军事职业教育在线课程的教学设计与思考

赵冬梅 崔海峰 周波

[摘           要]  军事职业教育在线课程是满足部队官兵职业发展需求、提升岗位任职能力的重要资源，是军队院校开展混合式教学的基础，在建设电子技术基础在线课程时，为突出聚焦主责主业，贯彻落实新时代军事教育方针，围绕典型装备电路进行教学设计，使课程更具“军味儿”，挖掘课程的思政元素，“如盐入味”般进行价值塑造，为推动军事职业教育的持续发展起到积极作用。

[关    键   词]  军事职业教育;在线课程;教学设计

[中图分类号]  G642                    [文献标志码]  A                  [文章编号]  2096-0603（2022）06-0043-03

一、引言

军事职业教育是“三位一体”新型军事人才培养体系的重要组成部分，相较于军队院校教育和部队训练实践，它能在更大空间、更高层次、更广领域实现军地人才培养的良性互动[1]。建设高质量的在线课程是推动军事职业教育发展的重要途径，也是当前形势下助力官兵学习训练的重要手段。为满足全军从事电气电子类工作的官兵学习电子技术基础知识的需求，培养和提高岗位任职所需的专业素养，也为进一步探索军队院校混合式教学模式的构建和应用，建设电子技术基础方面的军事职业教育在线课程是十分必要的。

二、在线课程教学设计的指导思想

电子技术基础课程理论性和实践性较强，清华大学、华中科技大学等诸多高校已经录制了在线课程，内容翔实，讲解透彻，是学习电子技术方面基础知识、基本理论和基本技能的重要资源。在军事职业教育体系中，仅有基本的理论和方法是不够的，为贴近岗位需求，突出实战化教学，可围绕典型装备电路的组成模块讲授电子技术基础的相关知识。

按照模块化的设计思想，遵循学习者的认知规律，课程内容分为绪论、模拟电子技术及军事应用、数字电子技术及军事应用、现代电子技术创新设计四大知识模块。按照先器件后电路、先基础后应用的原则，每个模块中既有基本知识点，又有知识点对应的实际装备电路分析，在讲解过程中，从家国情怀、科学精神、个人品格、工程素养和辩证唯物主义世界观方法论等角度适时融入课程思政[2]。

三、在线课程教学设计举例

以“二极管电路的分析及应用”为例，介绍在线课程的教学设计。

（一）整流电路

二极管具有单向导电性，相当于一个受电源极性控制的开关，只有阳极电位高于阴极电位时，它才导通，有从阳极流向阴极的电流。

二极管、限流电阻和正弦交流电源串联构成最简单的二极管电路，电阻两端可得到单向脉动的直流信号，称这种电路为整流电路，由于只有半个周期有电压输出，称这种整流为半波整流。

若在二极管两端并联一个开关，开关的通断就可以控制电阻上的电压是正弦电压还是半波整流后的电压，这两个电压功率不同，这就是电饭煲的加热和保温档、电热毯的高低温档、电吹风的强弱风挡的工作原理。

从输出的直流电压看，半波整流电路只利用了交流电压的半个周期，输出电压低、效率低。为提高效率，最好将交流电压的负半周也利用上，常见的电路结构是橋式整流，目前市面上已有集成电路整流桥堆出售。

整流是交流电变换直流电的第一步，某型雷达电源调整电路如图1所示，仅在这个电路中就有三种二极管，整流桥将交流电压变成脉动的直流电压，这个电压含有较大的纹波，通过电容滤波加以滤除，发光二极管显示电源的工作状态是否正常，最后经过三端集成稳压器得到稳定电压，稳压二极管可实现不同数值稳定电压的输出。

（二）保护功能

换个角度分析由二极管、限流电阻和电源串联而成的电路，若关注的是实际二极管两端的电压，该如何分析呢？

根据硅二极管的恒压降模型，当电源电压大于0.7V时，二极管导通，导通后近似为0.7V的恒压源，所以，输出电压为0.7V;当电源电压小于0.7V时，二极管截止，相当于断路，回路电流为0，电阻上的电压为0，所以输出电压等于电源电压。

通过输出电压的波形可以看出，这个电路的作用是让信号在预置的电平范围内，比如这里是0.7V，有选择地传输一部分，超过0.7V就不输出了，称这种电路为限幅电路。这个电路只限制了输入信号的上峰值，是单向限幅。若在原来二极管两端并联一个反向的二极管，即可实现上下峰值都受限制的双向限幅电路。若在两个二极管支路各串联一个恒压源，即可调整限制的电压幅度。

限幅电路通常做保护电路用，某装备系统中的运放反相放大电路如图2所示，当电路突然受到一个强脉冲干扰时，高压可能使运放器件损坏，若在运放的输入端接上两个反向的二极管，即可将运放净输入信号限制在0.7V以内，起到保护器件和电路的作用。

除了限幅电路的形式，二极管还可通过提供一个电流通路起到保护的作用。比如在图3所示某型雷达电源板稳压电路中，三端稳压器的输入和输出端跨接一个二极管，目的是当输入短路时，通过二极管给输出电容一个放电通路，防止输出电容的电压作用于稳压器调整管的发射结上，造成发射结被击穿而损坏[3]。

在图4所示雷达预触发电路中，用晶体管驱动继电器，在继电器两端并联一个二极管，当继电器线圈断电时，二极管因势利导，为线圈高电压提供释放通路，所以也称它为续流二极管，如果没有续流二极管，继电器断开时线圈两端的高电压将对晶体管造成极大的损坏，此时二极管也起到了保护作用。

（三）检波电路

利用二极管的单向导电性，可从高频调幅信号中取出原调制信号，这就是二极管的检波功能。在图5所示的雷达接收机二极管包络检波电路中，将调幅信号加到检波二极管阳极，正半周信号使二极管导通，输入电压通过二极管对电容充电，充电时间常数很小，充电速度快，输出电压增加很快。当输入电压达到峰值开始下降以后，二极管截止，电容将储存的电能通过电阻释放，放电时间常数较大，放电缓慢。当输入电压增加到大于电容电压后，二极管又导通，电容又充电……如此不断充电、放电，当电路元件参数选取合适时，即可得到和包络基本变化一致的输出电压。

（四）开关电路

开关电路利用二极管的单向导电性接通或断开电路，两个二极管共阳和共阴接法可分别实现与逻辑、或逻辑，这在数字电路中的应用十分广泛。

或逻辑的特点是让两个输入电压中的较高电平通过，但又不影响较低的电平，可用在断电保护电路中。图6所示电路是某装备数显装置中的断电保护单元，正常工作时，系统电源6.3V经D1供电，此时D2反偏截止，6V电池组不消耗功率;当系统电源出现故障时，D1截止，D2导通，6V电池组取代电源给数显装置供电。

（五）稳压功能

二极管导通后管压降基本不变，利用这个特性，可构成低电压稳压电路。一个硅管提供0.7V的稳压值，需要不同稳定电压时可串联多个二极管。图7所示为某装备功率放大电路的部分电路图，两个二极管产生的压降为两个晶体管提供适当的偏置电压，使它们处于微导通状态，从而消除交越失真。

若需要数值更灵活、性能更稳定地输出电压，专门稳压的齐纳二极管是更好的选择。齐纳二极管正常工作时，要处于反向击穿状态，和限流电阻配合使用，为电路提供不同的稳压值，在雷达主板电路、视频混合延迟板电路、线性板电路中，既有两脚稳压管，又有三脚双稳压管。可见，二极管的广泛应用不只是利用了它的单向导电性。

（六）温度补偿功能

在某型雷达信号处理单元晶体管放大电路中也有二极管的身影（如图8所示），利用二极管的管压降温度特性，当温度升高时，二极管压降会降低，使晶体管基极电位下降，基极电流减小，从而稳定晶体管的静态工作点，所以二极管可起到温度补偿的作用[4]。在此处教学时可渗透哲学辩证思维——事物的两面性，半导体器件的温度特性既是弊又是利，对于晶体管，“热敏性”是造成放大电路不稳定的根源，這是弊;而对于二极管，它的“热敏性”恰好补偿了晶体管随温度改变的特性，为我们所用，这是利，故要辩证地一分为二地看待问题。

（七）特殊二极管电路

某解码板电路中的光耦合对CNY17，由砷化镓红外发光二极管耦合到一个硅NPN光电晶体管，它可以在保持输入和输出之间高度电气隔离的同时，传输包括直流电平在内的信号信息。

变容二极管是利用PN结的结电容可变原理制成的半导体器件，在高频调谐、通信等电路中作可变电容使用。调谐电路就是通过控制直流电压来改变变容二极管的结电容量，从而改变谐振频率实现不同频率选择的。

四、结语

军事职业教育在线课程应贴近实战需求，更偏重于提高学习者的岗位任职能力，为贯彻落实新时代军事教育方针，围绕“立德树人”“为战育人”，以课程思政和装备案例为重要抓手进行在线课程建设，取得了一定的成效，也为开展混合式教学积累了丰富的资源。持续推进思政元素的挖掘和装备电路的融入，不断提升在线课程的教学质量，能为推动军事职业教育的发展起到积极的促进作用。

参考文献：

[1]成曦.推动军事职业教育走深走实[N].解放军报，2021-05-20（007）.

[2]张静秋.模拟电子技术课程思政元素初探[J].现代职业教育，2020（44）：72-73.

[3]康华光.电子技术基础（模拟部分）（第六版）[M].北京：高等教育出版社，2013.

[4]童诗白，华成英.模拟电子技术基础（第五版）[M].北京：高等教育出版社，2015.

◎编辑 栗国花