“三位一体”创新思路引领下的模拟电子技术课程教学探索与实践

关键词：教学改革；项目式教学法；线上线下混合教学模式；模拟电子技术

中图分类号：G42 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2024）28-0164-03

模拟电子技术课程是一门重要的专业基础课，开设在第3学期，总计64学时（4学分），其中理论教学48 学时，课程设计16学时。课程内容主要包括半导体器件、基本放大电路分析、放大电路的频率响应与负反馈、通用集成运放电路的分析、波形发生电路等。该课程不同于一般的专业课，强调基本概念、基本原理和基本分析方法，为未来在工作中应用模拟电子技术解决实际问题奠定牢固的基础；又不同于其他基础理论课，其内容更贴近工程实际。因此，模拟电子技术既有自身的理论体系，又具有很强的实践性。

按照应用型人才培养定位要求，通过本课程的教学，应从价值引领、知识探究、能力培养、态度养成四个维度，实现知识、思维、能力的有机统一，使学生达到如下课程目标：

1） 价值引领：培养学生具备爱国主义精神和科学精神，追求卓越、精益求精的工匠精神，以及团队协作意识。

2） 知识探究：学生根据模拟电子技术的基本理论和方法，能够识别、分析和设计一般模拟单元电路。

3） 能力培养：学生应掌握模拟电路相关专业基础知识，具备常用电子电路分析与设计能力，具有信息获取与处理能力，能够运用模拟电子技术基本原理分析和验证解决方法的合理性，以获得有效结论。

4） 态度养成：培养学生认真细致、严谨求实的学习态度，使学生养成精益求精的做事风格，具备创新意识和探索精神。

1 课程教学存在的问题

1.1 教学重理论，轻实践

传统教学中，讲授内容依据教学大纲中的章节知识点，按照从器件到电路再到系统的思路进行。课程初始阶段讲授的概念过于抽象，难以让学生理解，导致部分学生学习积极性下降。同时，由于课程教学偏重理论阐述和分析计算，轻视实践，学生在面对实际项目时无从下手，难以解决实际问题，无法实现理论与实践的结合，更难以实现创新应用。

1.2 教学模式落后

由于教师教学方法和教学模式单一，课堂以讲授为主，导致学生学习主动性低，课堂参与率不高，这不利于培养学生的创新思维、分析问题及独立解决问题的能力。

1.3 评价方式单一

传统考核方式单一，通常通过考勤成绩、过程考核和期末考试来对学生的学习过程进行评价。这导致学生对课后作业应付了事，考前临时抱佛脚就能取得不错成绩。因此，如何从学生学习的全过程进行考核是一个值得深思的问题[1]。

2 课程改革探索与实践

在高等教育新生态下，针对上述教学中存在的问题，探索以OBE为教育理念，将课程思政内容贯穿于创新教学设计中，重构教书与育人、知识与实践相融合的教学新体系，形成“三位一体”的教学创新模式，即整合课程内容、重塑课堂教学模式、汇集多方评价方式，整体思路如图1所示。

2.1 整合课程内容：以实际应用为导向，实现科学与思政两条腿走路

优化和改革课程内容，应体现应用性和创新性，构建“223”课程内容建设模式：1） 双育人主线：以贯穿教学内容全过程的无缝衔接的课程思政和知识能力培养为主线，结合知识传授与价值引领。2） 双向并重的内容建设体系：构建模拟电子技术知识和应用技能培养双向并重的课程内容建设体系，以内容为核心，达成学生的知识、能力、素质目标。3） 三个对接的课程内容重构：课程内容重构旨在使校内课程内容与实际生产生活应用相对接；课程培养的学生能力标准与行业企业需求相对接；科研反哺教学，讲授知识点与科技前沿相对接。随着大规模集成电路技术和智能技术的发展，模拟电子技术逐步转向以集成器件为主线，应以项目式教学形式为核心，基于当前电子信息产业行业企业需求，培养学生的电子技能，并且在课程全过程贯穿课程思政的内容。

2.1.1“ 双育人+双向并重”内容建设

在教学内容中引入大量实际生产生活应用项目案例，以专业知识传授为主线，在科学思维中激发学生的创新意识以及追求卓越、精益求精的工匠精神。强调实践导向，实现知识传授与课程思政双向育人。通过“做中学”和“学中做”的教学模式，突出理论与实践双向并重的建设模式，如表1所示。学生在掌握必备知识后，开始进行仿真与实践，利用虚拟仿真平台和Multisim软件进行电路仿真。随后，在课程设计环节以小组为单位使用真实元器件及套件进行组装和焊接，既锻炼学生的动手能力，又培养团结协作和敢于担当的精神。

2.1.2 三个对接的课程内容重构

对标“金课”，按照“两性一度”要求，实施三个对接的课程内容重构措施如下：

1） 删繁就简，重构课程体系。删除大量理论推导，淡化公式推导，简化原理讲解，突出功能及应用。以集成器件为主线，将章节化为项目，重构课程内容及体系，使学生在项目中深刻理解所学知识点，从而匹配电子信息行业及企业的岗位能力要求，如图2所示。

2） 科研反哺教学。在基本教学内容的基础上，拓展高阶前沿知识的讲授，旨在启发学生。教师在课堂上使用科研例子进行启发。例如，主讲教师的研究方向是图像处理，涉及滤波知识点。当讲到集成运放构成的滤波器时，引入科研内容：嫦娥五号探测器配置的降落相机用于采集月球表面图像，图像传回发射中心后，滤波器在图像处理过程中发挥作用。这样，学生不仅能够更清晰地把握相关知识点，还可以通过了解前沿成果或热点，思考未来就业和深造规划。

2.2 重塑教学模式：以学生为中心进行混合式教学，建设校本教学资源

1） 线上+线下混合式教学：改变以教师为主的“满堂灌”传统教学模式，采用学生全过程参与的线上+线下混合式教学模式。课前，教师团队利用微信群或课堂派等线上平台发布预习内容及录课视频；课中，使用课堂派或腾讯会议的录屏功能录制完整讲课视频，配合发布互动题目随时检验学生的听课效果；课后通过课堂派平台发布作业、小组讨论题、单元测试等，并且教师可随时查看学生学习情况，便于计算成绩。

2） 建设校本教学资源：充分利用“互联网+”进行全过程、多元化课程资源开发，形成“大平台+”课程资源建设模式[2]。现已通过视频录制方式拍摄了用于本校和同层次院校的微课视频，详细讲解课程中涉及的重要知识点，并通过课堂派的录屏功能实时录制整本教材的教学视频，所有视频均留存在线上教学资源栏目，可供多届学生学习。采用现代化教学工具，教师在线上发布话题，学生在话题区讨论，教师借助线上+ 线下方式进行点评，实现同步和异步教学的开展，提供双通道教学服务支持。目前团队教师已整理了全书每个章节约500道题目和10套实践任务，方便后续课程测试。

2.3 汇集多方评价：采用学习全过程、多元化的评价方式

按照新工科标准构建课程成绩评定方式，课程考核采用线上+线下双通道模式，对学习全过程进行评价，注重“知识、能力和育人”三方面的考核并重。该课程采用“平时成绩+过程考核+期末考核”的评价方式，以检验课程目标达成度，并评估学生学习成果达成情况，如表2所示。课程教学评价实施的策略包括：课前预习、课中互动讨论、团队任务合作，以及课后单元测试和作业等。评价平台包括纸质评分表和“课堂派”等教学辅助软件平台。

3 教学改革的推广应用效果

课程改革中引入了“三位一体”的教学创新思路，通过重构课程教学内容、线上线下混合式教学、构建学习全过程、多元化的评价方式，以及双通道学习服务支持等方式，在教学中不断提升学生的知识理解、设计、实践及创新能力，全面提高学生学习的有效性，改革成效如下。

3.1 课堂教学效果明显得到改善

通过教学改革，学生的课堂抬头率和学习效果均得到提升。学生在课前预习、课上积极互动、课后复习及反思等教学环节中表现出扎实的进步。对近三年学生课堂参与度的数据分析显示，课堂参与率逐年提升，如图3所示。

3.2 学生创新能力得到提升

受课程教学改革影响，学生的团队精神、创新能力和沟通表达能力明显增强，大创项目参与率增加了14%，学科竞赛成绩优异。毕业生的电子技术知识和能力获得了用人单位的认可，促进了就业能力的提升。

3.3 课程建设成果丰硕、教学改革和研究成效显著

在多年的课程创新建设和教学过程中，课程团队持续发展和建设，形成了“三位一体”的教学创新思路。目前，该教学模式已在相关电子类课程中推广使用。在教学成果方面，团队教师在2022年第二届宁夏高校教师教学创新大赛中荣获一等奖。在教学改革和研究成效方面，2019年团队教师主持完成校级应用型课程改革项目3项，2020年团队负责申报的电子信息工程专业成为区级一流专业建设点，2021年模拟电子技术和数字电路与逻辑设计两门课程获批为区级一流课程，2022年团队参编了《模拟电子技术基础》新形态教材。

4 结论及反思

本课程教学创新虽已初步取得一些成果，但仍需从以下方向进行完善：

1） 深入研究新工科技术的发展要求，基于OBE理念做好课程教学的精准设计，科学运用信息化教学工具，创新教学方法和形式，充分推进课程的产教融合与科教融合[3]。

2） 合理规划和管理学生的“知识图谱”[4-5]，因材施教，满足学生个性化发展需求，着力实现全员、全过程、全方位育人。帮助学生做好课前、课中和课后的学习规划，使学生愿意学习、会学习、能够学习。