适应新时代的电子技术基础课程融合式教学

陈盛华 姚芳 翁玲 孙英

摘 要 为了适应新时代的高等教育要求，对电子技术课程进行融合式教学。利用企业提供的在线实验平台和口袋实验平台进行理论和实验的融合式教学;利用网上金课和教学案例进行线上和线下的融合式教學;利用智慧教学工具雨课堂的数据统计功能，对学生进行个性化培养;将思政教育融入教学全过程。这种融合式教学，以学生为中心，满足高等教育课程建设的“两性一度”的要求，满足金课的建设标准，实现了学生知识、能力、素质的有机融合。

关键词 电子技术 融合式教学 金课

中图分类号：G424                                   文献标识码：A    DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2021.03.050

Integrated Teaching Method of Electronics Technology

Course Adapting to the New Era

CHEN Shenghua， YAO Fang， WENG Ling， SUN Ying

（School of Electrical Engineering， Hebei University of Technology， Tianjin 300130）

Abstract In order to meet the requirement of college education in the new era， the integrated teaching method is adopted in Electronic Technology Course. Theoretical teaching and experimental teaching are closely combined with the help of Online experimental platform and Pocket experiment platform provided by the enterprises. Blending Learning is used with help of golden course online. According to the statistics of rain class， personalized education is used. Political Theory is also added into the course. This kind of integrated teaching method is student-centered， it makes the course depth， difficulty and challenge. It also strengthens the quality of students' knowledge and ability. This method meets the goal of golden course construction.

Keywords electronic technology; integrated teaching method; golden course

当前网上学习资源非常丰富，各种MOOC（massive open online courses）、SPOC（Small Private Online Course）在线开放课程遍地开花。目前国内影响力最大的两家MOOC平台是学堂在线和中国大学MOOC。雨课堂和慕课堂是两大MOOC平台分别开发出的智慧教学工具，通过微信小程序或网页控制可以便捷地完成线上线下混合式智慧教学。

电子技术基础课程是所有电类专业必修的核心专业基础课，具有很强的工程性和实践性。我校电子学课程团队一直不断进行着教学改革，将科技领域前沿探索、案例教学、CDIO工程教育理念、任务驱动法、科研项目引入到教学中来。现在正着力进行着适应新时代的混合式金课建设。

1 电子技术基础课程教学中存在的问题

电子技术基础课程是一门需要把理论与实践紧密结合在一起的课程。由于实验室资源有限，大部分高校的理论课和实验课是分开进行的。由于每次理论课后不能保证立即进行相应的实验，学生有时做不到将理论与实践结合起来。不仅如此，这种方式还会导致实验课的内容大多是验证型实验和简单设计型实验，综合型实验和创新型实验很少。显然，这无法满足新时代对学生解决复杂工程问题和创新能力的培养。

电子技术基础课程的理论抽象、知识点多、应用广泛，在当前各大高校都进行学时压缩的情况下，学生普遍认为这是一门学习难度大的 “硬课”。如果依然按照传统的“以教师为中心”的课堂讲授的教学模式，学生必然存在着学不懂或学不透的现象。这样完成知识的传授都很有困难，更不要说培养学生的综合能力了。不仅如此，这种教学模式也不满足新时代的学生要求。

2 电子技术基础课程的融合式教学

2.1 理论与实践的融合

为了解决理论与实践紧密结合的问题，我课程团队与武汉易思达科技有限公司进行产学合作，建设了以ES1106 Dubhe电子工程创新实验平台为主的“互联网+电子技术”智能实验室。与苏州硬木智能科技有限公司合作，为每个宿舍的同学配备一台数模混合高质量口袋实验平台EPI-EWB204+。在课堂知识讲授过程中引入在线实验，在课下通过口袋实验平台完成基本电路的验证和简单电路的设计，实现理论与实践的有机融合。下面以模拟电路中的基本放大电路为例进行说明。

学习这部分知识时，学生还没有实践经验和工程意识，这需要教师的引导才能掌握。除此之外，这部分的内容既有放大的概念、放大电路的性能指标、设置静态工作点的必要性、放大电路的失真等抽象概念，又有共射、共集、共基三种基本组态放大电路的等效电路分析法和图解分析法。内容多而抽象，学生很难理解，所以采用课堂教师讲授+在线实验的方式，课下学生通过口袋实验平台完成验证实验和简单电路的设计实验。

课上教师在讲解典型电路时，同时进行在线实验。一方面通过演示让学生掌握实验的基本操作过程、测量仪器的使用方法和电路的测量方法，另一方面，将实验结果展示出来，组织学生进行讨论。让学生深刻理解放大的含义、放大电路性能指标对放大电路的意义;结合图解分析法说明静态工作点的设置对放大电路的影响和放大电路的失真现象;通过等效电路分析法说明不同组态的放大电路特点不同;同时通过对比说明两种分析方法适用的环境不同。课下让学生通过口袋实验平台完成各种组态放大电路的分析验证和基本放大电路的设计，并通过智慧教学工具雨课堂上传实验结果。

这种方式，解决了不能随时随地做实验的问题，实现了理论与实践的完美融合。一方面学生对抽象的概念有了直观的认识。另一方面通过真实的实验数据，既让学生看到实验对理论的验证，又让學生理解理论与实践的不同，对电子技术的工程性和实践性有了认知。在此基础上，还加深了学生对这门课程的理解和知识的运用能力、培养了学生的实践能力。不仅如此，实验课的内容也从原来的验证型、简单设计型实验转化成以综合型实验和创新型实验为主，培养学生解决复杂工程问题的能力和创新能力，满足“新工科”建设和工程教育“专业认证”的要求。除此之外，这种教学方式提高了学生的学习兴趣，强化了学生的主动学习意识。

2.2 线上自学与线下教学的融合

为了解决教学内容多、教学学时少的问题，对教学内容和教学模式进行了改革，进行线上+线下的融合教学。教师在课堂上组织学生对重点、难点和系统性的知识展开学习，同时对教学案例进行讨论，其他内容由学生课下自学清华大学的线上“金课”——电子技术基础MOOC完成。整个MOOC内容包括模拟电子技术基础（基础部分）、模拟电子技术基础（应用部分）、数字电子技术基础三部分。下面以模拟电子技术基础中的集成运放应用电路部分为例进行说明。

这部分内容的基本电路有运算电路、滤波电路和比较电路，复杂电路有波形发生电路和信号转换电路。其中基本电路原理相对简单、应用性强，实用电路灵活，能够充分发挥学生的创造性，所以采用翻转课堂的模式，整个教学流程通过雨课堂进行控制。

课前发送完整的MOOC视频，发布自学基本电路的学习任务和检验学习效果的测试题，要求所有学生通过看书和观看视频的方式完成基本电路的学习和测试，并通过雨课堂提交测试答案。鼓励学有余力的学生，自学完整的MOOC视频。与此同时，教师进行学情分析。课堂上，教师对重点内容进行讲解并组织学生对疑难问题进行讨论，请同学答疑，教师做补充和总结。此外，重点引导学生从设计的角度对复杂电路中波形发生电路和信号转换电路进行分析，培养学生的工程思维。继而，将科研和实际工程中相关的内容做成案例，组织学生进行讨论，完成方案设计，将电路的具体实现布置成实验内容，学生课下进行仿真设计，并到实验室完成相应的硬件实验。

这种方式实现了由教师“教会”到学生“会学”的转变，培养了学生的自学能力。这种方式，使得课堂的授课内容越来越核心，越来越本质，学生对核心知识掌握的程度越来越高;课下对知识的运用越来越综合。培养了学生的工程实践能力和解决复杂工程问题的能力。这种方式使学生真正成为学习的主体，通过对线上“金课”的学习，学生能够接触到顶级高校的名师，学习的积极性明显提升。此外，学生还可以根据自己的进度利用碎片化的时间来学习，学习的灵活性变高。这种线上线下的混合式教学解决了学时偏少的问题，同时实现了课堂难度和深度的延展，具体实验内容具有挑战度，满足新时代“金课”建设的两性一度的要求。

2.3 全面培养和个性化教学的融合

个性化学习符合当代学生的特点，是现代教育发展的必然趋势。在大班教学中，统一的教学要求并不适合所有的学生，一些学习意愿高、学习能力强的学生，会出现 “喂不饱”的现象，而一些学习主动性差的学生，做不到线上课程的充分学习，以至于在采用翻转课堂教学模式时，完全不适应。即使通过课前预习记成绩的方式进行干预，学生也是流于形式，应付了事。针对这种情况，利用“雨课堂”的大数据分析功能，精准的掌握学情，对学生进行符合其能力特点的个性化培养。

通过对学生线上学习效果的分析，全面把握学生的学习状态，在完成基本教学要求的基础上，不同层次的学生布置不同的学习任务。对学有余力的学生加强创新性培养和领导力培养，对学习自觉性差、易受外界干扰的学生，督促其完成学习任务，同时进行责任感和专注力的培养。除此之外，还以宿舍为单位成立学习小组，让学有余力并乐于助人的同学担任小组长，帮助学习自觉性差的同学共同进步。通过设置小组大作业，促使小组成员之间互相交流、互相帮助，培养学生的团队协作能力。下面以数字电子技术基础为例说明大作业的具体实施方法。

在完成基础知识的学习之后，布置创新型大作业，让学生通过查阅资料，自己选定课程设计的题目，以小组的形式完成这项作业。学生合理分工，运用仿真完成电路的设计，通过口袋实验平台中FPGA强大的数字电路功能实现整个电路，并在课堂上进行小组展示和交流，组与组之间、小组成员之间彼此打分，并计入考核成绩。

这种方式注重全体学生的共同成长和学生个体综合能力的培养。在教学过程中增加了师生互动、生生互动，符合当代学生的学习特点，充分调动了学生学习的积极性和主动性，极大地激发了学生的学习兴趣。实践表明，自从采用这个培养方式以来，除了课堂教学效果得到提升之外，学生的综合能力明显提升，越来越多的本科生能够参与到科研、科技创新和大学生电子竞赛中来。

2.4 课程教学与思政教育的融合

高校的根本任务在于立德树人、以文化人。我课程团队挖掘课程中的思政元素，通过“课思融合”，将思政教育贯穿于整个教学过程，實现在知识的传授过程中，完成思政教育的并行运行，达到润物无声的思政教育效果。下面说明课程思政在整个电子技术基础课程中的主要践行过程。

首先，教师以身作则，用自己的行动做表率，通过榜样的作用，引领学生形成正确的价值观。在朴实平凡的工作中，让学生感受到老师对待工作的热情、对待学生的关爱、对待科学的严谨认真、对待工程问题的一丝不苟，面对困难时的坚韧不拔和解决问题时的科学方法。其次，将和课程相关的最新科技成果引入到教学中，让学生感受到科技的伟大和建立起致力于科技进步的理想。展示当前国内、外电子技术发展的现状和差距，让学生既体会到先进技术带来的民族自豪感，又体会到落后技术对中国发展的限制，从而激发民族责任感。另外，本门课程中处处蕴含着伟大而朴素的哲理，在整个教学过程中，引领学生发现哲理，用人文思想武装工科学生的头脑，从小问题明白大道理，在解决问题的过程中掌握方法论。

通过课程思政，激发了学生的家国情怀和使命担当，坚定了科技报国的理想信念，培养了良好的职业道德素养和科学精神、端正了学生面对困难的态度、丰富了学生的见识、提供了解决问题的方法、提升了学生的综合素质，这对培养德智体美劳全面发展的社会主义接班人具有重要作用。不仅如此，通过课程思政，还丰富了教学内容，促进了师生之间的交流，改善了教学方法，实现了课程建设和思政建设的同向而行。

3 结语

我课程团队在电子技术基础课程金课建设过程中，本着厚基础、重实践和强素质的理念，采用了多方式的融合教学。发挥产教融合的优势，利用企业提供的最新科技成果，在课堂上引入互联网在线实验，课下使用能够随时随地做实验的口袋实验平台，实现了理论与实践的无缝衔接。使用网上“金课”和教学案例，进行线上-线下混合式教学，实现了课堂深度和难度的延展。利用“雨课堂”这个智慧型的教学工具，以学生为主体，以任务为导向，进行个性化培养和学生综合能力培养，提高学生的综合素质。在课程中进行思政教育，培养全面发展的社会主义接班人。这种融合式教学模式，符合“高阶性”“创新性”和“挑战度”的金课建设标准，符合新时代的高等教育要求。

基金项目：（1）河北省高等教育教学改革研究与实践项目：“电气+”背景下注重能力培养的电子技术基础系列课程改革探索（2018GJJG582）;（2）河北工业大学2019年教学改革立项项目：适应新时代的电子技术基础系列课程金课建设研究与实践（201903024）、工程驱动与科创引擎的新工科电气专业基础课多维教学模式的研究与实践（201902008）;（3）教育部2020年高教司产学合作协同育人项目：“互联网+电子技术”智能实验室（202002288045）、 基于“雨课堂桌资笛椤蹦5缙教ǖ慕萄谌莞母锛翱纬烫逑到ㄉ？

参考文献

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