“電路原理與電子技術基礎”課程教學改革研究

【摘" 要】 文章針對作者所在學院人才培養需求及學員學情，查找原有教學模式的不足，綜合運用“課上與課下相結合”“線上與線下相結合”“理論與實踐相結合”等多種手段、方法，打造集“鑄魂性”“為戰性”“高階性”“創新性”“挑戰度”于一體的全新課程體系，教學效果良好。

【關鍵詞】 人才培養；教學改革；能力素質

“電路原理與電子技術基礎”是面向學院電學相關專業學員開設的專業基礎課，第一學年要學習數學、物理、語文等這樣的公共基礎課，第三學年要學習裝備電氣系統、通信系統這樣的專業課，本課程第二學年開設，處于學院鑄魂礪劍體系的鍛劍階段，是連接基礎課和專業課的橋梁，在課程體系中起著承上啟下的作用，為后續專業課程的學習打下必要的電學基礎。

一、教學目標

課程是為人才培養服務的，課教什么？怎么教？主要看學員要的是什么？學院培養的是打贏未來戰爭的新型指揮軍官，這些人的“新”主要體現在三新：知識新、思維新、裝備新。

一是知識新。只要是書上的知識，總有一天會變陳舊，要永葆指揮員知識的鮮度和廣度，只有使其具備知識自我更新能力，才能不斷獲取最前沿的知識。

二是思維新。古語云“出奇制勝”，我們的指揮員必須想敵人所不想，為敵人所不為，才能打贏未來戰爭。

三是裝備新。無人化作戰和智能化裝備是未來信息化戰場的戰略前沿和發展熱點，未來戰場的指揮員必須能夠駕馭智能化先進裝備。

當然一門課是無法實現上述目標，結合實際，確定本課程主要講授電路的基本原理，基本分析方法及典型應用。為后續裝備火控、光電、電氣等系統的構造原理學習提供知識支撐，為成為裝甲兵初級指揮軍官用裝護裝提供技能儲備，培養未來陸軍骨干軍官所需的工程思維、系統思維和創新意識等。

具體目標如下：

1.知識目標：使學員掌握電學的基本概念、基本原理及基本分析方法，了解電學知識在典型裝備上的應用；

2.能力目標：鍛煉學員分析能力、實操能力、協作能力、自學能力、工程思維解決實際作戰問題的能力等；

3.素質目標：培養學員政治品格、全局意識、創新意識、工匠精神、嚴謹的科學態度和良好的團隊溝通協作精神等。

二、教學現狀分析

（一）學習狀況

通過前期問卷調查，學員普遍反映：課程多，學習時間有限；課程難，畏學情緒初顯。存在想學，但是學不會、不會學的現象。具體有以下三個表現：

一是習慣課內聽講，自主學習能力有待提高。大一開設的課程如物理、數學是高中就開始學，雖然進入大學深度廣度增加，但是知識體系沒有變，學員習慣了課內聽講、老師帶著推演的學習模式，電學課程屬于大學新開，無法吃老本，學習方法需要改變。

二是善于理論學習，但實操動手能力偏弱。往屆學員存在理論考試分很高，一讓動手就不會的現象，主要原因在于電學中的現象不像物理、化學現象那樣直觀、生動，現象更加抽象、晦澀，電路波形調試耗時長，學員逐漸會由做不出來變成不想做。

三是前沿技術接觸多，學習興趣濃。學員生活在信息化時代，每天都在使用各種高科技的電子設備，更有很多來自部隊的學員本身還接觸過高科技武器裝備，學員渴求知道他們的原理。

總結起來就是一優兩劣：有興趣、沒方法、動手差。

（二）教學內容及要求

我院電類基礎課內容主要分為電路部分和電子技術兩大部分。共包括7個模塊：

直流電路的分析方法。理解電路分析的基本概念，掌握電路基本元件的伏安特性，掌握直流電路分析的一般分析法和等效變換法，熟練掌握電路的基本定律。

正弦穩態電路的分析方法。了解正弦穩態電路的應用，理解正弦量的特點和相量法表示，理解正弦穩態電路的相量模型，掌握正弦穩態電路的分析方法。

動態電路的分析方法。了解動態電路的原理和基本分析方法，掌握一階動態電路的時域分析法，掌握一階電路全響應的三要素法。

基本模擬元器件。了解通用型集成運放的組成結構及電壓傳輸特性；理解穩壓管、晶體三極管及場效應管等基本電子元器件的結構和工作原理；掌握其外部特性；熟練掌握二極管的特性及應用。

基本模擬電路及應用。了解差分放大電路工作原理和通用集成運算放大器的結構組成，信號產生電路的基本原理；理解以下內容：負反饋放大電路的構成、判斷，負反饋對放大電路性能的影響、差分放大電路的設計思想，集成運算放大器的電壓傳輸特性、電壓比較器的工作原理和集成穩壓器電路的分析方法。掌握微變等效電路分析方法、基本運算電路的工作原理及分析方法，通用集成運放的基本應用，整流、濾波電路的工作原理及分析方法，集成穩壓電路的應用。

數字電路基礎。了解數字電子技術與生活、社會和軍事科技發展的聯系；理解數字電子技術應用和國內外發展概況；掌握數字邏輯的基本概念和基本理論；掌握門電路及觸發器的基本原理。

基本數字電路及其應用。了解數字系統電路中常用集成器件的內部結構和技術參數；理解現代數字電子技術中通用大規模集成器件基本概況；掌握數字電子技術中常用的中小規模集成器件的工作原理和外部特性，組合邏輯電路和時序邏輯電路的分析方法；掌握編碼器、譯碼器、計數器的應用；理解TTL集成門電路、555定時器的應用；了解半導體存儲器、A/D和D/A轉換器的應用。

（三）存在的問題

針對學情分析和培養目標要求，原有課程體系與新型初級指揮人才培養的需求越來越有差距，具體體現在以下三個方面：

一是現有教學模式與學院緊湊的教學安排矛盾越來越突出。課上灌輸多，課外利用少。軍校學員課堂學時本身就少，如果不把有限時間都高效利用，勢必造成教學效率低下，不能體現課程的高階性。

二是原有教學手段與學院強調實操應用的教學理念越來越不匹配。理論講授多，實驗訓練少。培養的學生是“書呆子”，動手能力差，不具備駕馭高新武器裝備的能力，課程的為戰性不夠。

三是以往教學內容與高新裝備發展需求越來越不適應。傳統內容多，前沿技術少，沒有把新裝備的電學基礎融入課堂教學中，課程創新性不強。

此外，由于前期對課程思政和考核方式設計不科學，使得課程的鑄魂性和挑戰度需要強化。

三、總體思路

在上述背景下，課程教學團隊展開課程教學改革研究，研究的總體思路是：以“教為主導、學為主體”思想為牽引，基于“OBE”理念和三位一體教學模式，綜合運用“課上與課下相結合”“線上與線下相結合”“理論與實踐相結合”“虛擬仿真與實操實驗相結合”等多種手段、方法，打造集“鑄魂性”“為戰性”“高階性”“創新性”“挑戰度”于一體的全新課程體系。具體抓手是：優化模式、改進手段、調整內容，全課程課融入課程思政元素。

四、實施方案

針對自主學習能力有待提高的問題，優化模式。課上只精講教學大綱中重點、核心、基礎的內容，把便于學員通過動手操作認知的知識點放到課外導學中，對于學有余力的同學，引入課外創新環節。打破課內與課外的壁壘，讓學員課堂內外全維度獲取知識，強化學生的知識更新意識和能力。課外環節是課程設計的重點，課外的時間我們不是讓學生放任自流，聽之任之，而是通過引入雨課堂、云實驗等網絡化教學手段，管理學員課外學習過程，了解學員的學習狀況，科學評價學員的學習效果。實現學員學習的全過程監測。

針對實操動手能力偏弱的問題，改進手段。一是向課內要時間。不再區分理論課和實驗課，授課地點放在實驗室，通過多媒體講，計算機仿，實驗箱練，多種教學手段靈活切換，提升授課效果。二是引入先虛后實的自主預約實驗模式，在保障安全性和可靠性的前提下，提升學員動手實操時間。三是加大實操考核比重，占最終總評成績的30%，且采用指定時間，隨機抽題，現場答辯的形式，鍛煉學員的心理素質和應變能力。

針對學員對電學前沿知識渴求的情況，調整內容。智能化、無人化武器裝備是未來發展趨勢，教學團隊把大裝備上電氣電子相關系統功能集成到小模型上，拿到課堂上，建立一個完整的小型無人車項目，將原課程的知識體系與該項目進行深度融合，將課程知識點進行梳理和重新打包，打破課堂只講教材內容的傳統授課形式，在學員完成整個課程的學習后，也同時完成了無人車電氣電子系統的了解。

課程思政。在知識講授過程中，通過推理分析培養鉆研與探究的精神，通過實操動手培養學員嚴謹細致的作風，通過科學家的勵志故事培養高尚的品格，通過前沿技術的講解告知我們與強敵之間的差距，實現教書育人的目的。具體從以下四個方面設計：

一是鍥而不舍地追求真理。通過介紹中外歷史上具有杰出貢獻的科學家的生平和奮斗歷程，使學員懂得成功的背后是無數次失敗。非淡泊無以明志，非寧靜無以致遠，任何成功都離不開堅忍不拔、鍥而不舍。

二是運用辯證思維來科學思考。“工欲善其事，必先利其器”，方法的選擇正確與否，會影響后續的結果；深化電路定理與電路分析方法間的內在聯系與規律，重在培養學員科學思維方法的形成，提高其善于思考、科學思考的精神與能力。

三是培養文化自信和中國精神。在講述“運算放大器的結構及原理”時，結合美國對我國發動貿易戰和芯片制裁的時事，激勵學員樹立“以祖國強盛為己任”的宏偉志向，敢于追求真理，挑戰困難，為自主知識產權而發奮學習。

四是秉承科學嚴謹的態度來探索創新。基于理實結合、知行合一思想觀念，增強學員分析問題，解決問題的實踐能力，進而培養學員善于勇于探索的創新精神、精益求精的“大國工匠”精神；使每個學員能以積極態度對待學習和生活，樹立牢固的專業思想。

五、特色創新

優化了教學模式，突出了學為主體。課上精講時間壓縮，導學時間增加，對學有余力的學員引入課外創新環節，真正激發教學潛能，釋放活力，把時間交給學員，讓有能力、想學的學員能夠學到更多知識。提升課程的創新性和高階性。

改進了教學手段，實現了理實深度融合。打破理論與實驗教學邊界，課堂上多種教學方法手段靈活切換，打通學員由理論到實操的關鍵環節。打破了實操實驗受時間和空間的限制，把實驗室放到了網上，延伸到家里。先虛后實的實驗模式，培養嚴謹的治學作風，提高設備完好率和實驗成功率，為學員用裝、護裝提供技能儲配，分級可選實驗設計，讓學員具有更加廣闊的創新空間。提升課程的為戰性和挑戰度。

調整了教學內容，貼近裝備前沿。以無人車控制系統的設計案例為牽引，構建貫穿電路、模電、數電三個模塊的案例庫，使學員的學習模式由離散內容獲取向構建完整知識體系轉變，培養學員的系統思維能力，通過實車聯調考核學員對知識的綜合運用能力。提升課程的為戰性和創新性。

融入了課程思政，既教書又育人。在全課講授過程適當插入科學精神、愛國情懷、工匠精神、協作意識等素質的培養，如鹽在水，潤物無聲。

按照上述教學策略，實施教學改革，已完成了2輪次試點班教學改革實踐，效果良好。

知識傳授效果。此次教改班課上講的時間壓縮30%，增加20%的教學內容，在拿出大量時間進行實操訓練的情況下，理論考試與普通班仍然分不低，充分體現了學員學習能力增強，在這種模式下把時間交給學員可行。

實操動手能力培養。實操內容增加30%，儀器設備使用強度增加50%，儀器設備故障率減少30%，耗材損耗基本持平，依托現有條件，提高實操動手能力培養教學效果。

創新能力培養。學員、教員參加各類競賽獲國家級、省部級獎項多項。

參考文獻：

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