工科背景下物聯網工程專業“電路與電子學”課程思政教學實踐與探索

吳有龍，徐 楠，楊 忠，楊榮根，王瑩瑩，謝 慧

（金陵科技學院 智能科學與控制工程學院，江蘇 南京 211169）

0 引 言

為了進一步適應人工智能、智能制造等新領域的技術科技革命與產業變化，深化工程教育改革勢在必行。教育部積極推進新工科建設，推動高校體制機制改革，積極探索國際工程教育的中國模式，推進新工科專業建設再深化、再拓展、再突破、再出發[1-2]。物聯網工程專業屬于新興產業的專業，以互聯網和工業智能為主導，傳統的人才培養體系不能完全適應新興專業體系，提倡開拓人才培養的新模式。新工科背景下的應用型技術人才需求不斷增加，高校需要打造適應未來新興產業和滿足新經濟需求的，具備國際競爭力的多元化新興應用型新工科人才。

高校思想政治教育應始終堅持把立德樹人作為教育的根本任務，要把立德樹人融入思政教育、文化教育、社會實踐教育等各個環節[3]。要構建高效的思想政治教育教學體系，必須充分利用好課堂教學的主要陣地，樹立和增強教師的思政意識，形成教師的思政共識，把握課程教學改革的核心環節，改革教學內容、教學目標、教學方法和評價機制。應該充分挖掘專業理論課程的育人元素，將思政教育深入到每一個環節，在實踐教學中重視思政元素，專注于核心價值觀導向和知識傳播統一的課程目標。避免專業課成為單一的理論知識傳授，也避免專業課變成完全的思政課，實現專業和思政互通的教學體系和方法。最終將思想政治教育貫穿在理論教學、實踐教學和課外創新實踐過程中，構建一個科學的、完善的課程思政體系，幫助大學生能夠專業成人和德性成人，實現新時代教書育人新作為[4-5]。

1 課程思政的必要性

金陵科技學院積極開展思政教學各項工作，建設成效好，形成參考強，形成了一批典型案例。物聯網工程專業思政教學團隊被評為校優秀教學團隊，該團隊樹立了教師的思政意識，明確了教師是推進思政教育的參與者和建設者，并建立了思政教學工作坊，對教學內容進行改革，課程有機融入了科學史和馬克思主義原理。“電路與電子學”課程作為學校第二批思政課程建設示范課程，積極打造新工科背景下的課程思政新模式。開展“電路與電子學”課程思政建設，既可以完成該課程的教學目標，還可以培養學生的辨證思維能力，堅定大學生大國自信，樹立當代使命感和歷史責任感，全面綜合提升大學生素質，是培養新時代具有民族魂的青年人才不可或缺的部分[6-7]。

新工科背景下物聯網工程專業學科交叉明顯，涉及到通信、電子、計算機、自動化等相關專業，知識面寬。電路與電子學是專業必須基礎課程。“電路與電子學”包括電工學、模擬電子技術和數字電子技術，具有知識點多、實踐性強、應用基礎廣泛、知識更新快等特點[8-10]。大學生的思想政治教育工作是在專業課程中同步進行的，以立德樹人為出發點，以專業基礎知識為重點，以典型的案例教學為核心，加快課程的案例庫建設，找準合適的切入點，并與今后行業的發展方向相結合，讓專業課教學呈現出人文氣息。課堂之外以課程實踐和學科競賽等科技創新活動相結合，實現專業文化與精神文化同頻共振，將學生培養成專業和精神上的雙成人。學生通過學習了解電路與電子技術的基本概念和原理，掌握電路與電子技術中具體問題的分析方法，為綜合性專業知識獲取奠定了基礎。

2 課程概述

在課程概述介紹中，要求學生了解電工電子技術的發展歷史，掌握“電路與電子學”課程的性質和任務、電路與電子學的應用簡介以及該課程的學習方法。這部分課程的思政要點包括：電工技術的發展反映社會現代化程度，半導體電子器件的發展影響電子技術的發展。從“華為事件”來看，美國“斷供”芯片，實際就是中國目前半導體器件技術與發達國家有明顯的差距，并且中國研發半導體芯片的時間遠遠不足西方發達國家，讓國產高精尖科技企業受制于他國。通過介紹電工和電子技術的發展歷史，引出我國電工電子技術的現狀，對學生進行思想教育，認識到我國的不足之處，正確的認識世界，可以極大地刺激“中國芯片”的發展步伐，培養學生為社會主義現代化事業獻身的堅定信念，讓學生明確奮斗目標，激勵學生為國家富強而奮發努力向上。

3 教學內容的思政元素的設計

3.1 電路等效變換

要求學生掌握基爾霍夫定理、支路電流和節點電位分析法、串聯和并聯電路的等效變換、等效電源定理和疊加原理。這部分的課程思政要素包括：引導學生辯證地對待人生矛盾，遇事不鉆牛角尖，辯證地對待學習和生活，正確對待同學之間的關系，學會減緩壓力，關注心理和生理健康，追求真善美。電路中的同一題目，有著不同的求解方法，明白看待問題要有多個方面，不能片面的看待問題。

3.2 電路的暫態過程

要求學生理解電容和電感儲能元器件模型，含有儲能元件的電路過渡過程。這部分課程的思政要素包括：儲能元件能量是不斷積蓄的，當能量滿了才能對外放電。引導學生在生活中要明白厚積薄發的道理，科技強則國家強，清楚我們中華民族一路走來的偉大歷程，是全國人民不懈努力的結果，是一代代革命家和科學家奮斗的結果，培養學生的歷史責任感。

3.3 諧振電路

要求學生掌握交流電路、RLC電路分析方法，理解電路產生諧振的條件。這部分思政要點包括：引導學生掌握利與弊，任何事情都有兩面性，用好了就是利，用不好就是弊。學生掌握專業知識和個人品德實現同頻共振，相互促進，優秀的人在方方面面都能表現出優秀的一面。此外，在實際工程應用中，正確合理地利用諧振的優勢，避免諧振電路的缺點，造成不利的結果。

3.4 基本放大電路

要求學生掌握放大電路的組成原則及性能指標、直流與交流通路、晶體管放大電路的三種接法與分析方法、截止失真和飽和失真的原因。這部分的課程思政提要包括：引導學生透過現象看本質，放大電路實現的是小信號的放大，其本質是能量控制與轉移。引導學生理解需求決定方法與形式，根據實際問題的特點來選擇晶體管放大電路，根據輸入輸出電阻、放大倍數等性能指標的需求選擇半導體器件構成放大電路的接法。引導學生用辯證唯物主義去分析放大電路的直流通路和交流通路。

3.5 放大電路中的反饋

要求學生掌握反饋電路的基本概念、負反饋放大電路的四種類型、負反饋對放大電路性能的影響、負反饋放大器的基本關系式和深度負反饋的近似計算。這部分思政要點包括：引導學生掌握矛盾的普遍性和特殊性原理即矛盾無處不在，但矛盾又有主次。放大電路加入負反饋后可以改善放大性能，但卻降低了放大倍數，這是一對矛盾。既要保證電路的放大能力，又要保證由反饋帶來放大電路性能的改善，明白凡事有利也有弊，要分析主次，權衡利弊。

3.6 功率放大電路

要求學生掌握功率放大電路的極限工作狀態下的特殊問題，如何盡可能大地保證輸出功率、盡可能小地減小失真和提高效率。這部分的課程思政要點包括：功率放大電路中晶體管基本處于極限工作狀態，引導學生明白做任何事情要掌握好度，實現恰到好處，否則超過了度，電路中晶體管就會損壞。引導學生明白互補對稱電路的優勢，懂得互相合作充分發揮各自的優勢，能夠實現多元平衡、互利共贏。

3.7 門電路

要求學生掌握晶體管的屬性和工作原理、門電路的設計和構成，以及其在集成電路的作用。引導學生明白“中國芯”的重要性，強大的集成電路由幾十億個晶體管構成，只有每個元器件獨立正常工作，集成電路才能正常運轉，從而整個大系統才能正常運轉。國家的發展繁榮與每個人都是緊密相連的，學生清楚地知道個體依附在集體中才能體現價值，集體缺少了個體的組成，那么集體也不再存在，兩者相互制約。個人融入到國家中才能體現出價值和意義，將自己投身到社會和祖國最需要的地方去才能發揮自己的光和熱。

4 思政教育的改革思路

4.1 形成教師的思政教育觀念

教師是課堂的第一責任人，也是學生的引路人，一言一行都對學生的思想觀念產生影響，教師的德育意識和思政意識得到了強化，才能在課堂教學中向學生傳道授業。首先，可通過聽講座、看視頻、學案例，讓專業教師形成思政觀念，明確思政課程的必要性；其次，可通過不同類型的主題黨日活動和思政教學比賽活動，加深教師對課程思政的重要性的理解，從而形成思政教育的觀念；最后，教師對課程進行改革和實施，找準該課程在整個專業知識系統中的定位，讓專業課程和思政課程同行互補，實現協同育人。

4.2 提高實踐環節的質量

實踐環節是“電路與電子學”課程教學的一個重要環節，通過實踐課程的真實項目，將愛國主義教育、社會責任、民族自信、安全意識等深入到整個實踐的教學環節。如要求學生獨立完成收音機焊接和組裝工作。實踐過程中，學生掌握了烙鐵的焊接工藝，認識了電阻、電容、發光二極管、濾波器、鑒頻器、振蕩線圈等，掌握了常用的示波器、函數發生器和萬用表的使用方法。焊接過程中對比使用國產元器件和進口元器件，比較收音機最終的效果，讓學生明白我國電子元器件與西方發達國家的差距。通過這個實踐課程，可以大大提升學生的動手能力，同時激發學生的愛國主義情懷和奮斗精神，增強大國自信，只有練就過硬的本領，才能突破外界的技術封鎖，讓國家強大起來。

5 結 語

本文基于新工科背景下需求探討“電路與電子學”課程思政的迫切性、必要性和思政元素的設計，并將思政元素結合好專業教學內容潛移默化地融入到課堂中，提出了從教師觀念和實踐教學兩個方面進行課程思政的改革思路。學生掌握該門課程的相關知識點的同時，引導學生辯證地看待問題，培養學生的個人使命與國家使命，激發學生家國情懷、文化自信、科學精神和民族擔當，將學生培養成有思想、有能力、有創新、有正確價值觀的新興應用型人才。