《電路原理》「課程思政」專題教學

　 

【編者按】「停課不停教」「停課不停學」，學校積極開展「課程思政」新冠疫情防控專題教學工作，把疫情防控當做最鮮活的教材，引入專業課教育教學，講好戰「疫」故事，傳遞大愛真情，真正做到「停課不停育」。鑑於網絡授課的特殊性，學校從學院徵集了部分「課程思政」新冠疫情防控專題教學優秀案例，各位老師根據自己課程特點，提供了不同的教學設計和思考，供大家參考。

　　趙偉強，男，浙江紹興人，機械與電氣工程學院電氣自動化系副主任，承擔《模擬電子技術》《電路原理》等課程教學任務，獲校第六屆教學優秀二等獎，校示範課教師。榮獲「基於MOOC的混合式教學優秀案例」全國一等獎、浙江省一等獎（第1名），2019浙江省本科院校「網際網路+教學」優秀案例特等獎，2018年浙江省高校「微課教學比賽文本類」一等獎，2017年浙江省高校首屆「翻轉課堂優秀教案」二等獎，2019年全國高校「混合式教學設計創新大賽」優秀作品獎，《電子技術1》獲中國高校電工電子在線開放課程「聯盟線上線下精品課程」；紹興市教學成果一等獎1項、校級教學成果一等獎3項；校「課程思政」說課比賽二等獎。主持省級科研項目2項，廳級科研項目2項；主持省教改/課改課題2項，省精品在線開放課程1門，省新形態教材1部；主持市級教改/課改3項，校級教改/課改10餘項。

   

　　一、課程基本情況
   課程名稱：電路原理
　　授課章節：獨立電源與受控源
　　授課教師：趙偉強
　　課程類型：專業平臺課程
　　教學班級：自動化類192班　
　　課程特點：線上教學

　　二、教學目標

　　1.課程特點：電路理論是當代電氣工程與電子科學技術重要理論基礎之一，在工程技術領域和實際生活中都有廣闊應用。從簡單照明電路，到複雜電力系統；從收音機、電視機，到衛星通信網、計算機網際網路，都與電路理論有密切聯繫。《電路原理》課程是學習電路理論的第一門工科電類專業基礎課，在整個專業人才培養方案和課程體系中起著承前啟後的重要作用(見下圖1)，因此是自動化專業的「看家課」，也是「入門課」。

   

圖1 自動化專業的課程體系

　　2.知識目標：理解直流電路、暫態電路和交流電路的基本定律和定理；掌握電阻電路的等效變換方法、電阻電路的一般分析方法、一階電路動態電路的分析方法、正弦穩態電路的分析方法和三相電路的分析方法；掌握PSpice電子電路軟體繪製電路、仿真設置與數值分析常用技能；

　　3.能力目標：具備使用分析與計算常用電路的能力；掌握繪製電子電路並具備焊接電路板的技能；掌握用軟體對常用電路進行分析並導出電路圖的能力；能夠分析和解釋現實中電路有關工程現象並初步具備設計電路能力。

　　4.素質目標：組建學習小組，培養團隊合作和團隊學習的能力；布置實踐項目，培養主動學習和創新意識的能力；引入思政元素，塑造學生的制度自信與文化自信。

　　三、教學內容

　　1.課程內容

　　1）繪製知識圖譜，展示教學內容。通過繪製圖2所示的各知識點圖譜，向學生圖文並茂的介紹課程內容包括直流電路、暫態電路、交流電路、三相電路等四部分，共計11章節。

   

圖2 《電路原理》知識圖譜

　　2）分解重點難點，提前知曉要點。利用知識圖譜，提高告之教學內容涵蓋基爾霍夫定律、結點電壓法等8個重點，引導學生針對性學習，有的放矢。

　　2.章節內容

　　1）教學內容的介紹。「獨立電源和受控源」教學內容包括獨立電壓源、獨立電流源、受控電壓源和受控電流源等4個知識點，理想電壓源、理想電流源等8個知識小點，其中重點分析並推導理想電壓源（見圖3）和理想電流源，重點講解開路、短路、實際電壓源模型等，簡要介紹受控電壓源和電流源，布置探究式研究內容。

   

圖3 典型的直流電源-電源適配器

　　2）教學安排的設計。通過設計課程學習任務清單，課前規定具體預習任務；課中介紹獨立電源和受控源並根據學生學習效果與反饋把握教學進度與節奏，下課前安排在線測試檢查學生知識點掌握程度；課後下達線上線下學習任務。介紹上述知識點時，創設情境，引發思考；引入案例，啟發思維；設難置疑，引起思辨。

　　四、新冠疫情防控典型案例

　　1.案例一：《在中央政治局常委會會議研究應對新型冠狀病毒肺炎疫情工作時的講話（習近平2月3日講話）》（來源：求是網，2020-02-15）

　　加大科研攻關力度。戰勝疫病離不開科技支撐。要科學論證病毒來源，儘快查明傳染源和傳播途徑，密切跟蹤病毒變異情況，及時研究防控策略和措施。我在2016年就提出，關鍵核心技術攻關可以搞揭榜掛帥，英雄不論出處，誰有本事誰就揭榜。對抗擊疫情所需要的疫苗、藥品等研發，要調動高校、科研院所、企業等各方面的積極性，注重科研攻關和臨床、防控實踐相結合，在保證科學性基礎上加快進度。要鼓勵專家學者「增強擔當精神」、職業責任，在科學研究的前提下多拿出專業意見和建議。

　　2.案例二：《新冠肺炎疫情警示——健全國家應急管理體系需做好技術戰略儲備》（來源：天天快報，2020-02-12）

　　應急體系需要提前做好戰略儲備，才能做到有備無患。2月10日開學第一天，全國各地中小學開始陸續在線上課，全國300多個城市60萬人民教師變身主播，通過釘釘直播為學生們上課。阿里巴巴通過迅速解決算力的彈性分配，保障在線辦公會議平穩通過500萬場會議峰值考驗。

　　釘釘和阿里雲在疫情中發揮著至關重要的技術作用。阿里云為釘釘總計擴容了4萬多臺雲伺服器，支撐了2億人同步在線辦公，以及5000萬學生的在線教學。在智能移動辦公領域，釘釘的活躍用戶數排名第一在移動辦公市場中的份額佔比第一，超過第二至第十名活躍用戶數的總和。

　　五、思政元素
　　在《電路原理》課程中實施育人細無聲的隱性思政，見圖4；思政元素包括科技興國、職業道德、大國崛起等思政元素，見圖5。

   

圖4 對課程思政的認識

   

圖5 電路原理的思政元素

　　思政元素1：科技興國——培養創新意識，推動技術進步

　　培養大學生的創新意識是大學教師的神聖使命。科學技術是第一生產力，只有用科學文化知識武裝自己的頭腦，才能促進人類不斷進步，推動社會不斷進步。每次重大的社會進步，都離不開技術的創新，因此在課程教學內容中設置綜合性、設計性的團隊研究項目，有意識地鼓勵學生挖掘創新的理念與迸發出創新的火花。

   探討當前科技前沿引導學生樹立學好專業信心。人工智慧、物聯網、智能製造、無線充電技術等當前科技研究熱點與前沿，都與自動化專業密切相關。經常性地強調自動化專業的價值與地位，鼓勵學生學好專業的信心，樹立投身專業、鑽研科學技術的歸宿感和使命感。

　　思政元素2：職業道德——德高為師，身正為範

　　立德樹人，學高為師。鑽研學術、踏實真幹，多出成果、造福社會。學術研究無禁區，課堂講授有紀律，言論行為有底線。不能在課堂上講出格的話，講違背客觀事實的話，不要在課堂上傳遞負能量，少抱怨多實幹。

　　以身作則，率先垂範。大學教師是崇高的職業，需要時時以身作則，處處率先垂範。教師對待教學、對待工作和對待學生的態度，既是潛移默化的課程思政，更是最直接的課程思政。熱愛教學、熱愛學生、嚴以律己，寬以待人。把「麻煩、困難」留給自己，把「方便、關愛」獻給學生。

　　思政元素3：大國崛起——制度自信、文化自信

　　結合章節內容，講好中國故事。中國電力系統的騰飛，裝機量和發電量世界第一，中國的電壓穩定控制器進入美國PJM電網，電網穩定性世界領先，宣傳制度自信。

　　介紹前沿知識，中國處於領跑。介紹當前與該領域相關的可以前沿知識，比如無線電能傳輸、汽車充電電池等，中國在大部分領域處於領跑位置，宣傳文化自信。

　　六、「課程思政」實施路徑

　　1.課程教學設計

　　摸底調查、教師講解、期中檢查、學生探究、複習備考和補考輔導等6部分組成（見圖6）。

   

圖6 課程學期設計

　　2.章節教學設計

　　「獨立電源和受控源」教學設計包括院士名人名言、知識點導入、安排在線測試、分析易錯試題、手機充電器引入所學內容、講解獨立電源和受控源、分析電源實際應用，舉例說明我國電力方面取得巨大成就從而引出制度自信和文化自信。各教學環節時間節點安排見圖7。

   

圖７「獨立電源和受控源課」章節教學設計

 

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