模擬電子技術課程思政教學改革路徑與實踐

董小偉，葉 青，崔 健，黃 明

（北方工業大學 信息學院，北京 100144）

一、課程思政內涵與實施重要性

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性指導文件，特別是在2016 年12 月，習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上強調：“高校思想政治工作關系高校培養什么樣的人、如何培養人以及為誰培養人這個根本問題。要堅持把立德樹人作為中心環節，把思想政治工作貫穿教育教學全過程，實現全程育人、全方位育人，努力開創我國高等教育事業發展新局面”[1]，明確了高校辦學方向、提出了課程思政改革的目標和任務。

課程思政作為一種新的教育理念，不同于傳統思想政治理論課程對大學生進行顯性鮮明的意識形態塑造，課程思政的內涵是將各類課程所蘊含的隱性思政元素融入教育環節，以潤物無聲的方式實現知識傳授、能力培養、價值引領的有機結合，使各類課程同向同行、達成協同“育人”目標[2]。

二、專業課開展課程思政的關鍵因素與路徑

（一）打通“教師-課堂-學生”課程思政的橫向路徑

專業課是保障高校人才培養質量的關鍵環節，必須多途徑、多角度加強專業課課程思政建設。“教師-課程-學生”是構成課程思政的基本元素，落實課程思政需要引導和發揮相關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。若想在教學過程中得心應手地開展課程思政，高校專業課教師必須堅定自身的政治信念、堅持不懈地加強政治理論學習[3]，通過聽廣播、聽報告、讀原著以及交流討論等多種途徑關心時政、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。

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

課程是實施課程思政的主戰場，是教師與學生之間知識傳授與德育培養的橋梁。這就需要教師團隊結合專業知識和學生特點，在課程準備和教學過程中，認真細致地挖掘課程所蘊含的思政元素；通過師生溝通、問卷調查等方式，把握學生的興趣點和內在需求，將人文價值、科學精神、創新意識、家國情懷等思政元素巧妙地融入學生更樂于接受的專業實例和最新研究成果中，潛移默化地引起學生思想情感的共鳴。同時，在對學生的考核評價中適當地引入思政理論和德育知識，形成教師與學生、教學與考核評價的閉環反饋，不斷改進專業課思政教育效果。

（二）打通“高校-院系-專業”課程思政的縱向路徑

“立德樹人是高校立校之根本”，切實做好學生的思想引領、品德培養和人格塑造，是高校堅持和秉承社會主義大學的辦學方向、樹立良好口碑、健康長遠發展的重要保障[4]。高校管理者要從思想上加強對課程思政教育理念的重視、從制度上建立課程思政規范監督體系。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，加強專業課程群教師內部傳幫帶，提升青年教師教育教學技能和德育能力；并通過學院間交流協助，聘請思政教師輔導，提升專業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[6]，必須從整個專業的培養方案、各專業課的教學大綱、教學安排、考核方式、學生反饋、成果導向等多方面，逐年級、分層次、成體系地將思政教育融入理論課、實踐課、實習實訓、畢業指導等各環節，才能更有效地實現全方位、全過程育人理念。

三、模擬電子技術課程思政元素挖掘與實踐

模擬電子技術作為高等院校電類相關專業的核心課，在電類人才培養中發揮“承上啟下”的關鍵作用。模擬電子技術課程應以工程創新應用型人才培養為核心，在實現高?！傲⒌聵淙恕备救蝿罩小笆睾靡欢吻?、種好責任田”。

模擬電子技術課程中蘊含著豐富的思想政治元素[7]，為嘗試專業知識傳授與核心價值引領的有機結合創造了可行性。我校模擬電子技術課程教材選用清華大學編著的《模擬電子技術基礎》（高等教育出版社），共十章。對教材知識點進行梳理，既可以幫助學生建立內容間的相互聯系、避免在多而復雜知識中迷失，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，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的進步施展才華、培養大批優秀人才的事跡，可以很好地激發學生的民族自尊心和愛國情懷。

第二章（常用半導體器件）：在介紹半導體基礎知識、二極管、三極管、場效應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易戰，引導學生客觀看待我國半導體制備與發達國家間的差距，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給學生，使學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雜，需要在直流通路中分析直流靜態工作點，在交流通路中分析交流小信號參數。為加深同學們對直流、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行遠距離輸電方式所引發的“交直流之爭”，雖然當時愛迪生擁有崇高聲望，但由于頑固堅守直流輸電技術導致公司競爭力大大削弱，提醒同學們科學技術日新月異、即便再偉大、權威的人如果固步自封也無法適應新技術的發展，激勵學生要敢于質疑、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動負載能力增強；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，讓同學們明白崗位無貴賤，只有根據自身特點，選擇合適的崗位，才能最大程度地發揮優勢，提高團隊整體的競爭力，引導學生樹立正確的職業觀和團隊合作意識。

圖1 集成運算放大器組成及應用

第五章（放大電路的頻率響應）：在介紹頻率響應的基本概念后，引導學生根據輸入信號的頻率范圍，分頻段分析放大器的參數特性，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行簡化分析的方法，使同學們體會到處理復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、學習遇到的困難。

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，深入分析負反饋對放大電路性能的影響，使同學們了解閉環負反饋降低非線性失真、提高放大器穩定性的作用。這與我們黨一直以來勇于開展批評與自我批評的經驗相一致，只有不斷加強黨內監督、自覺接受人民群眾意見、形成開言納策的閉環機制，才能發現問題、及時整治，使黨的根基更穩定，保障國家各項事業不斷完善和發展。

第七章（信號的運算和處理）：介紹基礎知識，比例、加減、積分、微分電路的工作原理之后，通過練習的方式，向同學們介紹自動控制系統中非常重要的PID 調節器，如圖2 所示[8]，引導同學們運用“虛短”“虛斷”的概念分析電路輸出電壓與輸入電壓的關系，使學生自己發現PID 名稱的由來P-Proportional（比例）、I-Integral（積分）、D-Differential（微分）。同時為加深學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 在電動機調速、無人機姿態控制等多領域的廣泛應用，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生。

圖2 PID 調節器基本電路

第八章（波形的發生和信號的轉換）：在講解正弦波振蕩電路時，引導學生理解產生正弦波振蕩的幅值平衡條件和相位平衡條件，讓同學們體會到正反饋集聚能量的強大作用，鼓勵學生在生活中調整心態、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，甲類功放導通角為360°、沒有信號失真、但效率只有50%；乙類功放導通角為180°，信號嚴重失真，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、最大輸出功率和效率，使同學們明白凡事有一利就有一弊，培養學生辯證、全面看待事物的思維，引導學生對人對己要心胸開闊、避免在生活中求全責備。

第十章（直流電源）：在講述完直流電源基礎知識之后，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革新，斬獲2020 年度“全球新能源汽車創新技術”大獎，實現體積集成效率提升50%、使搭載磷酸鐵體系的純電動汽車續航里程超過600 km 的事例，將最新知識和研究成果展示給學生，引發學生的自豪感和創新動力。

四、模擬電子技術課程思政教學案例

教學內容：第六章第1 節——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，為什么定期數據反饋能更好地促進經濟社會發展？

（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，是發現問題、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。在學習中要“學而時習之”；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，發現不足不斷改進；對于我們黨和國家，要形成開言納策的閉環機制、自覺接受人民群眾意見，保障國家各項事業不斷完善和發展。

（3）反饋的類型：正反饋、負反饋、直流反饋、交流反饋。這些知識點雖然概念簡單，但比較抽象、很難與工程應用相聯系。在教學過程中采用列表對比的方式，可以幫助學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

討論擴展（5 分鐘）：

（1）互動討論：生活、學習、課程中還有哪些是正反饋、哪些負反饋？

（2）能力擴展：以2017 年全國大學生競賽本科組（E題）-自適應濾波器為例，其中涉及利用正反饋振蕩電路產生三角波、方波信號，也涉及負反饋實現加法運算電路，引導學生對于復雜工程問題的思考，激發學習興趣和能力提升。

五、結束語

課程思政不是一朝一夕、一兩門課就能實現的宏大任務，理工科專業必須緊跟時代步伐，結合專業特色、課程特點和學生內在需求，加強和持續改進課程思政建設。模擬電子技術課程以“學生主體、能力本位、德業雙修”為目標，全方位深化教育教學改革，堅持知識傳授與價值引領相統一、充分發掘課程和教學方法中蘊含的思想政治教育資源，不斷改進教學效果，力求為國家培養出德才兼備的高素質專業人才[9]。