基于“知-識-用”深度融合的模擬電子技術基礎課程教學模式研究

摘要：模擬電子技術基礎旨在培養學生電子技術基本技能、創新意識和工程實踐能力，是信息類、儀電類等相關專業的核心必修課程。論文從模擬電子技術課程面臨的知識點抽象、理論和實驗沒有深入融合及傳統的一考定終身三個痛點進行了深入分析，從教學內容重構、線上線下混合式教學過程及全過程多元考核評價方式等方面做了課程的教學模式探索及研究，全方面構建高質量的電子技術課程教育體系。最終實現由外延式到內涵式直至高質量的課程教學培養模式，潛移默化融入全員全程全方位立德樹人的教學理念。

關鍵詞：新工科；教學內容重構；線上線下混合式教學模式；多元評價

Research"on"the"Teaching"Mode"of"Simulated"Electronic"Technology"Foundation"based"on"the"Deep"Integration"of"\"Knowledge-"Cognition"-Using\"

Liu"Xia""Wang"Kangyi

School"of"Innovation"and"Entrepreneurship，"North"University"of"China""ShanxiTaiyuan""030051

Abstract：Analogy"Electronic"Technology"Foundation"is"the"core"compulsory"course"of"information，"instrument"electric"class"and"othernbsp;related"majors."It"aims"to"cultivate"students'"basic"skills"of"electronic"technology，"innovation"consciousness"and"engineering"practice"ability"to"adapt"to"the"development"of"electronic"technology.The"paper"conducts"an"in-depth"analysis"of"three"pain"points"faced"by"the"analog"electronic"technology"course，"namely，"abstract"knowledge"points，"lack"of"deep"integration"of"theory"and"experiment，"and"the"traditional"one-exam-for-all"approach."It"explores"and"studies"the"teaching"mode"of"the"course"from"aspects"such"as"the"reconstruction"of"teaching"content，"online"and"offline"blended"teaching"process，"and"the"whole-process"multi-evaluation"method，"to"build"high"quality"electronic"technology"curriculum"education"system"from"extension"to"connotation"to"high-quality"electronic"technology"and"a"full"range"of"all-round"moral"tree"people"teaching"system.

Keywords："New"engineering;"Reconstruction"of"teaching"content;"Online"and"offline"mixed"teaching"mode;"Multiple"evaluation"system

新工科背景下，高校教育面臨著工程教育專業認證、一流課程、“金課”建設和“課程課程思政”建設等方面的挑戰[1-4]，要求模擬電子技術基礎課程進行“以學生為中心，兩性一度為抓手”的教學模式研究，同時為了實現數智化教學，課程組已建立了國家級、省級等多個質線上教學資源平臺（學習通、國家級資源資源共享課）等，以提高學生的學習主動性、積極性，提升整個教學效果[5]。

教學模式研究依托國家級教學團隊和平臺，完成新工科背景下模擬電子技術基礎教學模式的探索，實現了由外延式到內涵式直至高質量的模擬電子技術基礎課程教學研究，以考核促學習、以考核促發展，激勵教師和學生的主觀能動性，將被動學習轉化為主動學習[6-8]。考核從偏重知識考核轉變為“知識、能力、素質”并重的考核。

1"課程目標定位

課程訓練學生立足基礎知識，在面向工程實踐能力、創新創業能力培養的學習過程中主動發現、自主探究；在發現、分析與解決問題的過程中產生、驗證、提出自己的創想，最終實現培養具備跨學科視野、創新能力和綜合實踐能力的高素質復合型新工科人才，服務于國家創新驅動發展戰略和制造強國戰略。

（1）將模擬電子技術基礎與中北大學創新創業實踐項目緊密結合，通過創新創業實踐項目，鍛煉學生的工程實踐能力及創新能力。

（2）構建多元化評價機制。不同于傳統的“試卷+實驗”的考試形式，將學生的綜合能力作為評價的重要內容，建立全過程-全方位的多元化評價方式。

2"課程教學模式研究的必要性

傳統的教學模式為串行模式，教學內容先修理論課程，再修模擬電子技術基礎實驗課程、電子工藝實習課程，同學們不能很好融合理論-實驗-實踐。課程實施過程存在普遍現象為：學生們獲取知識的主要渠道比較單一，從課堂獲取、對已經較為成熟的線上優質教學資源使用率較低[7-10]；各教學環節之間存在課程銜接面窄、重復學習、學習不連續、及實踐教學缺少繼承性等問題，致使學生“只會做題、只會實驗、只會焊接”[9-12]，不會靈活應用所學知識解決各種工程問題。而這些問題導致教學效果、學習效率均受到影響。

傳統的模擬電子技術基礎課程教學模式存在三個亟待解決的問題：

（1）知識點多、碎、抽象：以“學生為中心，兩性一度”為抓手，強化課程內容的系統性設計和創新思維訓練，從基礎明理-科研探索，從學習知識-應用知識-探索知識進行系統化教學內容重構。

（2）“知-識-用”不同步：充分利用豐富的教學資源，線上線下全空間的多維度學習，開放的實驗環境，可以幫助學生進行自主探索，實時的、全方位的掌握所學知識點。

（3）考評單一：突出知識點引導能力考核，體現過程評價和能力評價，激發不同層次學生的學習熱情，提升學生的創新能力。

針對上述問題，提出了基于“知-識-用”深度融合的課程教學模式研究。論文重新整合模擬電子技術基礎課程的教學內容，將課程的教學內容劃分為三個層次：基礎部分、提高部分及應用部分；其次針對傳統的“一考定終身”，指定過程性考核體系。結合重構后的教學內容，細化線上、線下所對應知識點，同時研究與之匹配的考核方式。利用線上資源的統計數據檢測學生們的學習動機、學習過程及學習效果。遵循“兩性一度”標準，設置了“五階段-三層次”的考核方式，解決學生只會做題的問題，通過這個環節，可以使學生們更好的體會模擬電子技術基礎這門課的工程性和實踐性。

3"教學新模式

3.1重構教學內容

從“知-識-用”深度融合的角度重構教學內容，將原有的先器件再電路最后應用的教學內容，轉化為項目導引的模塊化教學內容，每個模塊的教學，均融合了“學習知識、應用知識、探索知識”，這樣進行一體化教學內容重構，將理論與實驗、實踐、創新、思政有機融合，提升學生綜合能力。

論文面向信息時代的教育環境和對人才的需求，充分利用信息技術，建設線上線下優質教學資源，形成知識傳授與能力培養并重的“多維度混合\"教學模式，體現在線教學與實體課堂教學的結合，體現現代化教學手段對教學的促進作用，體現以學生為中心、加強工程實踐、創新能力培養的理念，達到培養創新型人才、提高教學質量的顯著成效。下圖為課程內容分解。

教學內容圖

課程思政[13-16]通過顯性、隱形融入教學各環節。模擬電子技術基礎圍繞“基本元器件-基本電路-集成電路-系統電路-工程實踐-歸納總結-創造性思維的建立”思路，培養學生電子信息系統方案設計的能力，方案設計是一種總體設計或者是全局設計，接下來才是詳細設計或者技術設計。所以，模擬電子技術基礎的思政目標就是要培養學生的全局觀念或者是大局意識；培養學生樹立正確的人生觀和價值觀，培養學生的愛國主義精神，工匠精神，團隊協作精神等等。

3.2五階段-三層次的考評方式

考核方式采用五階段-三層次的考評方式，解決了一卷定考的問題。圍繞課程設定的工程案例，考試分為五個階段，對應著教學內容的五個模塊，每個階段的評價分為三個層次。實現了過程持續化、能力層次化的考核評價方式。

全過程考核評價貫穿于整個教學過程，依據教學模塊，設計評價內容和標準，整個考核標準的制定依托教學大綱，成績的體現，包含三個方面，期末考試，過程性考核，作業（包含線上作業，線下作業，及思政作業）。

過程性考核分為五個階段，前四個階段是四個基本模塊的考核（即為：音頻信號的獲取和放大、信號的產生與濾波、功率放大、直流電源設計）。每個模塊的評價，根據同一問題，不同層次的指標要求，側重于基本知識和基本能力考核。第五階段是前四個階段的系統聯調，從整體功能、綜合能力、創新能力三個層次進行評價。

每個階段的考核都需要學生答辯，講解設計方案、性能指標測評、學生互評及教師點評進行綜合評價。評價層次皆為三層，基本能力、綜合能力及創新能力。

基本能力：完成子系統電路設計，并仿真；

綜合能力：在面包板上完成電路的搭建，并調試成功；

創新能力：完成工程化指標，如完成PCB版的制作等，并能很好的實現相應功能。

將過程性考核進行量化處理。所有同學，一道題目，根據自己的完成層次，獲得最終的成績，做到有教無類。

下表為“五階段-三層次\"模塊考核過程。考核過程根據同學們五個階段所完成模塊的完成度、性能及創新等因素，成績歸納為三個層次：基礎-系統-工程。該考核方式可滿足不同層次的學生，可推廣。

結語

課程教改實施以來，改革成效可以通過定量和定性兩種方式來評價。定量分析：通過計算課程目標達成度來評價教學質量，改革后班級的分目標達成度為0.83、0.83、0.84、0.83，0.82，總課程目標達成度為0.83；改革前班級的總課程目標達成度0.71。定性分析：學生學習興趣被激發，積極性明顯提升，具體表現為兩個方面：全面增強了課堂吸引力：教學改革使出勤率達99%以上，全面提高了學業挑戰度、能力評價“多元化體系\"改革使學生課下也“忙\"起來。同時，學生創新創意能力顯著提高，近三年，參與學科競賽200余項，覆蓋1000人次，獲省級及以上獎項100余項；3屆全國大學生電子設計競賽獲國家獎總數，位居全國第五六名。團隊的教學成員也在教學改革方面發了多篇論文，并申報了多項教學改革項目，并于2019年，課程獲得國家首批混合式一流課程，2022年獲得省級教學成果特等獎。

參考文獻：

[1]新工科建設指南（“北京指南”）[J]."高等工程教育研究，2017（4）：20-21.

[2]“新工科”建設行動路線（“天大行動”）[J]."高等工程教育研究，2017（02）：24-25.

[3]“新工科”建設復旦共識[J]."高等工程教育研究，2017（01）：10-11.

[4]林健.面向未來的中國新工科建設[J]."清華大學教育研究，2017（02）：26-35.

[5]胡文龍.工程專業認證背景下的高校教師教學發展[J].高等工程教育研究，2015（01）：73-78.

[6]張巖.“互聯網+教育”理念及模式探析[J]."中國高教研究，2016（02）：70-73.

[7]王如，石蕓慧，高寶紅.新工科背景下“專創融合”教育的改革途徑與評價[J]."創新創業理論研究與實踐，2023（07）：15-18.

[8]胡亞楠，顧小軍.基于問題驅動型的地方高校新工科專創融合教學實踐研究[J]."嘉興學院學報，2023（02）：128-133.

[9]張彬，羅恩韜.“以賽促學、專創融合”的信息類創新型人才培養模式研究[J]."湖南科技學院學報，2022（02）：109-112.

[10]王思遙.在線課程教學的交互形式與學生學習投入表現的關系探究[J]."華東師范大學學報（教育科學版），2021（07）：38-49.

[11]劉霞，王康誼.電子技術基礎課程的教學設計[J].電子技術，"2023，52（05）："270-271.

[12]譚永平.混合式教學模式的基本特征及實施策略[J].中國職業技術教育，2018（32）：5-9.

[13]李駿揚.理工科課程中的思政與情感[J].中國大學教學，2019（12）：20-23.

[14]梅立雪.模擬電子技術教學的“課堂思政”建設研究[J]."農家參謀，2020（2）：292.

[15]鄭文斌，等.電類專業課中的思政元素融入研究"[J]."教育現代化，2020，7（55）：107-110.

[16]祝開艷."“新工科”背景下電子信息類專業課程思政建設的探索與實踐[J].產業與科技論壇，2024，23（01）：272-274.

基金項目：山西省教育廳“面向工程實踐-創新能力培養的模擬電子技術基礎教學改革研究與實踐\"（J20230771）

作者簡介：劉霞（1982—""），女，漢族，山西太原人，博士研究生，講師，研究方向：電子測量及儀器。