“三位一體”創新思路引領下的模擬電子技術課程教學探索與實踐

關鍵詞：教學改革；項目式教學法；線上線下混合教學模式；模擬電子技術

中圖分類號：G42 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2024）28-0164-03

模擬電子技術課程是一門重要的專業基礎課，開設在第3學期，總計64學時（4學分），其中理論教學48 學時，課程設計16學時。課程內容主要包括半導體器件、基本放大電路分析、放大電路的頻率響應與負反饋、通用集成運放電路的分析、波形發生電路等。該課程不同于一般的專業課，強調基本概念、基本原理和基本分析方法，為未來在工作中應用模擬電子技術解決實際問題奠定牢固的基礎；又不同于其他基礎理論課，其內容更貼近工程實際。因此，模擬電子技術既有自身的理論體系，又具有很強的實踐性。

按照應用型人才培養定位要求，通過本課程的教學，應從價值引領、知識探究、能力培養、態度養成四個維度，實現知識、思維、能力的有機統一，使學生達到如下課程目標：

1） 價值引領：培養學生具備愛國主義精神和科學精神，追求卓越、精益求精的工匠精神，以及團隊協作意識。

2） 知識探究：學生根據模擬電子技術的基本理論和方法，能夠識別、分析和設計一般模擬單元電路。

3） 能力培養：學生應掌握模擬電路相關專業基礎知識，具備常用電子電路分析與設計能力，具有信息獲取與處理能力，能夠運用模擬電子技術基本原理分析和驗證解決方法的合理性，以獲得有效結論。

4） 態度養成：培養學生認真細致、嚴謹求實的學習態度，使學生養成精益求精的做事風格，具備創新意識和探索精神。

1 課程教學存在的問題

1.1 教學重理論，輕實踐

傳統教學中，講授內容依據教學大綱中的章節知識點，按照從器件到電路再到系統的思路進行。課程初始階段講授的概念過于抽象，難以讓學生理解，導致部分學生學習積極性下降。同時，由于課程教學偏重理論闡述和分析計算，輕視實踐，學生在面對實際項目時無從下手，難以解決實際問題，無法實現理論與實踐的結合，更難以實現創新應用。

1.2 教學模式落后

由于教師教學方法和教學模式單一，課堂以講授為主，導致學生學習主動性低，課堂參與率不高，這不利于培養學生的創新思維、分析問題及獨立解決問題的能力。

1.3 評價方式單一

傳統考核方式單一，通常通過考勤成績、過程考核和期末考試來對學生的學習過程進行評價。這導致學生對課后作業應付了事，考前臨時抱佛腳就能取得不錯成績。因此，如何從學生學習的全過程進行考核是一個值得深思的問題[1]。

2 課程改革探索與實踐

在高等教育新生態下，針對上述教學中存在的問題，探索以OBE為教育理念，將課程思政內容貫穿于創新教學設計中，重構教書與育人、知識與實踐相融合的教學新體系，形成“三位一體”的教學創新模式，即整合課程內容、重塑課堂教學模式、匯集多方評價方式，整體思路如圖1所示。

2.1 整合課程內容：以實際應用為導向，實現科學與思政兩條腿走路

優化和改革課程內容，應體現應用性和創新性，構建“223”課程內容建設模式：1） 雙育人主線：以貫穿教學內容全過程的無縫銜接的課程思政和知識能力培養為主線，結合知識傳授與價值引領。2） 雙向并重的內容建設體系：構建模擬電子技術知識和應用技能培養雙向并重的課程內容建設體系，以內容為核心，達成學生的知識、能力、素質目標。3） 三個對接的課程內容重構：課程內容重構旨在使校內課程內容與實際生產生活應用相對接；課程培養的學生能力標準與行業企業需求相對接；科研反哺教學，講授知識點與科技前沿相對接。隨著大規模集成電路技術和智能技術的發展，模擬電子技術逐步轉向以集成器件為主線，應以項目式教學形式為核心，基于當前電子信息產業行業企業需求，培養學生的電子技能，并且在課程全過程貫穿課程思政的內容。

2.1.1“ 雙育人+雙向并重”內容建設

在教學內容中引入大量實際生產生活應用項目案例，以專業知識傳授為主線，在科學思維中激發學生的創新意識以及追求卓越、精益求精的工匠精神。強調實踐導向，實現知識傳授與課程思政雙向育人。通過“做中學”和“學中做”的教學模式，突出理論與實踐雙向并重的建設模式，如表1所示。學生在掌握必備知識后，開始進行仿真與實踐，利用虛擬仿真平臺和Multisim軟件進行電路仿真。隨后，在課程設計環節以小組為單位使用真實元器件及套件進行組裝和焊接，既鍛煉學生的動手能力，又培養團結協作和敢于擔當的精神。

2.1.2 三個對接的課程內容重構

對標“金課”，按照“兩性一度”要求，實施三個對接的課程內容重構措施如下：

1） 刪繁就簡，重構課程體系。刪除大量理論推導，淡化公式推導，簡化原理講解，突出功能及應用。以集成器件為主線，將章節化為項目，重構課程內容及體系，使學生在項目中深刻理解所學知識點，從而匹配電子信息行業及企業的崗位能力要求，如圖2所示。

2） 科研反哺教學。在基本教學內容的基礎上，拓展高階前沿知識的講授，旨在啟發學生。教師在課堂上使用科研例子進行啟發。例如，主講教師的研究方向是圖像處理，涉及濾波知識點。當講到集成運放構成的濾波器時，引入科研內容：嫦娥五號探測器配置的降落相機用于采集月球表面圖像，圖像傳回發射中心后，濾波器在圖像處理過程中發揮作用。這樣，學生不僅能夠更清晰地把握相關知識點，還可以通過了解前沿成果或熱點，思考未來就業和深造規劃。

2.2 重塑教學模式：以學生為中心進行混合式教學，建設校本教學資源

1） 線上+線下混合式教學：改變以教師為主的“滿堂灌”傳統教學模式，采用學生全過程參與的線上+線下混合式教學模式。課前，教師團隊利用微信群或課堂派等線上平臺發布預習內容及錄課視頻；課中，使用課堂派或騰訊會議的錄屏功能錄制完整講課視頻，配合發布互動題目隨時檢驗學生的聽課效果；課后通過課堂派平臺發布作業、小組討論題、單元測試等，并且教師可隨時查看學生學習情況，便于計算成績。

2） 建設校本教學資源：充分利用“互聯網+”進行全過程、多元化課程資源開發，形成“大平臺+”課程資源建設模式[2]。現已通過視頻錄制方式拍攝了用于本校和同層次院校的微課視頻，詳細講解課程中涉及的重要知識點，并通過課堂派的錄屏功能實時錄制整本教材的教學視頻，所有視頻均留存在線上教學資源欄目，可供多屆學生學習。采用現代化教學工具，教師在線上發布話題，學生在話題區討論，教師借助線上+ 線下方式進行點評，實現同步和異步教學的開展，提供雙通道教學服務支持。目前團隊教師已整理了全書每個章節約500道題目和10套實踐任務，方便后續課程測試。

2.3 匯集多方評價：采用學習全過程、多元化的評價方式

按照新工科標準構建課程成績評定方式，課程考核采用線上+線下雙通道模式，對學習全過程進行評價，注重“知識、能力和育人”三方面的考核并重。該課程采用“平時成績+過程考核+期末考核”的評價方式，以檢驗課程目標達成度，并評估學生學習成果達成情況，如表2所示。課程教學評價實施的策略包括：課前預習、課中互動討論、團隊任務合作，以及課后單元測試和作業等。評價平臺包括紙質評分表和“課堂派”等教學輔助軟件平臺。

3 教學改革的推廣應用效果

課程改革中引入了“三位一體”的教學創新思路，通過重構課程教學內容、線上線下混合式教學、構建學習全過程、多元化的評價方式，以及雙通道學習服務支持等方式，在教學中不斷提升學生的知識理解、設計、實踐及創新能力，全面提高學生學習的有效性，改革成效如下。

3.1 課堂教學效果明顯得到改善

通過教學改革，學生的課堂抬頭率和學習效果均得到提升。學生在課前預習、課上積極互動、課后復習及反思等教學環節中表現出扎實的進步。對近三年學生課堂參與度的數據分析顯示，課堂參與率逐年提升，如圖3所示。

3.2 學生創新能力得到提升

受課程教學改革影響，學生的團隊精神、創新能力和溝通表達能力明顯增強，大創項目參與率增加了14%，學科競賽成績優異。畢業生的電子技術知識和能力獲得了用人單位的認可，促進了就業能力的提升。

3.3 課程建設成果豐碩、教學改革和研究成效顯著

在多年的課程創新建設和教學過程中，課程團隊持續發展和建設，形成了“三位一體”的教學創新思路。目前，該教學模式已在相關電子類課程中推廣使用。在教學成果方面，團隊教師在2022年第二屆寧夏高校教師教學創新大賽中榮獲一等獎。在教學改革和研究成效方面，2019年團隊教師主持完成校級應用型課程改革項目3項，2020年團隊負責申報的電子信息工程專業成為區級一流專業建設點，2021年模擬電子技術和數字電路與邏輯設計兩門課程獲批為區級一流課程，2022年團隊參編了《模擬電子技術基礎》新形態教材。

4 結論及反思

本課程教學創新雖已初步取得一些成果，但仍需從以下方向進行完善：

1） 深入研究新工科技術的發展要求，基于OBE理念做好課程教學的精準設計，科學運用信息化教學工具，創新教學方法和形式，充分推進課程的產教融合與科教融合[3]。

2） 合理規劃和管理學生的“知識圖譜”[4-5]，因材施教，滿足學生個性化發展需求，著力實現全員、全過程、全方位育人。幫助學生做好課前、課中和課后的學習規劃，使學生愿意學習、會學習、能夠學習。