電工與電子技術課程思政教育設計

何志苠 章偉 汪敬華

摘?要：本文闡述電工電子技術的課程定位，從理解、行動、手段層面探討融入課程思政的教學設計思路，通過討論式教學和項目式教學結合，采用線上線下混合式的課程思政實施流程。提出了全流程融入課程思政的課前、課中、課后教學設計方案，以運算放大器在信號運算方面的應用內容為例介紹教學實施案例。經過三年的課程迭代，教學設計逐漸完善，從課程考核結果、學生切身體會和反饋，都反映出教學效果有所提升。總結了“三階+三層+三主線”結合工程項目的混合式教學范式。

關鍵詞：課程思政；電工與電子；項目式教學

中圖分類號：TB?????文獻標識碼：A??????doi：10.19311/j.cnki.16723198.2024.09.087

1?課程簡介

電工與電子技術的課程目標和定位，是構建以電能、信息和控制為主要教學要素的課程內容，幫助非電類工程師及管理者學習對電能的有效利用和有效高質的工程技術手段實現控制，最終建立起一個比較完整的關于電氣信息工程的知識體系架構，獲得就自己專業需求問題與電氣和電信工程師做技術溝通的能力，以及協同解決復雜工程問題的能力，樹立嚴謹踏實的工程素養和科技興邦的愛國情懷。

在電工與電子技術之前，學生學習的都是高等數學、大學物理等理論性非常強的課程，在電工與電子技術之后，學生需要學習電氣工程在各專業的工程實踐應用類課程，如機電傳動控制、城市軌道交通車輛電力牽引等專業課。因此，電工與電子技術承擔了從理論到工程實踐的橋梁作用，擔負培養學生工程思維能力的任務。

2?課程思政教學設計思路

結合本校“高水平應用型本科”的辦學定位和“新工科”建設行動計劃，電工與電子技術的課程思政重點是通過電工與電子技術的知識傳授和能力培養的教學活動，實現對學生的價值塑造。以教師自身對課程思政的理解、教師本人對課程的行為態度、電工與電子技術課程的內容、能力培養融入知識傳授的方法、混合式教學與課程思政結合的手段，實現全方位課程思政。

理解層面，教師認同其中“思政”二字的核心是育人；行動層面，教師用自身對待教學、課程、課堂的態度和行動來影響學生；內容層面，教師善講電工與電子技術發展史中的中國故事、先哲故事，在課程基本教學內容中實現入腦入心的價值塑造；手段層面，教師使用智慧教學工具和優質數字化學習資源，開展混合式教學改革，促進課程思政教育。

本課程通過討論式教學和項目式教學，在知識模塊、知識點、具體案例的逐層細化中，將課程思政與專業教育融合。結合電路中的元件約束與拓撲約束之間相互依存，又互為制約的特點，與學生探討工程中的辯證唯物主義思維邏輯；結合正弦交流電路的系統性，探討中國傳統文化中的平衡、整體觀念；結合我國輸電技術的發展進程，探討用歷史唯物主義世界觀認識中西科學技術的差異。

3?課程思政教學設計與實踐

為了將課程思政落實到教學的全過程，將OBE理念引入到教學之中，將課程內容按教學目標重新規劃，設計了基于BOPPPS（六步學習法，即導入、目標、前測、參與式學習、后測、總結）模型的線上線下混合式教學方式，確保學生深度參與教學全過程，做到嘴上不說思政，實際時時在思政。

3.1?線上線下混合式課程實施流程

總體流程為：教學設計→課前導學→線上學習→課前任務→線下摸底→線下教學→項目任務方案討論→線上測試→項目完成→課后調查→修改教學設計。

課前：導學中插入與教學內容對應的電工與電子技術在智能制造、大國重器方面成果，激發學生學習興趣，提升民族自豪感，培育科技興邦的愛國情懷。

課中：采用多元化教學方法，除在線課程中錄制短視頻對重難點知識點進行講授之外，穿插項目式教學、翻轉課堂、討論式教學等方法，培養學生嚴謹踏實的工程素養、獨立創新的工程意識和精益求精的工匠精神。

課后：教師對思政目標實施情況進行記錄，根據學生對項目作業的完成情況和調查意見，提出教學設計修改方案，團隊討論確定后續改進辦法。

3.2?課堂教學案例設計

下面是第三章運算放大器在信號運算方面的應用的課堂教學案例設計，共45分鐘。

3.2.1?內容導入（3分鐘）

回顧復習運算放大器的基本知識，引導學生進入學習狀態。對運算的定義、符號、特性進行回顧，從電子設計競賽的國賽獲獎案例導入運算放大器在信號運算方面的工程應用。

課程思政切入點：以電路符號的中國標準和美國標準不同，通過仿真軟件使用美國國家標準電路符號，聯系華為制定5G標準被美國圍剿，向學生介紹技術標準的重要性。既要能在仿真軟件中正確使用美國標準符號，也要在設計中堅持中國的標準符號。通過競賽項目，向學生展示工程應用，引起學生的學習興趣，激勵學生競爭意識，激發他們科技興邦的家國情懷。

3.2.2?學習目標（2分鐘）

學習目標分解，知識目標、能力目標、工程素養目標。

3.2.3?前測摸底及串講（5分鐘）

通過學習通APP發送前測習題，根據電路結構判斷運算放大器是否滿足信號運算的工作狀態；應用“虛短”和“虛斷”分析運算電路的電流、電壓。針對知識點的記憶情況和運用知識點進行電路分析的能力進行檢測。根據答題情況針對學生摸底測試的概念性錯誤進行統一的簡單講解，進行概念修正。

3.2.4?參與式學習（25分鐘）

仿真實驗演示，通過測量數據，幫助學生對“虛斷”和“虛短”樹立直觀的認識。從而說明電子電路工程應用中的取舍問題。測溫電路的功能分析，給出電路原理圖，學生分組對電路實物進行功能分析。根據原理圖分析輸入輸出信號的運算關系，結合電路顯示數據，判斷信號處理的作用。結合測溫電路的工程應用電路，通過逆向思維法對工程實際問題的思考，引導學生觸類旁通、舉一反三，提高分析問題的能力。組織學生分組設計混音電路，演示混音效果。利用難度遞進的練習，強化學生分析運算電路的能力，加深學生對運算電路分析依據的理解。結合實際工程應用激發學生的學習興趣，使學生進入到對實際工程問題的探索研究狀態，自主摸索解決問題的途徑與方法。

沉浸式深度學習，學生獨立完成前測和后測習題，分組完成運算電路分析、項目電路設計、現場仿真驗證的混音電路項目式任務，達成對運算放大器的分析依據等知識型目標的識記，運算電路分析等能力型目標的應用和分析能力，項目實踐和嚴謹踏實的工程素養型目標的評價和創新素質。

3.2.5?后測（5分鐘）

學習通發布多種運算電路的電壓電流計算。檢驗學生對運算電路的分析能力，是否熟練掌握運算電路的分析依據，達成度反饋。

3.2.6?總結（3分鐘）

針對本次課內容進行小結，運算電路分析依據—運算電路的分析—運算電路的設計，通過歸納教學內容，幫助學生整理思路。

3.2.7?下次課任務布置（2分鐘）

思維導圖整理，項目報告撰寫和匯報材料準備。引導學生拓展思考，引出下次課內容。

4?課程思政成效評價

經過3年的課程迭代和教學設計完善，課程基本實現：通過內涵思政內容的導學，解決“為什么學”和“為誰而學”的問題，通過線上SPOC課程解決“學什么”的問題，滿足個性化學習要求，在參與式學習中，通過信息化智慧教學解決“學得怎么樣”的問題，在項目式教學中，解決“學了怎么用”的問題，進行高階工程思維訓練。

從課堂教學質量上，近3年混合式教學改革班參加統一課程考核，卷面平均成績為70.5、71.4、67.3，普通班為66.8、68.9、64.0，均有明顯提升。

從學生的切身體會，認為電工與電子技術采用混合式教學，學習效果比其他課程好很多的學生，占比超過80%。

學生在完成翻轉課堂的講解任務時，自己找空閑教室錄制習題講解視頻，還發朋友圈表示要“悄悄學習電工”，體現了學生對于教學方法的認可。

學生在結課以后的調查中，大部分認可課程教學方式，有同學反饋“我覺得這種上課方式很棒，小班額，線上線下相結合學習效率很高，對于每一個PBL任務小組之間的競爭能更加激發我們的學習積極性。討論、教授環節讓我真正搞懂了大部分知識點，我覺得這種模式對于老師也有較高的要求，每周課前的準備，每一條通知的及時發放，讓我有種不好好學就對不起老師的感覺。最后真心謝謝老師！”

5?課程思政可供借鑒經驗做法

教學團隊在教學改革迭代的過程中，逐步完善教學設計，調整項目任務，形成了“三階+三層+三條主線”結合工程項目的混合式教學模式，將課程思政融入混合式教學全流程。

根據高、中、低三階教學目標安排學習任務，結合好中差三層學生情況確定教學要求和教學方式，設計“講授+討論+實踐”3條教學活動的主線。結合學科競賽，將項目類別劃分為基礎級、元件級、單元級、系統級，以分層工程項目作為教學的切入點，讓學生成為教學的主體和中心，提高課程的挑戰度，培養學生的工程觀念和解決復雜工程問題的能力。通過SPOC、學習通等現代信息手段在線上和線下教學中實現及時反饋，數據驅動教學覆蓋課前—課上—課后的每個教學環節，實現個性化教學，全課程過程化考核。

通過個性化的項目要求，學生必須各組獨立完成，排除抄襲的可能性，加強學生的工程倫理意識。通過項目任務難度的逐步遞進，引導學生觸類旁通、舉一反三，提高分析和解決問題的能力，培養學生探索未知、追求真理的意識。在反復的功能遞進和電路調試中，培養學生精益求精的大國工匠精神。

6?課程思政教學反思

在課程思政持續建設中，還需要進一步深入建設的關鍵點有：（1）持續推進全思政環節的線上線下混合式教學方式，建立教學標準流程，推廣到全部授課班級；（2）隨著人工智能、5G等產業迅速發展，本課程教學內容需要進一步更新和完善，線上資源也需要進一步優化。（3）推廣信息化等先進的教學手段的使用，持續改進全思政環節的混合式教學方法，提高教學效果。

參考文獻

[1]范越，陳少昌.軍校電子技術類課程教學改革建設研究[J].教育教學論壇.2020，（27）：156157.

[2]彭丹，陳少昌.電子技術類課程實驗實踐教學改革探索[J].實驗室研究與探索.2021，（11）：181183.

[3]李駿揚.PEP拼圖分組，讓學生在項目教學中不再“打醬油”[J].計算機教育.2021，（6）：7881.

[4]李駿揚.理工科課程中的思政與情感[J].中國大學教學.2019，（12）：2023.

[5]薛英娟，郝利華.“大班講授小班研討”教學模式在教學中的應用——基于數字電子技術課程的課堂改革[J].教育現代化.2022，（7）：102105.

[6]趙建昕，李丹妮，毛俊超.數學隱性教育對軍校學員的血性培養[J].高教學刊.2020，（19）：9294.

[7]富海鷹，楊成，李丹妮，等.“三全育人”視角下工科課程思政實踐探究[J].高等工程教育研究.2021，（5）：9499.

[8]楊晶晶，劉延飛，楊百龍.一致性建構原則下高等教育混合式教學融入課程思政的實踐探析[J].黑龍江高教研究.2023，（5）：154160.

[9]劉冉冉，鄭恩興，徐鴻翔，等.電工與電子技術課程思政的探索與實踐[J].時代汽車.2023，（6）：8183.

[10]袁婷.電工電子技術課程思政的融入路徑[J].科教導刊.2022，（17）：8183.