《高频电子线路》课程思政教学探索

2022-04-07 08:21王可青王晓玉
科教导刊·电子版 2022年32期
关键词:高频电子线路电子线路谐振

王可青,孟 涛,王晓玉

(空军工程大学信息与导航学院,陕西 西安 710071)

0 引言

近年来,课程思政正在所有高校、专业和课程中如火如荼地开展,科学开展课程思政,是当前高校教育教学改革的重要方向之一。课程思政,要求每门课程在讲述专业知识的同时,将习近平新时代中国特色社会主义思想、社会主义核心价值观、中华优秀传统文化、职业道德和职业理想等作为学生的培养内容,润物无声的融入课程教学中,为培养学生坚定的理想信念,爱党、爱国的政治素养打好基础[1]。

高频电子线路课程是融“通信流”和“信号流”于一体的电子信息类专业的一门核心课程,主要讲述模拟通信原理及其主要功能电路的结构、工作原理和分析设计方法。在整个专业课程体系中发挥着十分重要的承上启下、引领衔接的桥梁作用,具有较强的理论性、工程性和实践性。由于课程知识点多,内容抽象,学生在学习中普遍存在学习兴趣不足、学习难度大等问题。如何在这样一门被普遍认为知识本身“很难”的课程中有效推进课程思政改革,依然是目前重点关注的问题之一。

1 “高频电子线路”课程思政的重要性

高频电子线路是针对我校大三学生开设的一门专业基础课,前期他们已经学习了《模拟电子技术基础》《电路分析基础》等课程,拥有了一定的电路知识基础,掌握了相关电路的分析方法,具备了常用仪器仪表的使用能力。但同时,他们对大学生活新鲜感降低,加上课程本身具有一定的难度,导致其对专业基础课程学习的积极性有所下降。另外,现在的“00”后是名副其实的网一代,丰富的网络资源让他们的视野更加开阔,思想更加活跃,接受能力更强;而这些“00”后所处的生活和学习条件相对比较优越,经历的挫折较少,容易受网络上不良信息以及外部享乐主义、功利主义、官僚主义的影响。

面对这种现状,在“高频电子线路”教学过程中适时融入思政教育元素,既可以完成该课程的专业教学目标,还能给学生以反思和启迪,激发他们学习专业知识的兴趣,让学生在收获专业知识的同时,培养他们的辩证思维能力,引领学生树立正确的人生观、价值观,树立历史责任感和时代使命感,全面提升学生素质。从大三开始,相比于思政课程,专业课教师与学生之间的交流更多,因此在专业课的讲授中融入思政教育不仅非常必要而且刻不容缓[2],是培养新时代具有民族灵魂的青年人才不可或缺的部分[3]。

2 “高频电子线路”课程思政现状

学习该课程我们期望达到的教学目标是,在知识层面,主要引导学生掌握高频电路的组成、性能和分析方法等;在能力方面,主要培养学生电路设计和组装调试等实践技能,以及发现问题、解决问题、系统思维的能力;在素质方面,则应促进学生爱岗敬业、勇于探索、崇尚科学的精神,帮助学生树立正确的人生观、价值观。

针对课程教学目标,目前已有很多的思政元素或案例出现,然而在当前信息化时代背景下,思政教育与专业教学“两张皮”“两条线”的现象依然未能根本改变[4]。比如课程思政教学方式过于单一,衔接生硬、突兀,多采用简单说教、生硬灌输、贴标签等方式,教学效果不佳,存在为了“思政”而“思政”的现象。

笔者认为,类似于高频电子线路这类理工科教学,上述现象主要有两个方面的原因:一是教师自身方面,在理工科专业教学中融入课程思政,对教师自身的政治素养、品德、专业能力都有一个更高的要求,对于教龄比较短,尤其是刚上讲台的教师而言,专业知识、教学积累方面可能还处于一个探索的阶段,再要去投入精力和时间探索思政元素并不容易,不是一朝一夕能够达成的;二是院校方面,如果院校将课程思政当成课堂教学评价的一个重要指标,并且要求门门课有思政、堂堂课有思政,这对于广大教师来说,很可能形成一种压力,教师们为了追求“堂堂课有思政”这样的数量,只能为了“思政”而“思政”,这种思政效果怎么可能会好呢?

课程思政并不是简单地将“思政”加入“课程”中,是如盐化水、润物无声般的隐性融入。它需要找寻合适的时机、合适的方法,在课程当中适时融入塑造价值的元素,以实现“课程”和“思政”的水乳交融。这需要教师全身心的投入更多的时间和精力去研究、探索和实践。

3 “高频电子线路”思政元素教学引入

作为一门电子类课程,我们尽量选择在知识的重点处、难点处、问题较多处以及学生懈怠时,将思政元素合理融入课程教学活动中,努力做到自然合一,以达到使学生自然接受、产生情感共鸣、激励学习动力以及促进深化拓展等目的。下面从理想信念、科学精神、人文素质等3个方面探讨一些思政元素与高频电子线路教学的融合点。

3.1 理想信念方面

(1)“中国梦、强国梦”。在讲解调制解调的概念时,声音、图像等低频信号必须要调制到高频载波上才能实现远距离的无线传输,就好比我们的个人理想、个人事业必须搭载到“中国梦”这个载体上,才能实现更高的人生价值。将个人理想比作低频信号,“中国梦”比作“高频载波”,只有将小“我”融入大“我”,才能达到更高更远的目标,个人的人生价值只有在集体的发展中才能更好地实现和体现。就像网上很火的一句话:“我们生活幸福、平安是因为长在五星红旗下,背后有强大的祖国”。从这样一个角度来激发学生为了实现“中国梦、强国梦”、实现中华民族伟大复兴而努力读书。

(2)社会主义制度自信。在调频章节中,可以让学生自己挖掘调频技术的起源。艾德恩·霍华·阿姆斯特朗发明了调频技术,而当时调幅技术正在被广泛使用,虽然调频技术性能更优,但推广它需要完全改变电台的设备,这样会严重影响当时正常运作的广播界中那些资本家的利益,以至于调频技术一直被雪藏,直到阿姆斯特朗去世都没有真正的公之于众。这个事例清楚的体现了资本主义的本质,是维护资产阶级利益、剥削压迫无产阶级和广大劳动人民的机器,从而引导学生坚定社会主义制度自信。

(3)科技报国。通过播放调频广播和调幅广播,让学生直观感受到在收听立体声高保真音乐节目时,调频电台的收听效果比调幅电台更加清晰逼真,因为调频技术相较于调幅来讲,抗干扰能力更强、功率利用率更高。通过两种技术的对比,让学生领悟到科学技术对社会的影响和贡献,激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。

3.2 科学精神方面

(1)突出矛盾主要方面。在讲解小信号谐振放大器的工作原理时,反向传输导纳yre的存在会给实际电路带来很大危害。在实际应用中,重点关注的是放大器的增益,所以考虑“增益”这个主要方面,通过忽略yre来简化电路分析,这也是工程应用中分析问题常采用的方式,由此促进和培养学生工程思维意识和思维方式。另外采用折线近似法分析丙类谐振功率放大器的工作原理、调频信号的带宽计算同样体现的是工程的观点和思维。

(2)实践出真知。电子线路课程中理论联系实际非常重要,除了在课程实验室搭建实体电路之外,我们还依托校园网开发了远程实验平台,即虚拟实验室,打破了时间、场地对实验的限制,学生可以根据自己的时间随时在电脑上进行虚拟电路的仿真。每一章节的理论课都会有对应的实践课,通过实验现象与理论知识的碰撞,激发学生的求知欲,培养学生解决实际问题的能力和工程实践能力。

比如在设计正弦波振荡电路这一内容中,从电路设计到电路搭建再到测试输出,从没有输出波形到输出波形不理想再到一个理想的正弦波,通过学生自己的设计和改进电路的连接方式,提高学生实际动手能力,培养他们的工匠精神和严谨细致、精益求精的科学精神。

(3)科学辩证思维。辩证思维元素在高频电子线路课程中有非常多的体现:比如二极管包络检波电路中低通滤波器的设计,RC越大,电路输出波形纹波越小,效果越好,但RC太大又会使电路产生惰性失真;放大器的增益与通频带之间,增益增大通频带减小,为了兼顾增益与通频带,通常选择在通频带满足输入信号要求的情况下,使放大器增益越大越好;丙类谐振功率放大器中效率和功率之间,导通角越小,功放的效率越高,但同时输出功率会变小,不满足谐振功放无失真高效率输出大功率的要求,为了兼顾效率与功率,通角一般选取70°;电路复杂度与性能优越性之间、线性与非线性之间等,都属于互相矛盾的指标,通过这些内容的分析和思考,可以让学生认识到如何在矛盾问题之间寻求平衡,提升方法论和辩证思维意识。

3.3 人文素质方面

(1)调整最佳状态。在丙类谐振功放负载特性分析中,谐振功放在临界状态时输出功率最大、损耗功率较小、效率也较高,此时谐振功放接近最佳性能,称为谐振功放的最佳工作状态。当谐振功放用在输出级时,通常会调整它工作在临界状态以高效率的获得最大的功率输出。以此引导学生认识到,要提高自己每天的学习、工作效率,要从一件事情中获得最大的收获,就需要把生活、学习和工作状态调整到自己的最佳状态。而养成一个良好的生活习惯、积极向上的心态、坚持锻炼身体等都有助于我们自身状态的调整。

(2)有付出才可能有收获。在反馈型正弦波振荡器的工作原理章节中,振荡器能够在没有外加输入的情况下,产生一个正弦波信号输出。没有外加输入却有输出,是因为有直流电源提供能量,并不是不劳而获。从这个角度告诫学生任何事情都是有付出才可能有收获,要想做成事情没有捷径可走,必须要脚踏实地。

另外,构成振荡器的关键是电路要满足相位平衡条件,即电路要有正反馈,以此引导学生在学习一种知识或一项技能之后,只有多思考、多总结经验,才能不断提升和完善自己。

(3)内因是决定因素。晶体振荡器的频率稳定度高,是因为它自身电路的标准性高,引导学生认识到自身特点这个内因的重要性。唯物辩证法中指出:事物的发展是内外因共同起作用的结果,内因是事物发展的根据,决定事物发展的基本趋向,是第一位的。从而让学生意识到外因要通过内因才能发挥作用,鼓励他们坚定自身信念,提高自身素质。

立德树人,以德为先。教师对学生的教育,离不开扎实的知识功底和过硬的教学能力,更离不开所持有的正确价值观。因此,坚定理想信念、提升道德情操、具有扎实学识、拥有仁爱之心,这些是成功教育的重要因素,也是落实课程思政教学对教师的必然要求,有助于学生社会主义核心价值观的培育和践行。

4 结语

高频电子线路作为电子信息类专业的一门基础核心课程,开展课程思政是新时代教学的基本要求,对教师的学术能力和其他各方面素质都是一个新挑战。吃透专业知识,深入挖掘相关思政元素,找到合适的切入点,是将该课程与课程思政有机结合的关键。而有效的课程思政可以实现传授知识、培养学生能力、提高学生素质、塑造正确价值观的最终效果。在实现专业课中课程思政与思政课程同向同行的道路上,需要广大教育工作者发挥集体智慧,全身心的投入更多的时间和精力去探索和实践。

猜你喜欢
高频电子线路电子线路谐振
Multisim13.0在《高频电子线路》课程教学中的应用
高职高专高频电子线路课程教学改革探索
静电放电对电子线路干扰的研究
高频电子线路的教学方法研究与探索
谐振式单开关多路输出Boost LED驱动电源
基于CM6901 的LLC半桥谐振开关电源设计
以应用型人才培养为导向的《高频电子线路》课程教学改革
谐振式浮轨扣件的安装工艺
EEPROM在电子线路系统中的应用
高效半桥LLC谐振变换器的参数设计及仿真