新工科背景下物联网工程专业“电路与电子学”课程思政教学实践与探索

吴有龙，徐 楠，杨 忠，杨荣根，王莹莹，谢 慧

（金陵科技学院 智能科学与控制工程学院，江苏 南京 211169）

0 引 言

为了进一步适应人工智能、智能制造等新领域的技术科技革命与产业变化，深化工程教育改革势在必行。教育部积极推进新工科建设，推动高校体制机制改革，积极探索国际工程教育的中国模式，推进新工科专业建设再深化、再拓展、再突破、再出发[1-2]。物联网工程专业属于新兴产业的专业，以互联网和工业智能为主导，传统的人才培养体系不能完全适应新兴专业体系，提倡开拓人才培养的新模式。新工科背景下的应用型技术人才需求不断增加，高校需要打造适应未来新兴产业和满足新经济需求的，具备国际竞争力的多元化新兴应用型新工科人才。

高校思想政治教育应始终坚持把立德树人作为教育的根本任务，要把立德树人融入思政教育、文化教育、社会实践教育等各个环节[3]。要构建高效的思想政治教育教学体系，必须充分利用好课堂教学的主要阵地，树立和增强教师的思政意识，形成教师的思政共识，把握课程教学改革的核心环节，改革教学内容、教学目标、教学方法和评价机制。应该充分挖掘专业理论课程的育人元素，将思政教育深入到每一个环节，在实践教学中重视思政元素，专注于核心价值观导向和知识传播统一的课程目标。避免专业课成为单一的理论知识传授，也避免专业课变成完全的思政课，实现专业和思政互通的教学体系和方法。最终将思想政治教育贯穿在理论教学、实践教学和课外创新实践过程中，构建一个科学的、完善的课程思政体系，帮助大学生能够专业成人和德性成人，实现新时代教书育人新作为[4-5]。

1 课程思政的必要性

金陵科技学院积极开展思政教学各项工作，建设成效好，形成参考强，形成了一批典型案例。物联网工程专业思政教学团队被评为校优秀教学团队，该团队树立了教师的思政意识，明确了教师是推进思政教育的参与者和建设者，并建立了思政教学工作坊，对教学内容进行改革，课程有机融入了科学史和马克思主义原理。“电路与电子学”课程作为学校第二批思政课程建设示范课程，积极打造新工科背景下的课程思政新模式。开展“电路与电子学”课程思政建设，既可以完成该课程的教学目标，还可以培养学生的辨证思维能力，坚定大学生大国自信，树立当代使命感和历史责任感，全面综合提升大学生素质，是培养新时代具有民族魂的青年人才不可或缺的部分[6-7]。

新工科背景下物联网工程专业学科交叉明显，涉及到通信、电子、计算机、自动化等相关专业，知识面宽。电路与电子学是专业必须基础课程。“电路与电子学”包括电工学、模拟电子技术和数字电子技术，具有知识点多、实践性强、应用基础广泛、知识更新快等特点[8-10]。大学生的思想政治教育工作是在专业课程中同步进行的，以立德树人为出发点，以专业基础知识为重点，以典型的案例教学为核心，加快课程的案例库建设，找准合适的切入点，并与今后行业的发展方向相结合，让专业课教学呈现出人文气息。课堂之外以课程实践和学科竞赛等科技创新活动相结合，实现专业文化与精神文化同频共振，将学生培养成专业和精神上的双成人。学生通过学习了解电路与电子技术的基本概念和原理，掌握电路与电子技术中具体问题的分析方法，为综合性专业知识获取奠定了基础。

2 课程概述

在课程概述介绍中，要求学生了解电工电子技术的发展历史，掌握“电路与电子学”课程的性质和任务、电路与电子学的应用简介以及该课程的学习方法。这部分课程的思政要点包括：电工技术的发展反映社会现代化程度，半导体电子器件的发展影响电子技术的发展。从“华为事件”来看，美国“断供”芯片，实际就是中国目前半导体器件技术与发达国家有明显的差距，并且中国研发半导体芯片的时间远远不足西方发达国家，让国产高精尖科技企业受制于他国。通过介绍电工和电子技术的发展历史，引出我国电工电子技术的现状，对学生进行思想教育，认识到我国的不足之处，正确的认识世界，可以极大地刺激“中国芯片”的发展步伐，培养学生为社会主义现代化事业献身的坚定信念，让学生明确奋斗目标，激励学生为国家富强而奋发努力向上。

3 教学内容的思政元素的设计

3.1 电路等效变换

要求学生掌握基尔霍夫定理、支路电流和节点电位分析法、串联和并联电路的等效变换、等效电源定理和叠加原理。这部分的课程思政要素包括：引导学生辩证地对待人生矛盾，遇事不钻牛角尖，辩证地对待学习和生活，正确对待同学之间的关系，学会减缓压力，关注心理和生理健康，追求真善美。电路中的同一题目，有着不同的求解方法，明白看待问题要有多个方面，不能片面的看待问题。

3.2 电路的暂态过程

要求学生理解电容和电感储能元器件模型，含有储能元件的电路过渡过程。这部分课程的思政要素包括：储能元件能量是不断积蓄的，当能量满了才能对外放电。引导学生在生活中要明白厚积薄发的道理，科技强则国家强，清楚我们中华民族一路走来的伟大历程，是全国人民不懈努力的结果，是一代代革命家和科学家奋斗的结果，培养学生的历史责任感。

3.3 谐振电路

要求学生掌握交流电路、RLC电路分析方法，理解电路产生谐振的条件。这部分思政要点包括：引导学生掌握利与弊，任何事情都有两面性，用好了就是利，用不好就是弊。学生掌握专业知识和个人品德实现同频共振，相互促进，优秀的人在方方面面都能表现出优秀的一面。此外，在实际工程应用中，正确合理地利用谐振的优势，避免谐振电路的缺点，造成不利的结果。

3.4 基本放大电路

要求学生掌握放大电路的组成原则及性能指标、直流与交流通路、晶体管放大电路的三种接法与分析方法、截止失真和饱和失真的原因。这部分的课程思政提要包括：引导学生透过现象看本质，放大电路实现的是小信号的放大，其本质是能量控制与转移。引导学生理解需求决定方法与形式，根据实际问题的特点来选择晶体管放大电路，根据输入输出电阻、放大倍数等性能指标的需求选择半导体器件构成放大电路的接法。引导学生用辩证唯物主义去分析放大电路的直流通路和交流通路。

3.5 放大电路中的反馈

要求学生掌握反馈电路的基本概念、负反馈放大电路的四种类型、负反馈对放大电路性能的影响、负反馈放大器的基本关系式和深度负反馈的近似计算。这部分思政要点包括：引导学生掌握矛盾的普遍性和特殊性原理即矛盾无处不在，但矛盾又有主次。放大电路加入负反馈后可以改善放大性能，但却降低了放大倍数，这是一对矛盾。既要保证电路的放大能力，又要保证由反馈带来放大电路性能的改善，明白凡事有利也有弊，要分析主次，权衡利弊。

3.6 功率放大电路

要求学生掌握功率放大电路的极限工作状态下的特殊问题，如何尽可能大地保证输出功率、尽可能小地减小失真和提高效率。这部分的课程思政要点包括：功率放大电路中晶体管基本处于极限工作状态，引导学生明白做任何事情要掌握好度，实现恰到好处，否则超过了度，电路中晶体管就会损坏。引导学生明白互补对称电路的优势，懂得互相合作充分发挥各自的优势，能够实现多元平衡、互利共赢。

3.7 门电路

要求学生掌握晶体管的属性和工作原理、门电路的设计和构成，以及其在集成电路的作用。引导学生明白“中国芯”的重要性，强大的集成电路由几十亿个晶体管构成，只有每个元器件独立正常工作，集成电路才能正常运转，从而整个大系统才能正常运转。国家的发展繁荣与每个人都是紧密相连的，学生清楚地知道个体依附在集体中才能体现价值，集体缺少了个体的组成，那么集体也不再存在，两者相互制约。个人融入到国家中才能体现出价值和意义，将自己投身到社会和祖国最需要的地方去才能发挥自己的光和热。

4 思政教育的改革思路

4.1 形成教师的思政教育观念

教师是课堂的第一责任人，也是学生的引路人，一言一行都对学生的思想观念产生影响，教师的德育意识和思政意识得到了强化，才能在课堂教学中向学生传道授业。首先，可通过听讲座、看视频、学案例，让专业教师形成思政观念，明确思政课程的必要性；其次，可通过不同类型的主题党日活动和思政教学比赛活动，加深教师对课程思政的重要性的理解，从而形成思政教育的观念；最后，教师对课程进行改革和实施，找准该课程在整个专业知识系统中的定位，让专业课程和思政课程同行互补，实现协同育人。

4.2 提高实践环节的质量

实践环节是“电路与电子学”课程教学的一个重要环节，通过实践课程的真实项目，将爱国主义教育、社会责任、民族自信、安全意识等深入到整个实践的教学环节。如要求学生独立完成收音机焊接和组装工作。实践过程中，学生掌握了烙铁的焊接工艺，认识了电阻、电容、发光二极管、滤波器、鉴频器、振荡线圈等，掌握了常用的示波器、函数发生器和万用表的使用方法。焊接过程中对比使用国产元器件和进口元器件，比较收音机最终的效果，让学生明白我国电子元器件与西方发达国家的差距。通过这个实践课程，可以大大提升学生的动手能力，同时激发学生的爱国主义情怀和奋斗精神，增强大国自信，只有练就过硬的本领，才能突破外界的技术封锁，让国家强大起来。

5 结 语

本文基于新工科背景下需求探讨“电路与电子学”课程思政的迫切性、必要性和思政元素的设计，并将思政元素结合好专业教学内容潜移默化地融入到课堂中，提出了从教师观念和实践教学两个方面进行课程思政的改革思路。学生掌握该门课程的相关知识点的同时，引导学生辩证地看待问题，培养学生的个人使命与国家使命，激发学生家国情怀、文化自信、科学精神和民族担当，将学生培养成有思想、有能力、有创新、有正确价值观的新兴应用型人才。