智慧教育視域下“模擬電子技術(shù)”課程教學改革研究

摘 要：在智慧教育背景下，聚焦“模擬電子技術(shù)”課程教學改革，鑒于傳統(tǒng)教學模式存在學生被動、方法單一、缺乏互動反饋，實踐環(huán)節(jié)薄弱，學生創(chuàng)新能力不足等問題，依托智慧教學平臺展開改革實踐。通過五方面舉措：修訂教學目標，明確知識、能力、素質(zhì)目標；重構(gòu)課程體系，理論實踐并行并優(yōu)化內(nèi)容；改革教學模式，借鑒BOPPPS模式形成“八階段”線上線下混合式教學；系統(tǒng)化課程思政建設，多環(huán)節(jié)整合資源；構(gòu)建多元評價體系，以大數(shù)據(jù)為基準全過程考核，有效提升了學生創(chuàng)新實踐能力與教學質(zhì)量，為電類課程教學改革提供了新方向與有益借鑒。

關(guān)鍵詞：智慧教育；模擬電子技術(shù)；教學改革

隨著大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等技術(shù)的日益成熟，智慧教育正逐步實現(xiàn)教學內(nèi)容、方法、管理的全面智能化［1］。智慧教育系統(tǒng)能精準分析學生需求，提供定制化學習方案，極大地提升了學習效率與效果，個性化學習成為主流［2］。智慧教育正引領(lǐng)教育變革和學習革命，智慧教育理念的融入為教學改革提供了新的思路。

“模擬電子技術(shù)”作為電氣電子類專業(yè)重要的專業(yè)基礎課程，對于理解電子系統(tǒng)的整體架構(gòu)和運行機制至關(guān)重要，其為學生構(gòu)建完整的知識體系提供了必要的支撐。該課程不僅是學生掌握電子電路基本理論、分析方法與實驗技能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，更是連接理論知識與實際應用的重要橋梁，培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維和實踐能力的重要載體。該課程既在專業(yè)培養(yǎng)體系里扮演著承上啟下的角色，同時也為培養(yǎng)學生實踐創(chuàng)新能力發(fā)揮了重要作用［35］。

1 模擬電子技術(shù)課程教學存在的問題

1.1 傳統(tǒng)教學模式存在提升空間

在傳統(tǒng)教學模式下，課堂互動以教師主導為主，學生主動參與知識探索的機會相對有限，一定程度上制約了學習興趣與創(chuàng)新思維的激發(fā)。部分學生反映課程學習存在挑戰(zhàn)，概念抽象難懂，受考試導向影響，更傾向于理論刷題，實踐積極性不高，缺乏主動鉆研的動力。此外，教學方法較為傳統(tǒng)單一，難以充分滿足不同學習層次學生的差異化需求。同時，受課時限制，師生間深度互動與及時反饋存在不足，影響教師對學情的精準把握和學生獲取個性化指導的效果。

1.2 教學實踐環(huán)節(jié)可進一步完善

傳統(tǒng)實驗教學在內(nèi)容設置上，與理論教材關(guān)聯(lián)緊密，但在多樣性與創(chuàng)新性方面存在提升空間。實驗過程中，學生多依照指導書進行操作，自主思考與問題解決能力的培養(yǎng)尚顯不足，驗證性實驗形式對學生學習興趣和探索熱情的激發(fā)作用有待加強。受教學資源制約，實驗室開放時長與設備數(shù)量有限，限制了學生充分開展實踐操作與創(chuàng)新設計的機會。而且，理論教學與實踐環(huán)節(jié)的銜接不夠緊密，學生較難實現(xiàn)知識的學用結(jié)合與深化理解。

1.3 學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)存在優(yōu)化方向

當前教學過程中，傳統(tǒng)講授式教學方式仍占主導，學生主動探索知識的空間不足，對創(chuàng)新思維的培育形成一定制約。需要提高實踐教學環(huán)節(jié)在課程體系中的地位與作用，學生因?qū)嵺`機會不足，難以充分鍛煉應用知識解決實際問題的能力，進而影響創(chuàng)新能力的發(fā)展。教學內(nèi)容與前沿科技的結(jié)合存在滯后性，學生接觸最新科技成果和創(chuàng)新方法的渠道有限。評估體系側(cè)重于理論知識考核，缺少對學生創(chuàng)新與實踐能力的綜合評價，難以全面反映學生的綜合素質(zhì)與發(fā)展?jié)摿Α?/p>

2 教學改革與實踐

2.1 修訂課程目標

結(jié)合鄭州西亞斯學院應用型本科院校培養(yǎng)高素質(zhì)人才的定位，以及人才培養(yǎng)方案要求，修訂課程目標如下。

（1）知識目標。掌握半導體基礎知識，掌握以半導體器件為核心的常用電子元器件的工作原理及使用方法；掌握由分立元件構(gòu)成典型電路的原理、性能指標、分析方法；掌握常用模擬基礎器件的原理及應用。能夠利用電子電路理論進行典型電路的分析、設計；針對實際問題能合理選用集成器件。

（2）能力目標。掌握科學的學習方法、培養(yǎng)學生運用現(xiàn)代信息技術(shù)獲取信息的能力；培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力；培養(yǎng)探索精神和創(chuàng)新意識，實現(xiàn)知識、能力素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展，具有較強的實踐和創(chuàng)新能力。

（3）素質(zhì)目標。培養(yǎng)學生樹立正確的學習態(tài)度、具有追求真理、嚴謹務實的科學態(tài)度；具有良好的科學素養(yǎng)，較強的團隊合作精神，勇于擔當；培養(yǎng)大國工匠精神，具有較強的社會責任感和愛國主義情懷。

2.2 重構(gòu)課程體系，優(yōu)化教學內(nèi)容

重構(gòu)課程體系，理論和實踐并行，以仿真測試和綜合創(chuàng)新性實驗來提升學生實際應用能力。課程體系分為四個主要部分，分別是學習工具、常見器件、常用電路和綜合電路，如圖1所示。學習工具包含仿真軟件和儀器設備兩個子模塊，常見器件包含二極管、三極管和場效應管三個子模塊。常用電路包含反饋電路、運放電路和功放電路三個子模塊，綜合電路為直流穩(wěn)壓電源。以上四部分每個子模塊都有應用電路、仿真測試和器件特性或?qū)嶒炑菔尽?/p>

以運放電路的原理與應用為教學案例，說明如何運用該模擬電子技術(shù)課程體系進行教學。

首先，利用學習工具中的仿真軟件和儀器設備，先讓學生在仿真軟件中構(gòu)建基本的運放電路，如反相放大器和同相放大器。通過仿真測試，學生可以調(diào)整電路參數(shù)，觀察輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系，初步掌握運放的放大特性。同時，在實驗室中，學生可以使用實際的儀器設備對仿真結(jié)果進行驗證，加深對運放電路的理解。

其次，常用電路核心教學，教師詳細講解運放電路的各種應用，如加法器、減法器、積分器和微分器等。通過應用電路環(huán)節(jié)，讓學生自己設計并搭建這些電路，進行實驗演示，觀察電路的實際輸出。

最后，綜合電路中的應用，在分析直流穩(wěn)壓電源中的反饋控制電路時，引導學生思考運放電路如何在其中起到關(guān)鍵的控制作用。讓學生明白運放電路不僅是獨立的常用電路，也是構(gòu)建更復雜綜合電路的重要組成部分。

2.3 改革教學模式，優(yōu)化教學設計

學習并借鑒BOPPPS模式在“引入、目標、前測、參與式學習、后測，總結(jié)”六個階段基礎上，結(jié)合課程特點，加入課外拓展閱讀和項目制作。以學生為中心，線上資源為基，線下互動為本，多元考核為要，基于“知識學習、知識內(nèi)化、知識遷移”學習閉環(huán)，培養(yǎng)學生的知識體系構(gòu)建能力，形成課前、課中、課后“BOPPPS+2”模式的“八階段”線上線下混合式教學模式，如圖2所示。

課前，線上形式，教師推送線上教學資源，以電子應用、歷史典故、科技制作、項目討論、知識回顧等方式作為課程導入，布置學習任務，學生在學習通上預習，觀看視頻，參與測試及討論，進行理論知識學習。

課中，線上+線下形式，教師明確教學目標，采用引導、提問等方式對課前導入素材預習情況測試，教師通過新課講授進行知識梳理，利用測試、提問及總結(jié)進行知識內(nèi)化，學生以合作探究的方式進行交流分享。

課后，學生線上完成作業(yè)測試，拓展閱讀，線下課外進行項目制作、學有余力的學生參加學科競賽，以賽促學，培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作能力和創(chuàng)新精神。

2.4 系統(tǒng)化課程思政建設，落實立德樹人

課程思政資源建設是一個多維度、綜合性的過程，通過素材收集、資源庫整理、平臺整合和實際應用等環(huán)節(jié)，形成一個有機整體，保障課程思政的有效實施。課程思政建設如圖3所示，首先，收集多樣化的思政素材，如視頻案例、大國工匠事跡、科創(chuàng)作品以及拓展文獻等。對這些素材整理歸類，形成視頻資源庫、思政案例庫、科創(chuàng)作品庫和拓展資源庫等。其次，智慧教學平臺的建設與應用，實現(xiàn)了線上線下教學的深度融合，讓課程思政教育更加高效。依托智慧教學平臺，將各個資源庫進行整合，智慧教學平臺作為核心樞紐，將優(yōu)秀作品庫、思政案例庫、工程案例庫等連接起來，實現(xiàn)資源的高效配置與共享。基于智慧教學平臺資源，進一步細化和深化思政教育內(nèi)容。通過生動的視頻案例、大國工匠、科創(chuàng)作品、優(yōu)秀校友等活動內(nèi)容，使思政教育更加鮮活，讓學生在專業(yè)學習過程中潛移默化地接受思政教育，落實立德樹人根本任務。

2.5 構(gòu)建多元評價體系

構(gòu)建以大數(shù)據(jù)為基準的全過程考核方式，考核評價凸顯突出主體多元化、過程透明化、形式多樣化、標準明確化。加強過程評價，拓寬評價維度，在原有“師評生”的基礎上，增加“生自評”“生互評”等方式；延伸評價深度，對學生綜合能力進行全面考評，提高學生課堂積極性。評價內(nèi)容由考勤、課堂參與度、作業(yè)完成度、線上學習、測驗成績、實驗等組成，如表1所示。大數(shù)據(jù)為基準的全過程考核方式，提供了個性化互動與反饋，學生在某一學科知識點上的薄弱環(huán)節(jié)，教師根據(jù)反饋可以為學生提供有針對性的學習建議，促進學生個性化發(fā)展，有效提高了學生學習的積極性和教學效果。在近兩年學生的期末成績中，學生成績有了顯著提升，同時，學校依據(jù)大數(shù)據(jù)分析結(jié)果，對教學質(zhì)量進行有效監(jiān)控，從而提升了整體的教育教學質(zhì)量，提高了教學管理效率。

結(jié)語

在智慧教育視域下，針對“模擬電子技術(shù)”課程教學存在的局限性，提出該課程的改革思路和建設舉措，依托智慧教學平臺，修訂課程目標、重構(gòu)課程體系、優(yōu)化教學內(nèi)容、改革教學模式、系統(tǒng)化課程思政資源建設，構(gòu)建多元評價體系，形成了獨具特色的課程教學模式，為電類課程教學改革提供了新思路。

參考文獻：

［1］王建明，朱珂.從“數(shù)字化”到“智慧化”：高等教育數(shù)字資源發(fā)展的應然指向與實踐路徑［J］.黑龍江高教研究，2024，42（11）：155160.

［2］周洋濤，褚華，朱非非，等.基于深度學習的個性化學習資源推薦綜述［J］.計算機科學，2024，51（10）：1732.

［3］葉朝輝，華成英，閻捷，等.模擬電子技術(shù)實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的探索［J］.實驗技術(shù)與管理，2017，34（1）：2932.

［4］鄭浩，楊東東，高姣，等.“模擬電子技術(shù)”課程工程實踐能力提升教學改革［J］.電氣電子教學學報，2024，46（5）：2731.

［5］胡小方，段書凱，周躍，等.中外合作辦學中模擬電子技術(shù)教學探索與實踐［J］.西南師范大學學報（自然科學版），2019，44（12）：125131.

基金項目：鄭州西亞斯學院校級教改項目（項目編號：2024JGYB13）；河南省2022年民辦普通高等學校學科專業(yè)建設——鄭州西亞斯學院通信工程專業(yè)項目

作者簡介：李銳君（1982— ），女，漢族，河南周口人，碩士研究生，教授，研究方向為電子與通信技術(shù)；海潔（1979— ），女，回族，河南鄭州人，碩士研究生，教授，研究方向為電子技術(shù)；許新華（1986— ），女，漢族，河南鶴壁人，講師，研究方向為圖像處理。