模擬電子技術課程思政研究與實踐

劉曉娣，張 靜，李香宇，胡 昊

(海軍航空大學 航空基礎學院，山東 煙臺 264001)

育人本是課程教學的應有之義，所有課程都要承擔好育人責任，與思政課程同向同行。但不同專業課程的內容、特點和思維方法不同，如何在專業課程中將思政元素有機融入，解決好專業教育和思政教育“兩張皮”的問題，成為當前高等院校教育教學的一個熱點問題[1-6]。

模擬電子技術課程是電子類專業的一門核心專業基礎課程，通常情況下也是整個電子類課程體系的開篇之課，在專業人才培養的思政體系中具有重要意義。為此，課程組以立德樹人為根本任務，以《高等學校課程思政建設指導綱要》[7]為基本遵循，深入開展模擬電子技術課程思政的研究與實踐，注重知識傳授、能力培養與價值引領的同頻共振，充分發揮該課程在電子類專業人才培養中“育人”的主戰場、主渠道作用，與思政課程形成協同效應。

一、思政視角下模擬電子技術的特點

課程內容是開展課程思政的基本載體，筆者以課程思政的視角對模擬電子技術課程的特點進行全面分析，以精準挖潛課程知識體系中所蘊含的思政元素，使課程教學從單一的知識維度，拓展至德育、素養、人文等多個維度，有效延伸課程的深度、廣度和溫度。

(一)模擬電子技術中處處體現著辯證唯物主義的觀點

模擬電子技術具有很強的理論性和實踐性，由于深奧難懂，素有“魔電”之稱。但深入剖析模擬電子技術中的內容，會發現對模擬電路進行分析、計算、驗證、設計的過程正是運用辯證唯物主義的觀點發現問題、分析問題、解決問題的過程。

1.對立與統一

通常在為改善電路某一方面的性能而采取某種措施時，必將會對電路的其他性能參數產生影響，此時就必須面對新的問題：對其他參數產生了什么影響？這種影響能容忍嗎？所謂“一陰一陽之謂道”，凡事有一利必有一弊，沒有絕對的利與弊。電子電路是一個整體，各方面的性能相互聯系、相互制約，深刻反映了事物運動中對立與統一的基本規律，充分體現著事物矛盾運動的基本原理。在教學中堅持問題導向、強化問題意識，使學生在解決矛盾的過程中深入理解模擬電路的原理與性能。

2.現象與本質

模擬電路實際應用廣泛，電路形式千變萬化，初學者面對復雜多樣的電路容易心生畏懼。但深入分析，會發現復雜電路本質上是由若干基本電路按照一定的規律組成的。因此，在模擬電子技術課程的學習中，沒有必要記住所有的電路形式，只需抓住模擬電路的實質，掌握關鍵的基本電路，深入分析這些基本電路的組成、工作原理及主要性能，注重基本電路的分析與復雜電路的綜合，復雜電路的分析便會迎刃而解。此外，模擬電路中有些概念理論比較抽象，例如同一放大電路對于不同頻率的輸入信號，放大能力存在差異;基本共射放大電路在環境溫度的變化時放大能力也會發生變化。要理解這些現象，需要抓住構成放大電路的核心器件——晶體管，它是一種半導體器件，存在電容效應，而且參數會隨溫度的變化而變化。

3.共性與個性

在模擬電子技術中有放大電路、運算電路、濾波電路、振蕩電路等多種基本電路，每種基本電路又有多種形式。以基本放大電路為例，由晶體管構成的基本放大電路有共射、共集和共基三種基本組態，由場效應管構成的基本放大電路有共源、共柵和共漏三種基本組態。每類基本電路的組成原則是不變的，基本電路形式的工作原理、分析方法是相通的，但主要性能指標卻各有特點。因此在學習過程中，要注意每類基本電路的共性歸納與不同形式電路的個性演繹。

4.抓住主要矛盾

在模擬電子技術中，要學會從工程的角度思考和處理問題。一方面，對于實際需求，不能一味追求高性能，而應從適用的角度出發，選擇滿足要求的最適合的電路，“最適合的才是最好的”[8];另一方面，實際工程中在滿足基本性能指標的前提下，容許存在一定的誤差范圍，因此模擬電子技術中不必追求過于精確的計算，通常采用“估算法”，即近似計算，但是近似分析要合理。

5.實踐的觀點

模擬電子技術課程的工程性決定解決問題時不能“紙上談兵”，在課程內容上包含理論和實驗兩部分，在教學中要將理論與實踐相結合。實際上，模擬電子技術中的很多理論是在一定的工程背景和應用需求下經過實踐得到的，而實踐正是馬克思主義哲學的核心觀點。

(二)模擬電子技術的廣泛應用中飽含著溫度

模擬電子技術雖然理論深奧晦澀，但作為一門工程技術類課程，其理論是從實踐中發展起來的，在社會生產生活、國防軍事等領域有著廣泛的應用。在課程教學中，挖掘模擬電子技術在中國特色社會主義建設與發展的大背景下應用于實際社會生活、軍事裝備等方面的典型案例，例如抗疫背景下運算電路在測溫計中的應用、放大電路在飛行員耳機中的應用，使學生從親身經歷、所見所聞的事件中見證所學知識能夠解決自己關注的實際問題，從心理上拉近課堂知識與學生的距離，增強學生的親近感，提升課程的溫度，在潤物無聲中實現價值引領。

(三)模擬電子技術的發展中蘊含著人文性

模擬電子技術是19 世紀末、20 世紀初開始出現并得到迅速發展的一門新興技術，其發展以英、美等國科學家的發明為主線，先后經歷電子管、晶體管、集成電路三個發展階段。縱觀模擬電子技術的發展歷程，每個階段都是在科學家們無畏艱辛、創新探索、追求卓越中一步一步向前發展，其發展史是一部人類為解決現實問題、實現美好未來而勇于探索、不懈奮斗的歷史。再回顧我國模擬電子技術的發展，新中國成立初期，國家英明決斷發展半導體技術，老一輩科學家放棄國外優厚的待遇毅然回國，在一窮二白的中國大地上開啟半導體材料、電子電路的研制，推動了我國電子技術的發展，充分體現了愛國奉獻、艱苦奮斗的精神。因此，模擬電子技術雖然屬于工程類課程，但是在發展的道路上也蘊含著豐富的人文性。

二、模擬電子技術開展課程思政的基本思路

為確保課程思政能夠真正落地落實、與專業教育有機融合，筆者立足模擬電子技術課程的特點，從課程思政的本質、思維、形式、方式四個方面找準思政角度，形成課程思政的基本思路。

(一)立德樹人為根本任務

要育人，首先要明確“為誰培養人”的根本問題。我們要培養的是德智體美勞全面發展的社會主義建設者和接班人，因此模擬電子技術課程必須在知識傳授和能力培養的同時加強價值引領。雖然模擬電子技術的發明與發展主要在西方國家，但課程講授中不僅要弘揚科學家勇于探索、不懈奮斗的精神，更要融入我國模擬電子技術的發展故事、講好中國人利用模擬電子技術發展社會生產生活、國防軍事的故事，加強對學生世界觀、價值觀的教育，引導學生樹立正確的國家觀、歷史觀和人文觀。

(二)辯證唯物主義世界觀和方法論融入課程教學全過程

根據模擬電子技術課程的特點，在電路的理論分析中融入事物矛盾運動的基本原理，不斷強化學生的問題意識，增強辯證思維能力;在實驗實作中融入認識和實踐辯證關系的原理，強調理論與實踐相統一。注重引導學生運用辯證唯物主義正確認識問題、分析問題和解決問題，同時融入工程倫理、工匠精神等。

(三)注重言傳身教

“老師是學生道德修養的鏡子。”老師堅定的理想信念、強烈的責任感及“為人師”的個人魅力，是開展課程思政的立足點。老師必須從自身做起，加強政治理論學習，提高思政意識與思政自覺，提升師德修養，以身示范，將自身優良的師德、師風、師魂與課堂教學相融合，進而在潛移默化中潤化學生。

(四)注重隱性育人與畫龍點睛的結合

專業基礎課程的思政不是單純的“課程”+“思政”，不能單純干巴巴地講一堆大道理、“貼標簽”，而應該將思政元素融入到課程內容中，融入到社會實際中、進而融入到學生關心關切的問題中，真正觸及學生默會知識的深處，實現隱性育人。同時思政元素在課堂中不僅要自然融入、啟迪育人，還要注重歸納總結、畫龍點睛，以提升課程的深度與廣度，使課程思政真正見功見效。

三、模擬電子技術課程思政的教學實踐

模擬電子技術課程聚焦價值塑造、能力培養、知識傳授“三位一體”的人才培養目標，著力從家國情懷、辯證思維、工匠精神和團隊意識四個方面開展課程思政，對學生進行價值引領，為電子類專業育人開好局。

(一)講好中國故事，培養家國情懷

模擬電子技術課程的緒論一般從發展史開始講解，而模擬電子技術的發展史大多以電子管、晶體管和集成電路三個階段為主線進行介紹，在這個脈絡中沒有中國的印跡，這難免會使學生產生心理落差，忽略我國模擬電子技術的發展與進步，削弱學生的自信心。為此，在傳統的模擬電子技術發展史中，增加中國的發展歷程。

1956 年中國明確提出“向科學進軍”，把半導體、無線電、自動化和計算機這四個在國際上發展迅速而國內急需發展的高新技術列為四大緊急措施[9]。中國從半導體材料開始，自力更生研究半導體器件，于1957 年成功研制第一只鍺晶體管。半導體晶體管的成功研制，促成了我國晶體管計算機和晶體管收音機的誕生，在國內產生了很大的影響。1959 年制造出第一塊硅單晶，1963 年制造出國產硅平面型晶體管。這些技術的成功，為硅集成電路的研究打好了基礎。1972 年我國自主研制成功PMOS 大規模集成電路，實現了從中小集成電路發展到大規模集成電路的跨越。之后，在國家的大力支持下，中國的集成電路產業得到不斷發展，已經形成了在芯片設計、晶圓制造、封裝和測試等方面相對成熟的技術，出現了像上海華虹、中芯國際、華為等企業，但很多上游基礎原材料、核心技術等仍然掌握在外國制造商手中，“中興事件”給國人敲響了警鐘，使我們認識到：核心技術要掌握在自己手中！在中國模擬電子技術發展史上，涌現出一大批舍身忘我的科學家，比如中國半導體技術的奠基者：謝希德、黃昆和林蘭英等人，在新中國成立后，他們毅然選擇回歸祖國，并將半導體技術帶回了祖國，充分反映了老一代科學家救亡強國的精神。

此外，結合課程內容在模擬電子技術的實際應用中選取典型教學案例，例如在集成運算放大器部分，引入學生比較關注的事件——當前中國集成電路的發展及其在世界的影響;在運算電路部分，引入電子測溫計的應用案例，由此關聯全國抗疫大背景。

通過講好模擬電子技術中的中國故事，使學生一方面感悟老一輩科學家舍小我成大我的家國情懷，另一方面看到我國在模擬電子技術方面取得的成就，堅定“四個自信”，同時也發現我國與發達國家存在的差距，激勵學生自主創新、科技報國的決心。

(二)堅持問題導向，提升辯證思維能力

大學階段是學生思維發展的重要階段，正確的世界觀和方法論引導至關重要。在模擬電子技術課程教學中，堅持問題導向，注重運用辯證唯物主義的觀點分析解決實際問題。例如在基本放大電路中，只有靜態工作點合適才可能使輸出信號不失真。但是由于半導體材料的固有特性，當溫度變化時，固定偏置的基本共射放大電路的靜態工作點會隨之發生漂移。如何穩定靜態工作點？為此，引入分壓偏置放大電路，一方面通過基極電阻分壓使基極電位VB 基本保持不變;另一方面通過發射極電阻RE 引入負反饋。改進后的電路具有穩定的靜態工作點，但是電壓放大倍數卻下降了。這種改進有意義嗎？很多學生此時會產生困惑。類似的問題，在后續的模擬電路分析中還會遇到很多，此時引導學生運用辯證思維。凡事“有一利，必有一弊”，我們要正確認識和處理矛盾問題，一方面處理好重點和非重點的關系，就放大電路而言，穩定是實用的前提，因此首先要解決的重點問題是靜態工作點的穩定，至于由此帶來的放大倍數下降的問題可以通過調整電路參數或者采用多級放大電路等方式來改進，而這些改進措施又會對放大電路帶來什么影響，需要再具體分析;另一方面處理好全局和局部的關系，每個電路都是一個整體，環境、元器件的改變都會對電路性能產生影響，要有全局意識，不能顧此失彼。在教學過程中，通過對模擬電路的分析訓練學生的思維方式，提升學生的辯證思維能力，使學生在面對復雜問題時，懂得運用全局觀，對整體做到心中有數，同時又能優先解決主要矛盾和矛盾的主要方面，能夠在權衡利弊中趨利避害、做出最為有利的抉擇。

(三)強調知行合一，弘揚工匠精神

“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。”在模擬電子技術課程教學中，強調知行合一，注重運用認識和實踐辯證關系的原理，引導學生認識電路、分析原理、綜合實驗、項目實作。模擬電子技術中的相關理論大多有一定的工程背景，電路大多有相應的應用場景，因此在教學中由實際案例引入相關概念與電路，使學生產生“用”的意識，以減少與抽象電路的距離感，激發學習的興趣。例如在介紹反饋放大電路時，由負反饋的發明背景——解決長途電話中繼放大器增益穩定方法引入。然后在電路理論的指導下，開展虛擬仿真實驗和硬件電路實驗，一方面加深對理論的理解，另一方面在實驗中發現理論與實際的差異，實現用理論指導實踐，再由實踐深化理論的學習過程，最后開展項目實作，將所學理論知識與技能綜合應用于實際電路的設計與制作中。通過理論與實踐的有機融合，學生在實踐中完成對模擬電路理論的了解、認知、理解、應用、綜合及創新。

在綜合實驗和項目實作中，引導學生專注于實際問題，遵循實驗原則，運用所學理論知識，搭建調試電路，在電路調試過程中發現問題、解決問題，進而不斷優化完善，培養學生專注、求精、創新的工匠精神。

(四)鼓勵團結合作，增強團隊意識

現代社會尤其注重團結合作，只有每一個成員“心往一處想、勁往一處使”，團隊才能形成1+1>2 的合力，取得更好的成績。在模擬電子技術課程教學中，一方面，結合教學內容融入思政元素，增強團隊意識。例如集成運算放大器由輸入級、中間級、輸出級和偏置電路四部分構成，輸入級一般選用差分放大電路，用于抑制零點漂移;中間級多采用共射或共源放大電路，用于提高放大能力;輸出級一般采用互補輸出電路，用于提高帶負載能力;偏置電路多采用電流源電路，用于設置各級放大電路的靜態工作點。每類基本電路都有自身的優缺點，但正是因為各個部分合理地分工與合作，取長補短，才使得集成運算放大器具有優越的性能，從這個角度強調團結合作的重要性;換個角度來看，集成運算放大器的整體性能優越，正是因為每個部分的基本電路在自身所處的模塊中發揮優勢特長，由此升華出大局意識。另一方面，實行分組制，根據學生的學習狀況、個性特長將班級中的學生分成每3～4 人一組，以小組為單位組織學習討論、項目實作。在此過程中，每名學生根據自身的特長在小組中找到自己的位置，發揮自身的優勢;老師根據小組的整體表現、項目完成情況進行質量評定，并且根據每個人在小組中的貢獻確定每個成員的最終成績，從而激勵學生更加注重團隊合作、增強團隊意識，提升小組任務的完成質量。

四、結束語

未來屬于青年，希望寄予青年。當今大學生正處在網絡信息發達、各種思潮充斥的環境中，課程教學必須寓價值引導于知識傳授和能力培養之中，幫助學生塑造正確的世界觀、人生觀、價值觀。為此，本文以思政視角深入分析模擬電子技術課程特點，在此基礎上，從課程思政的本質、思維、形式、方式四個層面形成課程思政的基本思路，并從家國情懷、辯證思維、工匠精神和團隊意識四個方面開展課程思政的教學實踐。開展課程思政教師是關鍵，專業課教員應該將課程思政變成教學內容中的必需品、教學實施中的行動自覺，并通過不斷提高自身的課程思政能力，將思政元素與教學內容有機融合，實現對學生正確的價值引領。