“模拟电子技术”课程思政的必要性及落实措施

刘云涛 方硕 于蕾 （哈尔滨工程大学信息与通信工程学院）

全面推进高校课程思政建设，落实习近平同志关于教育的重要论述，是高校完成立德树人根本任务的必然要求。要挖掘各类课程蕴含的思想政治资源，发挥每门课程的育人作用，全面提升人才培养质量。“模拟电子技术”作为电子信息类、自动化、计算机等专业重要的基础课，主要研究模拟电路的原理、分析、设计和应用，具有很强的理论性、实践性和综合性，是衔接电路基础知识和后续各类专业课程的纽带，在新工科人才培养方案中具有核心地位。要挖掘“模拟电子技术”课程中蕴含的思政元素，将其融入课程内容中，探索新工科背景下专业教育与思政教育有效融合，达到协同育人、全面育人的教育目标。

一、在“模拟电子技术”课程中实施课程思政的必要性

（一）是由“模拟电子技术”课程的特点和性质决定的

“模拟电子技术”课程是衔接大学物理、电路基础及后续模拟集成电路设计、高频电子线路、信号与系统等核心专业课程的纽带。该课程重视寻求内部规律，强调理论联系实际，强化实验练习，注重知识的应用背景。对于模拟电路的分析和设计，不仅要求学生具备深厚的电路理论基础，还要不断理解和记忆大量电路图、公式，并会应用于实际工程中。学生普遍感觉“模拟电子技术”课程入门难、理解难、实践难，“三难”成为国内学习该课程学生的普遍共识。正因为学生对该课程感觉难，也对该课程的印象普遍很深，即便毕业多年的学生也能回忆起学习该课程的历程。因此在该课程中实施课程思政有利于加深学生印象，增强学生学习动力，优化教学效果，提升学生思想政治水平。

（二）是由“模拟电子技术”课程开设的时间点决定的

“模拟电子技术”课程一般在第四学期开课，衔接第三学期的“电路基础”和“大三”“大四”的专业课。经过一年半的大学生活，学生已经习惯了大学学习和生活的节奏。但是到了“大二”下半学期，学生中容易出现明显的分化，在学习目标与学习态度方面，同学之间有明显差异。有部分学生自控力比较差，容易受周围环境影响，甚至沉溺于网络游戏而影响到学习。在这个时间点上通过课程思政，加强学生思想教育，在课程思政过程中潜移默化、润物无声地引导，对于培养学生养成良好学习和生活习惯，做好价值观引领具有重要作用。

（三）是由“模拟电子技术”课程中蕴含的宝贵思政元素决定的

“模拟电子技术”是讲述对模拟信号处理的电路原理、分析、设计和应用的课程，模拟信号分布于自然界各个角落，是自然界的真实表达。“模拟电子技术”也蕴含着大量课程思政元素，具有深刻哲学意义，例如我们对其中蕴含的“辩证唯物主义”思想的阐述：

第一，物质世界的永恒运动、变化原理。半导体材料的导电是由载流子完成的，载流子始终处于本征热激发和复合这样的动态平衡状态，载流子运动是永恒的，而且是不断地变化和平衡的，体现了辩证唯物论的运动是永恒的、变化的、发展的思想。

第二，内因和外因共同作用原理。三极管放大是内因和外因作用的集中体现，三极管需建立自身合适的静态工作点，确保三极管的静态参数处于放大区之后，在外界小信号作用下，推动三极管的基极电流变化，进而引起集电极电流变化而产生输出电压。

第三，矛盾的普遍性和同一性原理。负反馈放大电路以牺牲放大倍数为代价获得更高的带宽、更好的线性特性；而放大电路引入负反馈后，可能引起自激振荡产生，导致输出无法收敛。更高精度的输出和不稳定自激振荡同时存在于负反馈放大电路中，且在一定条件下，两者互相转化，体现出矛盾同一性的思想。

第四，整体与部分的辩证关系原理。模拟电路是一个矛盾统一体，例如对于运算放大器的要求，在不同应用中要求不尽相同，在高精度传感器应用中，要求极低的噪声，对速度要求不高；在高速模数转化器中，对速度要求很高，但对功耗要求比较低。模拟电路设计要立足于整体、统筹全局，在各个性能指标之间进行折中考虑，以实现整体目标最优化。

由上述可见，“模拟电子技术”作为电子信息行业的基础课程，通过实施课程思政，在培养学生辩证思维能力方面发挥着积极作用。

二、在“模拟电子技术”课程中实施课程思政的五项措施

（一）深入介绍典型人物

榜样的力量是无穷的。在我国电子技术教育发展历程中，老一辈科学家和教育工作者，满怀爱国情怀，坚守学术操守和道德理念，把学问和人格融合在一起，铸就了独特的精神气质。中国“模拟电子技术”课程建设的奠基人童诗白先生，在新中国成立后，不顾美国的多方阻挠，克服重重困难回到祖国投入新中国建设，奋斗在教学科研一线，为国家培养人才、攻克科技难关。

像童诗白先生一样的，为我国模拟电子技术科研和教育发展做出突出贡献的老一辈科学家还有很多，在课堂教学过程中，当讲述到某一个重要知识点，会引出在该领域的我国重要科学家的精神情怀，可以激励学生学习热情，培养学生的爱国情怀。在讲述半导器件原理内容时，引出中国半导体学科的奠基人、国家最高科学技术奖获得者黄昆先生的事迹；在讲述场效应晶体管内容时，引出带队研制出我国第一只晶体管的王守武先生的事迹；在讲述直流稳压电源部分时，引出我国电力电子专业奠基人，中频感应加热电源国产化创始人汪槱生先生的事迹。同时，为了让学生了解“模拟电子技术”的发展历程，介绍晶体管的发明人威廉·肖克利、约翰·巴丁、沃尔特·布拉顿发明晶体管的历程，以及集成电路发明人杰克·基尔比的奋斗史等。

以上这些老一辈科学家和引领世界重大变革的世界著名科学家的精神，会激发学生对科学的兴趣，陶冶学生的思想情操，强化学生科技报国的责任与担当。

（二）开展典型教学案例设计

“模拟电子技术”教学内容包含九个方面，在这些教学内容中，我们挑选蕴含思政元素较多的放大电路的图解法，作为课程思政教学的典型案例进行研讨。

图解法是指在三极管的特性曲线上，用作图的方法分析放大电路的工作情况，是放大电路分析的一种重要方法。图解法分析过程包括静态分析和动态分析两个部分，静态分析是放大电路工作的内因，而动态分析是放大电路工作的外因。因此课堂研讨过程中，强调只有静态工作点设置合理，并且有外界交流小信号作用，放大电路才可以起作用，强调内因是根据，外因是变化的条件。

另外，图解法最大不失真输出电压部分体现了矛盾的普遍性与同一性。在最大不失真输出电压讲解的PPT 中，首先讲解静态工作点的位置与失真出现的关系，当静态工作点偏高的时候会出现截止失真现象，当静态工作点偏低会出现饱和失真现象，这两种失真均存在于电路中。当条件不同的时候，失真相互转化，体现出双方共同处于同一个统一体中，双方互相渗透、互相包含，在一定条件下可以互相转化，体现出矛盾的同一性，从而引导学生一分为二全面看问题。

（三）合理布置课前作业

课前作业布置是提高教学课堂效果的重要环节。课前作业可以有多种形式，如何在提升理论教学效果的同时，引起学生对思政内容的思考是一个关键点。在进行课前任务布置时，除给学生布置相关的教学资料，例如慕课视频、教学PPT，还会给学生下发辅助阅读资料。辅助阅读资料内容多种多样，有的展示科学家淡泊名利的奉献精神，有的介绍课程内容的国内外发展历程和现状，还会给出与课程内容相关的哲学思想文献。在讲授半导体器件基础知识时，课前给学生下发介绍半导体器件发展历程的辅助阅读资料；在讲述集成运算放大器内容前，给学生展播我国近5 年集成电路行业发展简报。

让学生阅读这些课前辅导资料，要求学生思考这些资料与所讲述的“模拟电子技术”内容的关联性，在引导学生深入思考、理解所学内容知识理论的同时，感受其中内在的社会意义价值，起到潜移默化的育人作用。

（四）创新实践内容

实践是“模拟电子技术”课程的重要环节，对学生动手能力的提高、工程实践能力的培养具有重要作用。为提升学生综合素质，增强对模拟电路的认知，我们设计一个综合实验，让学生利用运算放大器芯片，完成矩形波信号发生电路、三角波信号发生电路和正弦波信号发生电路的设计和测试。实验规定学生根据整体要求选择每一部分的组成元器件：运算放大器芯片、电阻、电容、稳压二极管等。学生在计算和选择元器件的时候，就会依据整体的要求和每一部分的参数，深刻理解模拟电路的设计是要立足整体、统筹全局，实现整体目标的最优。让学生了解每一个部分都是服务于整体，也让学生深刻体会只有集体利益得以保证个人利益才能久远，个人利益和集体利益的实现需要双方共同努力。

（五）优化考核方式

随着课程思政的推进，传统的只靠期末考试一张卷的评价方式已经不再适合课程建设要求，只有采用多元化考核方式才能适应当前科学评价需要。我们将学生的成绩分为期末考试成绩和平时成绩，平时成绩包括研讨课成绩和慕课成绩，慕课成绩又细分为学习进度评分、学习习惯评分、互动评分、章节测试评分、期末测试评分。这种多元化考核方式提高了学生的学习参与度，增强了学生与教师的互动度，培养了良好的学习习惯和思想品德，可以比较全面地反映学生的学习情况和学习习惯。同时由于考核方式的改革，也使得学生逐步养成多元化的学习方式，进一步探索教材之外与课程相关的知识，培养学生思维能力，增强自身专业素养。