



摘? 要:電路分析課程是電子信息類專業本科生的學位課及專業基礎課程,具有理論嚴密、邏輯性強、工程背景廣闊等特點,在專業人才培養方案中具有奠定專業基礎、培養專業基本技能的作用。結合應用型本科教學目標,對電路分析課程的思政建設進行思考和探索,構建完整的思政建設體系。
關鍵詞:應用型本科;電子信息類專業;專業基礎課程;課程思政
中圖分類號:G641? ? ? ?文獻標志碼:A? ? ? ? ? 文章編號:2096-000X(2022)20-0168-05
Abstract: The course of Circuit Analysis is a degree course and professional basic course for undergraduates in electronic information, which is equipped with strict theory, strong logic, and broad engineering background and other features. It plays the role of laying professional foundation, training professional basic skills in the professional talent training program. Combined with the application of undergraduate teaching objectives, we focus on thinking and exploring the course of Circuit Analysis, to build a complete system of political construction.
Keywords: applied undergraduate; electronic information major; professional basic courses; the ideological and political education in all courses
高等教育肩負著為國家建設和民族復興培養高質量優秀人才的重要任務,而高質量人才的標準為,“政治堅定,具備正確的政治追求和理想信念;勇于擔當,具備強烈的社會責任感和家國情懷;銳意創新,具備卓越的創新精神和創造能力;勇于實踐,具備突出的社會實踐和發展能力”[1],這就要求高等教育不僅需要對學生進行知識傳授和能力培養,更需要在思想教育和素質塑造方面齊頭并進,正如習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上強調的:“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。[2]”這就需要同時在傳授學生知識、提高學生能力的過程中不斷融入“課程思政”,學生在學習各門課程后在知識、技能、能力和素質等方面都應有所提高。
一、應用型本科院校課程思政建設目標
應用型本科院校以培養高水平應用型人才為目標,強調“厚基礎、高能力、會創新”,在課程設置上強調“基礎、適用”,培養學生雄厚的專業基礎和專業素養;在課程教學中強化“實踐環節”,培養學生解決實際問題的能力及創新能力[3]。這些目標,與高質量人才培養和課程思政建設的目標不謀而合,即應用型本科院校課程思政建設應從學生實際能力的培養出發,實現學生知識、能力、素質全方面提高。
二、電子信息類專業人才畢業要求和培養目標
電子信息類專業基于學校高水平應用型人才的辦學定位,根據專業特色和培養目標進行能力要求的細化,確定了本專業畢業生在專業能力、通用能力和社會素養三個方面的具體要求,要求學生滿足以下12條畢業要求。
(1)足夠的工程知識。(2)較好的分析問題能力。(3)設計/開發解決方案的能力。(4)研究能力。(5)使用現代工具的能力。(6)工程與社會間融合協調的能力。(7)正確對待環境和可持續發展的能力。(8)良好的職業規范。(9)正確處理個人與團隊關系的能力。(10)良好的溝通能力。(11)一定的項目管理能力。(12)終身學習能力。
結合畢業要求,將高等教育思政建設的新理念融入電子信息類專業的培養目標,可將其歸納為以下5點。
(1)人文素養:具有良好的政治素養、職業道德和人文素質,樹立正確的職業觀、人生觀、世界觀和價值觀。
(2)專業能力:具有扎實的電子信息理論基礎,掌握現代電子信息技術、信息類應用軟件和硬件開發等較寬范圍的專業知識,能夠運用專業知識解決復雜工程問題。
(3)工程能力:具備工程素養,能夠在電子信息類工程及其相關領域從事工程設計、設備制造、網絡運營、技術管理和設備開發與應用等工作。
(4)團隊協作:具有創新意識、團隊精神和管理能力,交流溝通、組織協調及項目管理能力。
(5)持續發展:具有國際視野、終身教育意識和繼續教育能力。
三、電子信息類專業電路分析課程思政建設探索
在分析應用型本科的課程思政建設目標,確定電子信息類專業的畢業要求和培養目標之后,電路分析課程的思政建設方向也隨之確定。
(一)電路分析課程思政建設目標
課題組從學校應用型本科的辦學目標、電子信息類專業的畢業要求和培養目標出發,結合電路分析課程特點和課程思政建設理念,從以下4個方面確定了電路分析課程思政建設目標。
(1)知識目標:學會結合數學、物理等相關概念及方法;掌握常用典型電路的基本概念、基本定理及常用分析方法,培養學生雄厚的電子信息類專業基礎。
(2)技能目標:具備熟練使用電路常用儀器儀表設計、搭建及驗證電路的技能;具有熟練使用仿真工具進行電路設計、調試與分析的技能;具備電子信息類專業基本技能。
(3)能力目標:具備對各類典型電路問題進行獨立分析并解決問題的能力;具有一定的實用電路實踐和設計能力;具有思辨和創新能力,具有自我學習及持續學習能力。
(4)素質目標:具有電子信息類專業基本素養;倡導人文通融,增強學生的文化修養和綜合素養;面對問題具有挑戰意識和創新意識;具有溝通能力和團隊協作意識;具有敬業愛崗意識和社會責任感。
(二)融入課程思政元素的電路分析課程目標
根據學校高水平應用型本科的人才培養要求,融合電路分析課程思政建設目標,課題組從電路分析具體教學內容出發,確定以下4個融入課程思政元素的電路分析課程目標。
(1)了解電路的概念及分類,掌握電路分析的基本概念、基本物理量及基本定律,培養學生雄厚的專業基礎和認真踏實的學習態度,幫助學生建立正確的世界觀、人生觀和價值觀。
(2)掌握電路分析的等效變換法、線性電路的一般分析方法、線性電路的基本定理,培養學生樹立科學方法論,強化學生的思辨意識和創新精神,厚植職業倫理,弘揚工匠精神,培育學生的敬業姿態和創新意識、培養求實精神和科學品質。
(3)掌握常用典型電路的基本概念、基本定理及可采用的分析方法,具備應用電路分析的基本知識對各類典型電路問題進行獨立分析并解決問題的能力,具有熟練使用EWB、Multisim等仿真工具進行電路設計與分析的能力,培養學生的敬業精神和創新意識。
(4)掌握二端口網絡的基本概念、基本參數方程及其相關分析方法,培養學生的綜合應用能力及思辨創新能力,提高學生對新技術、新方法的學習興趣,強化學生持續學習和適應發展的能力。
(三)融入思政元素的電路分析教學大綱
思政版大綱制定是課程思政建設的第一步,課題組經過討論,確定出融入思政元素的電路分析教學大綱, 見表1。
四、電路分析課程思政建設課堂教學實施方案設計
大綱的修訂為電路分析課堂教學指明了方向,針對課堂教學,結合電路分析思政班教學大綱,將上述4個課程思政建設目標融入課堂教學設計,可以得到電路分析課程思政建設課堂教學實施方案。如圖1所示。
五、電路分析課程思政課題教學實施方案示例
下面以等效電源定理為例,進行課堂教學設計示范,其思政課堂教學目標設計見表2。
本次課堂具體教學設計如下。
(一)學習內容
學習內容為等效電源定理,最大功率傳輸定理。
(二)教學課時
教學課時為2學時。
(三)教學環境
教學環境為多媒體教室。
(四)目標群體
1. 具備一定電路分析基礎知識的學生。
2. 掌握大學物理和高等數學相關知識的學生。
(五)教學方法
教學方法包括:(1)引導法;(2)案例法;(3)討論法。
(六)教學安排
1. 引導文(5分鐘)
(1)對疊加定理知識進行回顧。此處設置提問環節,考察學生對前面知識點的掌握。
(2)對于含源二端網絡,如何進行等效呢?此處可回顧等效原理,融入課程思政:科學研究的目的是不斷發現更快更好的方法解決具體問題,即培養學生的科學方法論。
2. 等效電源定理(60分鐘)
(1)戴維南定理(35分鐘)
定理內容(5分鐘),注意強調此處與前期關于實際電源的等效電壓源模型之間的知識關聯性,促進學生復習相關知識,強化結論。定理證明(10分鐘),此處在證明時注意引導學生回顧疊加定理和替代定理,也可提問學生,對相關知識復習回顧,并提示學生“學以致用”。定理應用(15分鐘),a. 此處舉例進行方法練習,選擇2個難度和題型層層推進的例題,例1為基本應用;例2為復雜靈活題型,強化學生方法掌握,b. 例2可在兩個班級各請1位學生上講臺解答,其余同學自行解答,然后請臺下同學對2位同學的解答進行評講,2個班級PK,進行課堂互動。本課小結(5分鐘),a. 此處為本節知識點中的重點及難點,需板書并加以強調;b. 引入開路短路法,對課程教學進行高階性拓展,并針對我校應用型本科的教學定位進行能力培養。
(2)諾頓定理(25分鐘)
引文:實際電源的電壓源模型引出戴維南定理,其電流源模型是否也有相應的定理對應?提出諾頓的發現——諾頓定理。定理內容(5分鐘),注意與戴維南定理相比較,培養學生思辨意識。定理證明(5分鐘),建議請學生完成,達到課程“挑戰度”目標和“翻轉課堂”效果。定理應用(12分鐘),此處可舉2個例題進行講解分析,例1為典型諾頓定理應用題目,難度正常;例2為含受控源電路的諾頓定理應用練習,有一定高階性??偨Y(3分鐘),此處可融入課程思政,結合教材中關于戴維南和諾頓的介紹,提出由兩人均是歷經挫折后大器晚成,鼓勵學生持續學習,面對困難應不怕失敗,敢于挑戰。
3. 最大功率傳輸定理(20分鐘)
定理內容(3分鐘),進行提示,注意功率和效率,拓展知識面,培養知識目標和技能目標。定理應用(14分鐘),此處可舉一個實用性例題,通過例題鞏固等效電源定理及最大功率傳輸定理的應用。定理總結(3分鐘),此處可融入課程思政,應將解決實際問題的能力作為檢驗自己學習情況的重要標準。學以致用,鼓勵學生成為創新應用型技術人才。
4. 本次課堂小結(5分鐘)
(1)等效電阻三種計算方法,即等效變換法、開路短路法、外加電源法。視情況選用不同方法(創新思維,靈活應用)。(2)戴維寧定理和諾頓定理是分析復雜電路的一個十分有用的工具,適用于只關心電路某一支路或某部分的情況(應用為主,學以致用)。(3)關鍵是戴維南和諾頓等效電路的求法(抓住重點,科學方法論)。
5. 本次課后作業(展示作業安排,請學生課后完成)
(1)課外檢測:思考題4.3,學習通4.3測試題。
(2)課內必做:教材88頁,習題4.10,4.12。
6. 本次課后思考(展示思考題,請學生課后完成,下次課進行抽查解答)
(1)在電子技術領域里,更多考慮的是負載如何獲得最大功率,而在電力系統卻更關注電能的傳輸效率,為什么(應用型人才培養,知識目標)?
(2)某電源的開路電壓為15 V,接48 Ω電阻時,電流為0.3 A,該電源接多大負載時處于匹配工作狀態?此時負載的功率是多大?若負載電阻為8 Ω時,功率為多大?傳輸效率為多少(拓展學習,實現課堂高階性,能力目標)?
(3)有一個100 Ω的負載,要想從一個內阻為50 Ω的電源獲得最大功率,采取一個100 Ω的電阻與該負載并聯的辦法是否可以,為什么(活學活用,技能目標)?
六、電路分析課程思政考核方案
課程考核方式改革也是課程思政建設的重要步驟,融入思政建設的電路分析考核方案見表3。
七、結束語
從課程思政建設目標出發,以課程具體教學目標為載體,將思政建設目標歸結為知識擴展、技能培養、能力提升、素質塑造,進一步培養具有創新精神和思辨能力,充滿工匠精神和團隊意識的高水平人才,將是未來很長一段時間高等教育的大勢所趨,課題組將從電路分析課程的思政建設出發,對更多的課程進行思政建設探索,更好地實現高水平應用型本科人才培養目標,為國家建設和民族復興培養更多有用人才。
參考文獻:
[1]蘇偉.高質量人才的四個標準[N].大眾日報,2018-4-4.
[2]習近平:把思想政治工作貫穿教育教學全過程 開創我國高等教育事業發展新局面[N].人民日報,2016-12-9.
[3]田麗鴻,包永強,張健.應用型本科電子信息類專業課程思政建設思考與探索[J].黑龍江教育,2021(4):80-82.