电工与电子技术课程思政教育设计

何志苠 章伟 汪敬华

摘 要：本文阐述电工电子技术的课程定位，从理解、行动、手段层面探讨融入课程思政的教学设计思路，通过讨论式教学和项目式教学结合，采用线上线下混合式的课程思政实施流程。提出了全流程融入课程思政的课前、课中、课后教学设计方案，以运算放大器在信号运算方面的应用内容为例介绍教学实施案例。经过三年的课程迭代，教学设计逐渐完善，从课程考核结果、学生切身体会和反馈，都反映出教学效果有所提升。总结了“三阶+三层+三主线”结合工程项目的混合式教学范式。

关键词：课程思政；电工与电子；项目式教学

中图分类号：TB     文献标识码：A      doi：10.19311/j.cnki.16723198.2024.09.087

1 课程简介

电工与电子技术的课程目标和定位，是构建以电能、信息和控制为主要教学要素的课程内容，帮助非电类工程师及管理者学习对电能的有效利用和有效高质的工程技术手段实现控制，最终建立起一个比较完整的关于电气信息工程的知识体系架构，获得就自己专业需求问题与电气和电信工程师做技术沟通的能力，以及协同解决复杂工程问题的能力，树立严谨踏实的工程素养和科技兴邦的爱国情怀。

在电工与电子技术之前，学生学习的都是高等数学、大学物理等理论性非常强的课程，在电工与电子技术之后，学生需要学习电气工程在各专业的工程实践应用类课程，如机电传动控制、城市轨道交通车辆电力牵引等专业课。因此，电工与电子技术承担了从理论到工程实践的桥梁作用，担负培养学生工程思维能力的任务。

2 课程思政教学设计思路

结合本校“高水平应用型本科”的办学定位和“新工科”建设行动计划，电工与电子技术的课程思政重点是通过电工与电子技术的知识传授和能力培养的教学活动，实现对学生的价值塑造。以教师自身对课程思政的理解、教师本人对课程的行为态度、电工与电子技术课程的内容、能力培养融入知识传授的方法、混合式教学与课程思政结合的手段，实现全方位课程思政。

理解层面，教师认同其中“思政”二字的核心是育人；行动层面，教师用自身对待教学、课程、课堂的态度和行动来影响学生；内容层面，教师善讲电工与电子技术发展史中的中国故事、先哲故事，在课程基本教学内容中实现入脑入心的价值塑造；手段层面，教师使用智慧教学工具和优质数字化学习资源，开展混合式教学改革，促进课程思政教育。

本课程通过讨论式教学和项目式教学，在知识模块、知识点、具体案例的逐层细化中，将课程思政与专业教育融合。结合电路中的元件约束与拓扑约束之间相互依存，又互为制约的特点，与学生探讨工程中的辩证唯物主义思维逻辑；结合正弦交流电路的系统性，探讨中国传统文化中的平衡、整体观念；结合我国输电技术的发展进程，探讨用历史唯物主义世界观认识中西科学技术的差异。

3 课程思政教学设计与实践

为了将课程思政落实到教学的全过程，将OBE理念引入到教学之中，将课程内容按教学目标重新规划，设计了基于BOPPPS（六步学习法，即导入、目标、前测、参与式学习、后测、总结）模型的线上线下混合式教学方式，确保学生深度参与教学全过程，做到嘴上不说思政，实际时时在思政。

3.1 线上线下混合式课程实施流程

总体流程为：教学设计→课前导学→线上学习→课前任务→线下摸底→线下教学→项目任务方案讨论→线上测试→项目完成→课后调查→修改教学设计。

课前：导学中插入与教学内容对应的电工与电子技术在智能制造、大国重器方面成果，激发学生学习兴趣，提升民族自豪感，培育科技兴邦的爱国情怀。

课中：采用多元化教学方法，除在线课程中录制短视频对重难点知识点进行讲授之外，穿插项目式教學、翻转课堂、讨论式教学等方法，培养学生严谨踏实的工程素养、独立创新的工程意识和精益求精的工匠精神。

课后：教师对思政目标实施情况进行记录，根据学生对项目作业的完成情况和调查意见，提出教学设计修改方案，团队讨论确定后续改进办法。

3.2 课堂教学案例设计

下面是第三章运算放大器在信号运算方面的应用的课堂教学案例设计，共45分钟。

3.2.1 内容导入（3分钟）

回顾复习运算放大器的基本知识，引导学生进入学习状态。对运算的定义、符号、特性进行回顾，从电子设计竞赛的国赛获奖案例导入运算放大器在信号运算方面的工程应用。

课程思政切入点：以电路符号的中国标准和美国标准不同，通过仿真软件使用美国国家标准电路符号，联系华为制定5G标准被美国围剿，向学生介绍技术标准的重要性。既要能在仿真软件中正确使用美国标准符号，也要在设计中坚持中国的标准符号。通过竞赛项目，向学生展示工程应用，引起学生的学习兴趣，激励学生竞争意识，激发他们科技兴邦的家国情怀。

3.2.2 学习目标（2分钟）

学习目标分解，知识目标、能力目标、工程素养目标。

3.2.3 前测摸底及串讲（5分钟）

通过学习通APP发送前测习题，根据电路结构判断运算放大器是否满足信号运算的工作状态；应用“虚短”和“虚断”分析运算电路的电流、电压。针对知识点的记忆情况和运用知识点进行电路分析的能力进行检测。根据答题情况针对学生摸底测试的概念性错误进行统一的简单讲解，进行概念修正。

3.2.4 参与式学习（25分钟）

仿真实验演示，通过测量数据，帮助学生对“虚断”和“虚短”树立直观的认识。从而说明电子电路工程应用中的取舍问题。测温电路的功能分析，给出电路原理图，学生分组对电路实物进行功能分析。根据原理图分析输入输出信号的运算关系，结合电路显示数据，判断信号处理的作用。结合测温电路的工程应用电路，通过逆向思维法对工程实际问题的思考，引导学生触类旁通、举一反三，提高分析问题的能力。组织学生分组设计混音电路，演示混音效果。利用难度递进的练习，强化学生分析运算电路的能力，加深学生对运算电路分析依据的理解。结合实际工程应用激发学生的学习兴趣，使学生进入到对实际工程问题的探索研究状态，自主摸索解决问题的途径与方法。

沉浸式深度学习，学生独立完成前测和后测习题，分组完成运算电路分析、项目电路设计、现场仿真验证的混音电路项目式任务，达成对运算放大器的分析依据等知识型目标的识记，运算电路分析等能力型目标的应用和分析能力，项目实践和严谨踏实的工程素养型目标的评价和创新素质。

3.2.5 后测（5分钟）

学习通发布多种运算电路的电压电流计算。检验学生对运算电路的分析能力，是否熟练掌握运算电路的分析依据，达成度反馈。

3.2.6 总结（3分钟）

针对本次课内容进行小结，运算电路分析依据—运算电路的分析—运算电路的设计，通过归纳教学内容，帮助学生整理思路。

3.2.7 下次课任务布置（2分钟）

思维导图整理，项目报告撰写和汇报材料准备。引导学生拓展思考，引出下次课内容。

4 课程思政成效评价

经过3年的课程迭代和教学设计完善，课程基本实现：通过内涵思政内容的导学，解决“为什么学”和“为谁而学”的问题，通过线上SPOC课程解决“学什么”的问题，满足个性化学习要求，在参与式学习中，通过信息化智慧教学解决“学得怎么样”的问题，在项目式教学中，解决“学了怎么用”的问题，进行高阶工程思维训练。

从课堂教学质量上，近3年混合式教学改革班参加统一课程考核，卷面平均成绩为70.5、71.4、67.3，普通班为66.8、68.9、64.0，均有明显提升。

从学生的切身体会，认为电工与电子技术采用混合式教学，学习效果比其他课程好很多的学生，占比超过80%。

学生在完成翻转课堂的讲解任务时，自己找空闲教室录制习题讲解视频，还发朋友圈表示要“悄悄学习电工”，体现了学生对于教学方法的认可。

学生在结课以后的调查中，大部分认可课程教学方式，有同学反馈“我觉得这种上课方式很棒，小班额，线上线下相结合学习效率很高，对于每一个PBL任务小组之间的竞争能更加激发我们的学习积极性。讨论、教授环节让我真正搞懂了大部分知识点，我觉得这种模式对于老师也有较高的要求，每周课前的准备，每一条通知的及时发放，让我有种不好好学就对不起老师的感觉。最后真心谢谢老师！”

5 课程思政可供借鉴经验做法

教学团队在教学改革迭代的过程中，逐步完善教学设计，调整项目任务，形成了“三阶+三层+三条主线”结合工程項目的混合式教学模式，将课程思政融入混合式教学全流程。

根据高、中、低三阶教学目标安排学习任务，结合好中差三层学生情况确定教学要求和教学方式，设计“讲授+讨论+实践”3条教学活动的主线。结合学科竞赛，将项目类别划分为基础级、元件级、单元级、系统级，以分层工程项目作为教学的切入点，让学生成为教学的主体和中心，提高课程的挑战度，培养学生的工程观念和解决复杂工程问题的能力。通过SPOC、学习通等现代信息手段在线上和线下教学中实现及时反馈，数据驱动教学覆盖课前—课上—课后的每个教学环节，实现个性化教学，全课程过程化考核。

通过个性化的项目要求，学生必须各组独立完成，排除抄袭的可能性，加强学生的工程伦理意识。通过项目任务难度的逐步递进，引导学生触类旁通、举一反三，提高分析和解决问题的能力，培养学生探索未知、追求真理的意识。在反复的功能递进和电路调试中，培养学生精益求精的大国工匠精神。

6 课程思政教学反思

在课程思政持续建设中，还需要进一步深入建设的关键点有：（1）持续推进全思政环节的线上线下混合式教学方式，建立教学标准流程，推广到全部授课班级；（2）随着人工智能、5G等产业迅速发展，本课程教学内容需要进一步更新和完善，线上资源也需要进一步优化。（3）推广信息化等先进的教学手段的使用，持续改进全思政环节的混合式教学方法，提高教学效果。

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