基于工程教育和課程思政的電路理論課程教學*

夏華鳳 許勝 繆興華

泰州學院船舶與機電工程學院 江蘇泰州 225300

0 引言

“創(chuàng)新發(fā)展”“互聯(lián)網(wǎng)+”“一帶一路”“中國制造”等重大戰(zhàn)略以及“雙一流”建設有力推動了以工程教育為根本特征的新工科人才培養(yǎng)的建設和發(fā)展[1]。工程教育以產(chǎn)出導向為原則，以全體學生為中心，以質(zhì)量持續(xù)改進為根本[2]，充分挖掘?qū)W生學習的主動性、實踐的積極性和創(chuàng)新的能動性[3]。以課程為載體的課程思政從專業(yè)知識中提煉德育元素，將專業(yè)知識與思想政治教育相融合，實現(xiàn)學生素質(zhì)的全面發(fā)展[4]。電路理論作為電氣信息類新工科建設的專業(yè)基礎課程，具有基礎性、廣泛性，涉及學生多、教育影響大的特點，是進行工程教育和課程思政建設的主要陣地之一[5]。實踐證明，基于工程教育和課程思政的電路理論課程教學能夠融合知識傳授、能力培養(yǎng)和價值塑造于一體，培養(yǎng)出適應現(xiàn)代企業(yè)的新工科人才，教學效果較好。基于工程教育和課程思政的電路理論教學實施過程如圖1所示。

圖1 基于工程教育與課程思政的電路理論課程教學實施過程

1 基于工程教育和課程思政的教學思路

新工科建設要求落實以學生為中心的理念，將學生的素質(zhì)和潛能作為考核依據(jù)，形成以學生為中心的工程教育模式，通過工程實踐培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新能力[6]。電路理論教學內(nèi)容涉及面廣、需要有較好的數(shù)學基礎、實踐要求高，學生掌握好該課程學習內(nèi)容將為后續(xù)專業(yè)課程的學習奠定良好的基礎。

基于知識獲取、應用及創(chuàng)造來分層遞進地構建工程實踐教學體系。第一層次設置與課程內(nèi)容相配套的基礎實驗，以演示性實驗、驗證性實驗和部分操作性實驗為主，注重培養(yǎng)學生的知識獲取能力。第二層次引入CDIO（Conceive，構思；Design，設計；Implement，實現(xiàn)；Operate，運作）工程教育模式設計實踐案例[7]，如表1 所示，學生通過組內(nèi)合作、組間競爭的模式完成電路設計、調(diào)試與制作[8]，了解工程設計理念，鍛煉知識的應用能力。第三層次引入問題導向?qū)W習（Problem-Based Learning，PBL）教學方法，實現(xiàn)以學生為中心，依托項目的探究性教學模式，著重培養(yǎng)學生的工程能力和知識創(chuàng)造能力[9]，如各類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、大創(chuàng)項目及畢業(yè)設計等。

表1 基于工程教育模式的設計案例

工程實踐訓練環(huán)節(jié)貫穿教學的全過程，在尊重學生個體差異性的基礎上，充分發(fā)揮學生主觀能動性，引導學生積極探索、勇于實踐，培養(yǎng)學生的工程素質(zhì)和創(chuàng)新精神[10]，注重實踐教學的全程化、工程化、多樣化、多元化[11-13]。學生在“實踐、認識、再實踐”過程中掌握所學專業(yè)知識，在實踐中發(fā)現(xiàn)問題，并積極運用所學理論知識解決實際問題，實現(xiàn)學以致用，增強專業(yè)素養(yǎng)，從而更好地適應市場經(jīng)濟的發(fā)展需要，達到工程教育的目的。

課程思政的重要性在于其可保障“新工科”建設中不斷培養(yǎng)的人才不僅僅具有國際視野和創(chuàng)新意識，更重要的是，可以培養(yǎng)黨和國家所需要的具有堅定理想信念、愛國情懷、品德修養(yǎng)等優(yōu)秀特質(zhì)的一代又一代全面發(fā)展的擔當時代大任的人才[14-15]。基于電路理論課程的內(nèi)容、方法和視野挖掘思政教育資源，適時尋找思政教育切入點，在傳遞專業(yè)知識的同時落實課程思政教育，達到潤物無聲的教育效果，實現(xiàn)知識傳授和思政教育有機融合。

在講解電路理論的發(fā)展簡史時，電路理論發(fā)展歷程中沒有出現(xiàn)任何一個中國人的名字，這也是今天我國在集成電子領域技術落后，被國外“掐脖子”的主要原因。引導學生樹立危機意識，堅定為中華民族偉大復興而努力奮斗的決心。引入智能機器人、無人機等中國硬核科技應對新冠肺炎疫情，冬奧會智能廚房、餐廳的使用，引導學生關心國家大政方針，堅定制度自信，培養(yǎng)愛國情懷。

基爾霍夫定律是約束元件和結構的定律，講授此定律時，教育學生時刻遵守生活中的法律法規(guī)，遵守一系列制度和規(guī)則。講解電容元件通交流隔直流的特性時，鼓勵學生在遇到困難時學會變通，不要橫沖直撞，換個角度看問題，分清主次，才能解決困難。

在課程教學中適時穿插與專業(yè)知識相匹配的企業(yè)實踐活動，如社會調(diào)查、參觀訪問等，增加學生接觸社會的機會，增強學生參與工程實踐的主觀意識[16]，讓學生實實在在地參與思政教學，進行有效的教與學的互動，推進知識教育與實踐育人的深度融合，實現(xiàn)專業(yè)知識和課程思政同頻共振。

2 校內(nèi)外實踐平臺的建設

新工科課程思政建設以構建知識體系教育與思想政治教育有機融合的發(fā)展路徑為實踐歸宿[15]，建設與真實工作場所更加接近的工作室、模擬公司、仿真車間等，集教、學、研、練、用的功能于一體。學生在這種“學習場”中學習可以感受職業(yè)場所氛圍，對應用技能訓練、職業(yè)心理訓練與工作責任培養(yǎng)具有潛移默化的作用。為了鞏固和拓展學生所學電路理論知識，激發(fā)學生的科研創(chuàng)新激情，增強學生的創(chuàng)新思維，提高學生分析、處理問題的能力，培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和團隊協(xié)作精神，可設置機器人、自動化制造控制系統(tǒng)、物流自動化系統(tǒng)的設計、安裝和調(diào)試等工程實踐過程[17]。

與企業(yè)建立聯(lián)合創(chuàng)新研究基地，如開關電源工作室，組織學生帶著科研課題和項目去相關平臺實踐，既能增強產(chǎn)學研的內(nèi)涵，又能進一步擴大學校與社會、市場的對接，加強學生對社會的了解，為學生提供實踐的機會和場所，使學生的科研創(chuàng)新意識得以提高[17]，踐行以市場需求為導向、學生為中心的工程教育培養(yǎng)模式。

3 考核評價

將學生的期末成績分為學業(yè)成績和思政成績，在線統(tǒng)計數(shù)據(jù)包括學生任務點完成、參與討論、任務互評、在線測試等信息，輔以課堂提問、討論、課后作業(yè)、測驗、任務評價等形成過程性考核，再加上期末考試構成學業(yè)成績；思政成績則以大作業(yè)的形式，將電路理論相關知識與思政理論結合起來，注重考查學生是否能辯證地分析問題，是否具有探索未知、追求真理的精神，是否有正確看待問題、解決問題的能力，最后按照學生對專業(yè)知識中思政內(nèi)涵理解和掌握的程度進行打分，并給出課程持續(xù)改進意見，構建“評價—反饋—改進”的閉環(huán)課程評價體系，形成評價主體互動、過程結果并重的評價方法。對于考核未達標的學生，有針對性地制訂幫扶計劃與措施，改善未達標學生的學習表現(xiàn)和學習狀態(tài)。

4 結束語

探索基于工程教育和課程思政的電路理論課程教學，設計基于CDIO 教育模式和PBL 教學方法的實踐案例，挖掘課程思政元素，通過校內(nèi)外實踐平臺的建設以及合理的考核評價，將教書育人落到實處，培育工程技術人才科技知識與創(chuàng)新能力的同時，實現(xiàn)學生健康成長、持續(xù)發(fā)展，使學生能夠用積極的心態(tài)面對挑戰(zhàn)，在攻堅克難中享受研究和成長過程，培養(yǎng)適應現(xiàn)代企業(yè)的“新工科”人才。