軍事職業教育在線課程的教學設計與思考

趙冬梅 崔海峰 周波

[摘? ? ? ? ? ?要]? 軍事職業教育在線課程是滿足部隊官兵職業發展需求、提升崗位任職能力的重要資源，是軍隊院校開展混合式教學的基礎，在建設電子技術基礎在線課程時，為突出聚焦主責主業，貫徹落實新時代軍事教育方針，圍繞典型裝備電路進行教學設計，使課程更具“軍味兒”，挖掘課程的思政元素，“如鹽入味”般進行價值塑造，為推動軍事職業教育的持續發展起到積極作用。

[關? ? 鍵? ?詞]? 軍事職業教育;在線課程;教學設計

[中圖分類號]? G642? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文獻標志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2022）06-0043-03

一、引言

軍事職業教育是“三位一體”新型軍事人才培養體系的重要組成部分，相較于軍隊院校教育和部隊訓練實踐，它能在更大空間、更高層次、更廣領域實現軍地人才培養的良性互動[1]。建設高質量的在線課程是推動軍事職業教育發展的重要途徑，也是當前形勢下助力官兵學習訓練的重要手段。為滿足全軍從事電氣電子類工作的官兵學習電子技術基礎知識的需求，培養和提高崗位任職所需的專業素養，也為進一步探索軍隊院校混合式教學模式的構建和應用，建設電子技術基礎方面的軍事職業教育在線課程是十分必要的。

二、在線課程教學設計的指導思想

電子技術基礎課程理論性和實踐性較強，清華大學、華中科技大學等諸多高校已經錄制了在線課程，內容翔實，講解透徹，是學習電子技術方面基礎知識、基本理論和基本技能的重要資源。在軍事職業教育體系中，僅有基本的理論和方法是不夠的，為貼近崗位需求，突出實戰化教學，可圍繞典型裝備電路的組成模塊講授電子技術基礎的相關知識。

按照模塊化的設計思想，遵循學習者的認知規律，課程內容分為緒論、模擬電子技術及軍事應用、數字電子技術及軍事應用、現代電子技術創新設計四大知識模塊。按照先器件后電路、先基礎后應用的原則，每個模塊中既有基本知識點，又有知識點對應的實際裝備電路分析，在講解過程中，從家國情懷、科學精神、個人品格、工程素養和辯證唯物主義世界觀方法論等角度適時融入課程思政[2]。

三、在線課程教學設計舉例

以“二極管電路的分析及應用”為例，介紹在線課程的教學設計。

（一）整流電路

二極管具有單向導電性，相當于一個受電源極性控制的開關，只有陽極電位高于陰極電位時，它才導通，有從陽極流向陰極的電流。

二極管、限流電阻和正弦交流電源串聯構成最簡單的二極管電路，電阻兩端可得到單向脈動的直流信號，稱這種電路為整流電路，由于只有半個周期有電壓輸出，稱這種整流為半波整流。

若在二極管兩端并聯一個開關，開關的通斷就可以控制電阻上的電壓是正弦電壓還是半波整流后的電壓，這兩個電壓功率不同，這就是電飯煲的加熱和保溫檔、電熱毯的高低溫檔、電吹風的強弱風擋的工作原理。

從輸出的直流電壓看，半波整流電路只利用了交流電壓的半個周期，輸出電壓低、效率低。為提高效率，最好將交流電壓的負半周也利用上，常見的電路結構是橋式整流，目前市面上已有集成電路整流橋堆出售。

整流是交流電變換直流電的第一步，某型雷達電源調整電路如圖1所示，僅在這個電路中就有三種二極管，整流橋將交流電壓變成脈動的直流電壓，這個電壓含有較大的紋波，通過電容濾波加以濾除，發光二極管顯示電源的工作狀態是否正常，最后經過三端集成穩壓器得到穩定電壓，穩壓二極管可實現不同數值穩定電壓的輸出。

（二）保護功能

換個角度分析由二極管、限流電阻和電源串聯而成的電路，若關注的是實際二極管兩端的電壓，該如何分析呢？

根據硅二極管的恒壓降模型，當電源電壓大于0.7V時，二極管導通，導通后近似為0.7V的恒壓源，所以，輸出電壓為0.7V;當電源電壓小于0.7V時，二極管截止，相當于斷路，回路電流為0，電阻上的電壓為0，所以輸出電壓等于電源電壓。

通過輸出電壓的波形可以看出，這個電路的作用是讓信號在預置的電平范圍內，比如這里是0.7V，有選擇地傳輸一部分，超過0.7V就不輸出了，稱這種電路為限幅電路。這個電路只限制了輸入信號的上峰值，是單向限幅。若在原來二極管兩端并聯一個反向的二極管，即可實現上下峰值都受限制的雙向限幅電路。若在兩個二極管支路各串聯一個恒壓源，即可調整限制的電壓幅度。

限幅電路通常做保護電路用，某裝備系統中的運放反相放大電路如圖2所示，當電路突然受到一個強脈沖干擾時，高壓可能使運放器件損壞，若在運放的輸入端接上兩個反向的二極管，即可將運放凈輸入信號限制在0.7V以內，起到保護器件和電路的作用。

除了限幅電路的形式，二極管還可通過提供一個電流通路起到保護的作用。比如在圖3所示某型雷達電源板穩壓電路中，三端穩壓器的輸入和輸出端跨接一個二極管，目的是當輸入短路時，通過二極管給輸出電容一個放電通路，防止輸出電容的電壓作用于穩壓器調整管的發射結上，造成發射結被擊穿而損壞[3]。

在圖4所示雷達預觸發電路中，用晶體管驅動繼電器，在繼電器兩端并聯一個二極管，當繼電器線圈斷電時，二極管因勢利導，為線圈高電壓提供釋放通路，所以也稱它為續流二極管，如果沒有續流二極管，繼電器斷開時線圈兩端的高電壓將對晶體管造成極大的損壞，此時二極管也起到了保護作用。

（三）檢波電路

利用二極管的單向導電性，可從高頻調幅信號中取出原調制信號，這就是二極管的檢波功能。在圖5所示的雷達接收機二極管包絡檢波電路中，將調幅信號加到檢波二極管陽極，正半周信號使二極管導通，輸入電壓通過二極管對電容充電，充電時間常數很小，充電速度快，輸出電壓增加很快。當輸入電壓達到峰值開始下降以后，二極管截止，電容將儲存的電能通過電阻釋放，放電時間常數較大，放電緩慢。當輸入電壓增加到大于電容電壓后，二極管又導通，電容又充電……如此不斷充電、放電，當電路元件參數選取合適時，即可得到和包絡基本變化一致的輸出電壓。

（四）開關電路

開關電路利用二極管的單向導電性接通或斷開電路，兩個二極管共陽和共陰接法可分別實現與邏輯、或邏輯，這在數字電路中的應用十分廣泛。

或邏輯的特點是讓兩個輸入電壓中的較高電平通過，但又不影響較低的電平，可用在斷電保護電路中。圖6所示電路是某裝備數顯裝置中的斷電保護單元，正常工作時，系統電源6.3V經D1供電，此時D2反偏截止，6V電池組不消耗功率;當系統電源出現故障時，D1截止，D2導通，6V電池組取代電源給數顯裝置供電。

（五）穩壓功能

二極管導通后管壓降基本不變，利用這個特性，可構成低電壓穩壓電路。一個硅管提供0.7V的穩壓值，需要不同穩定電壓時可串聯多個二極管。圖7所示為某裝備功率放大電路的部分電路圖，兩個二極管產生的壓降為兩個晶體管提供適當的偏置電壓，使它們處于微導通狀態，從而消除交越失真。

若需要數值更靈活、性能更穩定地輸出電壓，專門穩壓的齊納二極管是更好的選擇。齊納二極管正常工作時，要處于反向擊穿狀態，和限流電阻配合使用，為電路提供不同的穩壓值，在雷達主板電路、視頻混合延遲板電路、線性板電路中，既有兩腳穩壓管，又有三腳雙穩壓管。可見，二極管的廣泛應用不只是利用了它的單向導電性。

（六）溫度補償功能

在某型雷達信號處理單元晶體管放大電路中也有二極管的身影（如圖8所示），利用二極管的管壓降溫度特性，當溫度升高時，二極管壓降會降低，使晶體管基極電位下降，基極電流減小，從而穩定晶體管的靜態工作點，所以二極管可起到溫度補償的作用[4]。在此處教學時可滲透哲學辯證思維——事物的兩面性，半導體器件的溫度特性既是弊又是利，對于晶體管，“熱敏性”是造成放大電路不穩定的根源，這是弊;而對于二極管，它的“熱敏性”恰好補償了晶體管隨溫度改變的特性，為我們所用，這是利，故要辯證地一分為二地看待問題。

（七）特殊二極管電路

某解碼板電路中的光耦合對CNY17，由砷化鎵紅外發光二極管耦合到一個硅NPN光電晶體管，它可以在保持輸入和輸出之間高度電氣隔離的同時，傳輸包括直流電平在內的信號信息。

變容二極管是利用PN結的結電容可變原理制成的半導體器件，在高頻調諧、通信等電路中作可變電容使用。調諧電路就是通過控制直流電壓來改變變容二極管的結電容量，從而改變諧振頻率實現不同頻率選擇的。

四、結語

軍事職業教育在線課程應貼近實戰需求，更偏重于提高學習者的崗位任職能力，為貫徹落實新時代軍事教育方針，圍繞“立德樹人”“為戰育人”，以課程思政和裝備案例為重要抓手進行在線課程建設，取得了一定的成效，也為開展混合式教學積累了豐富的資源。持續推進思政元素的挖掘和裝備電路的融入，不斷提升在線課程的教學質量，能為推動軍事職業教育的發展起到積極的促進作用。

參考文獻：

[1]成曦.推動軍事職業教育走深走實[N].解放軍報，2021-05-20（007）.

[2]張靜秋.模擬電子技術課程思政元素初探[J].現代職業教育，2020（44）：72-73.

[3]康華光.電子技術基礎（模擬部分）（第六版）[M].北京：高等教育出版社，2013.

[4]童詩白，華成英.模擬電子技術基礎（第五版）[M].北京：高等教育出版社，2015.

◎編輯 栗國花