于亞萍，董桂梅，劉源，衛(wèi)勇，吳海云

“模擬電子技術(shù)”課程思政改革及實踐

于亞萍，董桂梅，劉源，衛(wèi)勇，吳海云

（天津農(nóng)學(xué)院 工程技術(shù)學(xué)院，天津 300384）

“模擬電子技術(shù)”是天津農(nóng)學(xué)院測控技術(shù)與儀器專業(yè)大二學(xué)生必修的專業(yè)基礎(chǔ)課，做好本課程的課程思政工作，對本專業(yè)的學(xué)生思想影響比較大。針對該課程理論性、實踐性強和概念、器件多的特點，探索本課程的內(nèi)容與思政教育的結(jié)合方式，提出與本課程相結(jié)合的思政內(nèi)容，并通過具體舉例的方式講述如何在本課程中實施思政教育。通過一年的教學(xué)實踐，加入課程思政后，學(xué)生對本課程學(xué)習(xí)的興趣增強，學(xué)習(xí)目標明確，學(xué)習(xí)成績顯著提高。

課程思政；模擬電子技術(shù)；思政內(nèi)容；實踐

2016年12月，習(xí)近平總書記在全國高校思想政治工作會議上強調(diào)，要用好課堂教學(xué)這個主渠道，各類課程都要與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)。這對非思政課程教師提出了更高的育人要求，課程教師若沒有足夠的思政意識，對所教授課程思政目標和課程思政元素內(nèi)容不明確，就不會產(chǎn)生很好的思政育人效果[1]，因此，課程思政也是非思政課程教師需要一直探索的課 題[2-3]。目前，本科教育仍存在的一個問題是課程思政功能發(fā)揮不充分，不能很好地將思政內(nèi)容有機滲透，存在思政與專業(yè)課內(nèi)容“兩張皮”現(xiàn)象，無法對學(xué)生做到潤物細無聲。

“模擬電子技術(shù)”作為電類的核心專業(yè)基礎(chǔ)課和部分非電類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，其思政效應(yīng)具有受眾范圍廣、增強課程趣味性、實現(xiàn)立德樹人等方面的效果[4-5]。因此，結(jié)合課程思政要求，對本課程確立課程思政目標為：電子電路實際應(yīng)用與專業(yè)技能學(xué)習(xí)相結(jié)合，激發(fā)個人理想與社會責(zé)任感；專業(yè)基礎(chǔ)課、實踐訓(xùn)練課與承載正確的世界觀、價值觀教育相結(jié)合，立德樹人；培養(yǎng)工科學(xué)生關(guān)心社會與學(xué)習(xí)技術(shù)相統(tǒng)一。

1 本課程的課程思政內(nèi)容

“模擬電子技術(shù)”的理論性和實踐性很強，而且概念和器件種類較多[6-7]。理論性強是指器件導(dǎo)電原理需要了解、學(xué)習(xí)微觀世界載流子的運動，學(xué)生學(xué)起來比較抽象，相關(guān)理論相對枯燥；實踐性強則是學(xué)生學(xué)習(xí)完一個知識點的內(nèi)容就能實現(xiàn)實際生活中或電子電路系統(tǒng)中的一個電路功能?！澳M電子技術(shù)”內(nèi)容按作用來分塊可分為：信號放大、功率放大、信號的產(chǎn)生與變換和直流穩(wěn)壓電源。實現(xiàn)本課程教學(xué)目標，思政內(nèi)容確定為以下幾方面：

（1）從元器件特性、發(fā)明與應(yīng)用的角度闡述電子技術(shù)的發(fā)展歷程，歷史與現(xiàn)實相結(jié)合，結(jié)合我國目前智能技術(shù)的發(fā)展和大國重器，探討科技進步需要科技工作者的不斷努力與持續(xù)更新，“中國夢”需要青年一代擔(dān)當接力。

（2）馬克思主義辯證法、社會、自然、生態(tài)準則在閉環(huán)系統(tǒng)中運用，教會學(xué)生反饋在系統(tǒng)中的作用，辯證分析信號放大系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)和穩(wěn)定。

（3）結(jié)合電子技術(shù)在我國生活和科學(xué)技術(shù)中應(yīng)用的廣泛性，鼓勵學(xué)生采用本課程的內(nèi)容去思考、改進應(yīng)用電路，服務(wù)于民。

（4）結(jié)合電路原理，提倡電器使用的節(jié)能環(huán)保意識。

2 思政內(nèi)容實踐

2.1 器件理論特性與人生規(guī)律、時代發(fā)展相結(jié)合

在“模擬電子技術(shù)”這門課中，PN結(jié)是整個電子世界的基礎(chǔ)，當P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體結(jié)合的時候，會形成一個PN結(jié)，PN結(jié)具有單向?qū)щ娦裕浞蔡匦匀鐖D1所示。而PN結(jié)的正向?qū)ā⒎聪蚪刂咕褪抢昧藬U散和漂移原理[8]。該部分可引導(dǎo)學(xué)生尊重事物規(guī)律并利用其規(guī)律。

圖1 二極管伏安特性圖

當正向電壓從0 V增大到on期間，有電壓而無電流通過，稱為“死區(qū)”。正像一個人成功前都有一段默默無聞的奮斗時期，克服了這段時期，就可以獲得量變到質(zhì)變的跳躍，正像二極管迅速導(dǎo)通一樣。

三極管輸出特性圖如圖2所示，與場效應(yīng)管輸出特性圖基本相似。截止區(qū)：C接近零的區(qū)域，相當B＝0的曲線的下方。此時，VBE小于死區(qū)電壓。表示一個人未主動努力，不可能獲取成果，所以輸出基本不會產(chǎn)生電流。飽和區(qū)：C明顯受CE控制的區(qū)域。此時，發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏或反偏電壓很小。非常像一個人的青少年時期，有付出就會有很大的收獲。放大區(qū)：C平行于CE軸的區(qū)域，曲線基本平行等距。這一階段非常像一個人的中年或老年期，即使在這一階段非常努力，曲線只是略微上翹，對自己的人生狀況不會有太大改變。所以處于青年時期的學(xué)生就更應(yīng)該努力學(xué)習(xí)，這樣才有能力擔(dān)起國家、社會、家庭的責(zé)任。

圖2 三極管輸出特性圖

三極管的發(fā)明是在1947年，而這年正是中國內(nèi)戰(zhàn)時期，中國的半導(dǎo)體技術(shù)還十分落后。但新中國成立后，經(jīng)過幾代工程師的不懈努力，中國在軍事、航空、民用等領(lǐng)域的智能控制正大步向前，走向世界前列，從而激發(fā)同學(xué)們的科技文化自信。

2.2 概念的講解與人文、社會相結(jié)合

反饋是電路中的一個重要因素。反饋分為正反饋與負反饋。其框圖如圖3所示。

圖3 反饋電路組成框圖

圖3中，x是電路輸入信號，x是基本放大器的凈輸入信號，x是電路的輸出信號，F(xiàn)是反饋網(wǎng)絡(luò)，x是反饋信號。根據(jù)X的極性，可以分為正反饋和負反饋。

正反饋輸出增加使凈輸入電量增加，從而使輸出量繼續(xù)增大，x＝x＋x，而正反饋就像惡性循環(huán)或良性循環(huán)一樣。社會風(fēng)氣、家風(fēng)、班風(fēng)、宿舍風(fēng)氣都存在這樣的規(guī)律。

負反饋輸出增加使凈輸入電量減少，從而使輸出量增小，x＝x－x，負反饋作用主要是穩(wěn)定系統(tǒng)。就像社會穩(wěn)定、生態(tài)環(huán)境平衡和人體環(huán)境穩(wěn)定一樣。

對于深度負反饋電路的計算，電壓放大倍數(shù)是一個非常重要的指標[9]，對于復(fù)雜電路的交流電壓放大倍數(shù)，采用微變等效電路計算，不僅復(fù)雜，而且還需要知道發(fā)射結(jié)的微變等效電阻大小。而深度負反饋放大電路會使凈輸入信號x產(chǎn)生虛短、虛斷，在此基礎(chǔ)上分析圖4可得多級電路的電壓放大倍數(shù)如式（1）。

圖4 多級放大電路圖

在解類似情況的電路時，因為器件繁多，但放大倍數(shù)只由幾個元器件決定，讓學(xué)生懂得解決問題時分清主要矛盾和次要矛盾，抓住主要矛盾。

2.3 根據(jù)元器件的應(yīng)用，講述中國科技和生活的變化

信號放大是“模擬電子技術(shù)”的核心知識點，運算放大器是對放大電路進行的一次瘦身革命。對于一個溫室大棚的測量控制系統(tǒng)，如圖5所示，傳感器產(chǎn)生的電信號只有幾毫伏到幾十毫伏，必須經(jīng)過信號放大才能進行檢測或控制。而運算放大器對傳感器采集的信號進行放大，才能保證后續(xù)的顯示和執(zhí)行機構(gòu)的正常進行。

圖5 溫室大棚測量控制系統(tǒng)框圖

30年前，中國大部分百姓冬天可食用的蔬菜種類只有蘿卜和大白菜。隨著科技的進步，精準農(nóng)業(yè)、溫室大棚使得人們在冬季吃到各種各樣的蔬菜，對大棚環(huán)境參數(shù)的非電信號測量控制都有電子電路的身影，有模擬傳感器的電路，運算放大器就必不可少[10]。如今，蛟龍?zhí)栆堰_到1.1×104米的深潛紀錄，衛(wèi)星、高鐵成了中國的一張張名片等，科技給人民帶來幸福的同時，要告訴學(xué)生所學(xué)知識其應(yīng)用范圍可以大到航空、航天，小到日常應(yīng)用，鼓勵廣大同學(xué)發(fā)憤圖強，努力掌握科技知識，做一個合格的社會主義接班人。

2.4 提高節(jié)能降耗意識

市電220 V的交流電源變成日常生活中電器用的5、6、9 V等的直流供電電源，需要經(jīng)過變壓、整流、濾波和穩(wěn)壓這幾部分。當平時使用電器待機時，雖然電器本身電路消耗的電能比較小，但從交流到直流變換的這個過程中變壓、整流等元器件的工作也消耗了大量的電能。讓學(xué)生從電路原理上明白待機后電能是如何被消耗掉的，從而提高學(xué)生的節(jié)能降耗意識，養(yǎng)成良好的用電 習(xí)慣。

3 課程思政效果分析

課程思政的引入，為“模擬電子技術(shù)”增加了積極思政元素，表1為2017級測控技術(shù)與儀器專業(yè)與2018級測控技術(shù)與儀器專業(yè)“模擬電子技術(shù)”考試成績對比。

表1 2017級、2018級測控技術(shù)與儀器專業(yè)“模擬電子技術(shù)”成績分布對比表

年級分數(shù) ＞9080～8970～7960～69＜60 2017級（53人）63111419 2018 級（56人）610111712

從表1可以看出，80～89分、60～69分的同學(xué)數(shù)目明顯增加，不及格的學(xué)生人數(shù)下降較多，平均成績也顯著提升，2017級測控技術(shù)與儀器1、2班的平均成績分別是61.30分和61.36分；2018級測控技術(shù)與儀器1、2班的平均成績分別是66.90分和69.00分。通過天津農(nóng)學(xué)院2017級、2018級測控技術(shù)與儀器專業(yè)的學(xué)生成績來看，“模擬電子技術(shù)”課程思政的引入對學(xué)習(xí)效果的提升非常 明顯。

[1] 潘瑞姣，李雪，桑瑞聰. 課程思政背景下高校教師育德意識與育德能力培養(yǎng)淺析[J]. 大學(xué)教育，2019（11）：204-206.

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Ideological teaching reform and practice ofcourse

YU Ya-ping, DONG Gui-mei, LIU Yuan, WEI Yong, WU Hai-yun

（College of Engineering and Technology, Tianjin Agricultural University, Tianjin 300384, China）

“” is a required professional basic course in the sophomore year for Programs of Measurement & Control Technology and Instrument in our university. To do ideological and political work of this course well has a great impact on the students’ thoughts. Since this course not only has deep theory with many concepts and devices, but also needs strong practice, this paper proposed that the ideological and political content should combine with this course, and illustrated how to implement ideological and political education in this course through specific examples. Through one-year teaching practice, students’ interest in this course has increased after they

ideological and political education, with learning goals clearer, and test scores are improved significantly.

course ideological;; ideological and political content; practice

1008-5394（2020）02-0102-03

10.19640/j.cnki.jtau.2020.02.022

G642

B

2020-01-15

天津農(nóng)學(xué)院教育教學(xué)改革重點項目（2018-A-17）

于亞萍（1979-），女，副教授，博士，主要從事測控技術(shù)與儀器專業(yè)的教學(xué)研究工作。E-mail：yaping261@163.com。

責(zé)任編輯：楊霞