以實踐求實為引領的整流電路思政探索*

金堃 鐘兆根 孫雪麗 張亞周

海軍航空大學航空基礎學院 山東煙臺 264001

0 引言

習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上的講話指出，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[1]。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的新局面[2]。習近平總書記講話以來，掀起了全國高校的思政熱潮。2021 年上海各高校師生通過集中與分散相結合、線上與線下相結合等形式，舉辦全國大學生“同上‘四史’思政大課”活動。南京各高校利用地域歷史背景廣泛展開情景式思政教育，近千名師生利用周末、假期，利用南京現有文化基礎，參觀近50 個紅色教育基地。隨著思政教育的逐漸升溫，課程思政并不僅僅局限于政治、語文等類課程，在理工類課程及專業課程建設中也煥發活力，如東北大學計算機類課程程序設計基礎中就聚焦在中國發展、弘揚工匠精神、引導學生思維突破、激勵自主創新精神。清華大學物理系教授也對物理專業的課程思政有深入的認識，提出物理課程思政的建設范例——南京大學李向東教授的宇宙簡史課程，被譽為“體現科學之美”的專業課。

電子技術課程由來已久，應用廣泛，全國理工類和綜合類院校均有開設。當前，如何讓該課程老樹發新枝、緊跟教育熱點，是值得任課教師深入思考的問題。

1 課程簡介及知識背景

電子技術根據電子電路處理信號的不同分為模擬電子技術和數字電子技術兩大部分，其中模擬電子技術以半導體器件為基礎，構成了普遍適用于電子線路的集成運算放大器，并以此為核心，搭建出了放大電路、濾波電路、驅動電路等多種模擬電子電路；數字電子技術則是在各類門電路的基礎上，融入邏輯代數的基本思想，進行組合邏輯電路和時序邏輯電路的設計，常用于計算機、FPGA 等多種硬件之中。無論是模擬還是數字，電子電路的核心器件為二極管和雙極型晶體管等半導體器件[3]。直流穩壓電源在日常生活中應用廣泛，在各類充電設備、交直流轉換、直流供電等場合都發揮了重要作用。其主要構成模塊包括變壓器、整流電路、濾波電路、穩壓電路四個部分。變壓器的作用是改變電壓值、通常為降壓處理；整流電路是將交流變為單向脈動電壓，也就是交直流轉換；濾波電路可以減小紋波，使脈沖得以平緩；穩壓電路通過不同類型的穩壓芯片，使得負載處能得到平穩輸出的電壓。其中整流電路作為模擬電子技術中“直流穩壓電源”的重點內容，電路構成的核心器件就是整流二極管。同時整流電路也是各類直流穩壓電源不可或缺的重要組成部分，為后續濾波電路、穩壓電路提供輸入信號。

2 課堂教學設計

整流電路知識點在內容上以課程教學計劃為依據，以秦曾煌教授編寫的《電工學（下）》教材為基礎，結合航空電子裝備應用，按照由易到難的順序，分為單相半波整流電路、單相橋式整流電路和三相橋式整流電路三個部分內容。其中單相半波整流電路重點內容有電路的各部分組成及結構，電路的功能分析，輸出信號的參數計算，以及如何根據相關參數選擇合適的二極管器件；為提高對電源的利用率，講解單相橋式整流電路的相關內容，包括電路組成、功能分析、參數計算；實際應用中，為提高電源功率，常采用三相橋式整流電路，主要內容有電路組成和功能分析。為體現“立德樹人”的要求，貼合課程高階性標準，增加實際應用中對電源利用率更高的十二相整流電路作為引申內容，主要講解電路結構，使學生具有感性認識即可。通過對本知識點的學習，學生要能說出單相整流電路和三相整流電路的工作原理，會計算單相整流電路的相關參數，為實際的應用打下基礎。關于本知識點前后銜接及內容梳理情況如圖1 所示。

圖1 整流電路知識點內容梳理

在教學環節安排上，以BOPPPS 模型為基礎，結合本知識的重難點合理分配時間。整流電路知識點，根據課程教學計劃安排為1 學時即45 分鐘，首先由整流電路在生活中的常見應用以及航空裝備中的各項應用引入，提升學生對本節課知識點應用的整體理解，用時3 分鐘左右；而后利用2 分鐘左右時間指明本節課的教學重點和難點內容——各類電路分析為重點，參數計算是難點；課前知識回顧及前測用時5 分鐘左右，重點對整流電路的核心元器件——二極管的相關知識進行回顧復習，包括二極管的單向導電性以及單個與多個二極管應用電路的分析方法；參與式教學環節設計需用到學生一部分的第二課堂時間，搭建一個簡單的直流穩壓電路，并測量各個環節的輸出波形。在課上對照波形進行學習，直觀了解直流穩壓電源各部分的功能，然后講解三種整流電路——單相半波整流電路、單相橋式整流電路和三相橋式整流電路的分析方法，并計算參數，請學生自行對比三種電路的優缺點，用時25 分鐘左右；在后測部分重點考查學生對本節課知識點的掌握程度，通過實際裝備中的電路分析，體現工科類課程的應用性，訓練學生的實踐思維，該部分用時5 ～7 分鐘；最后將本節課所學知識進行回顧串聯，用時3 分鐘左右。

3 思政思路方法

結合電子技術課程具有技術性、工程性和實踐性三個特點，在思政元素的挖掘上主要以習近平主席“科教興國”的要求為引領。根據課程教學設計的整體安排，在該章節內容中主要融入職業精神和科學精神的思政元素（表1）。結合授課內容實際，具體到本知識點集中在職業認同感的引導和科學探索精神的啟發上；通過對授課過程的精心設計，在各環節中分別挖掘出“求知”“求真”“求好”“求實”的思政元素，形成以點帶面之勢，強化學生的科學素養。

表1 整流電路教學內容與思政元素融合對照表

課程思政主要形式是將思想政治教育元素，包括思想政治教育的理論知識、價值理念以及精神追求等融入各門課程中去，潛移默化地對學生的思想意識、行為舉止產生影響。課程思政在本質上還是一種教育，是為了實現立德樹人。“育人”先“育德”，注重傳道授業解惑、育人育才的有機統一，一直是我國教育的優良傳統。思想政治教育是做人的工作，解決的是培養什么樣的人、如何培養人及為誰培養人的根本問題，是我們黨和國家的優良傳統和各項工作的生命線。它始終堅持以德立身、以德立學、以德施教，注重加強對學生的世界觀、人生觀和價值觀的教育，傳承和創新中華優秀傳統文化，積極引導當代學生樹立正確的國家觀、民族觀、歷史觀、文化觀，從而為社會培養更多德智體美勞全面發展的人才，為中國特色社會主義事業培養合格的建設者和可靠的接班人[4]。從課程思政的提出來看，其目的就是實現各類課程與思想政治理論課的同向同行，實現協同育人。

在思政教育方法選擇上以說理引導法、實踐鍛煉法、比較鑒別法為主[5]。說理引導法包括舉例論證、道理論證或者比喻論證，生動性強、學生更易代入；實踐鍛煉法秉持實踐出真知的理念，讓親身實踐的體驗轉化為思想認識，更容易潤物細無聲；比較鑒別法通過相同類型事物的類比或者相反事物的對比，引導學生主觀評價，認識更深。

4 思政教學探索實踐

針對本知識點，結合三種方法，以“立德樹人”為總目標，重點引導學生在職業認同感和科學探索精神兩方面進行思考和提升。

4.1 以“理實一體”為牽引培養學生職業認同感

電子技術課程具有工程性強的特點，電子技術系統及理論在飛行器的多個系統里都有所體現。航空專業學生從事工作技術性高、難度較大，而通過對航空裝備的介紹，可使學生增強對裝備的認識，從而加強對國家科技發展的理解和裝備安全的信心。本門課程與學生今后的崗位貼合緊密，因此在授課中以“裝備+知識點”結合的方式，一方面通過說理引導法使學生在學習專業課之前能對實際裝備具備感性認識，講解裝備研制中所遭遇的困難及最終取得的成果，增強學生裝備自信；另一方面也可以通過比較鑒別法對比不同機型的技術演進，提升學生職業自信。內容上整體以裝備實際為例，培養學生腳踏實地、落腳應用的“求實”精神。

4.2 以“立德樹人”為要求培養學生科學探索精神

學習的目標是應用，本知識點介紹了電路在實際應用中存在何種問題、如何改進、效果如何，層層遞進的問題逐步引導學生思考，通過實踐鍛煉法使學生自己尋找答案，增強學生解決問題的能力和“求真”的科學探索精神。

在給學生講授教材內容的同時，也可以結合學生職業特點介紹外延知識。身為航空專業學生，有必要對各類裝備之間的差異有所了解。通過橫向對比不同裝備中所用技術的異同，引導學生發掘背后的原因，增強學生“求知”的科學探索精神。同時在對比中提出問題：為什么在空中適用的系統放在水下就會有很多問題？增強學生“求知、求真”的科學探索精神。

5 結束語

本知識點為直流穩壓電源的第一部分內容——整流電路。通過本知識點的學習，學生需要理解整流電路的工作原理，會計算單相整流電路的相關參數，能說出三相整流電路的工作過程。其中整流電路的工作原理是重點內容，有關指標參數的計算是難點內容[6]。

在課程教學環節安排上以BOPPPS 模型為依據進行環節的設計。在理論講授中結合外延知識與裝備故事，增強學生的科技自信和裝備自信，以此提升學生的職業認同感和榮譽感；在后測環節分析初代機型中的整流電路，將所學知識落腳到實際應用中，提醒學生知識不是空中樓閣，做人也應具有腳踏實地的“求實”精神。整個授課過程采用理論講授與學生實踐相結合的方式展開。