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1、电路课程思政教学案例(一等奖)一、课程简介电路为电类专业在本科二年级开设的一门必修课程,是电类 专业非常重要的、具有承上起下作用的专业基础课。本门课充分发挥课程的德育功能,环绕课程知识讲解、能力培养 和专业导向相结合的整体目标,挖掘自身蕴含思政的素材和资源,结 合自身课程的特色和优势,以模块化的知识点融入恰当的思政元素, 在电路专业知识的学习中融入理想信念层面的精神指引,通过古今中 外各类具体电路方面的模范及案例,让学生在日常学习中提升思想道 德素质和家国情怀。通过系统讲授、翻转课堂、分组探索、案例讨论 等形式,再结合线下线上混合教学模式,使学生达到全面地、系统地 掌握电路基本理论,基本的分析
2、方法,提高对实际电路的分析能力和 解决问题的能力,拓宽知识面,对本专业形成最初的专业认识,顺利 进入专业课程的学习。二、教学目标(一)本讲的课程思政教学目标1 .整讲课程贯通“民族精神”的主线,提出理论研究推动技术革 新。深入的研究电路理论,能够推动技术的革新(教学目标)。让学 生认识到我国目前在基础理论研究领域,还在国际中处于较劣势的地 位,因此一些核心技术都掌握在欧美发达国家手里,在创造业,美国 对我们这种“卡脖子”的制裁这两年更是层出不穷,以华为芯片为例, 让学生知道自己身上担负这科技报国的使命与责任(思政目标)O2 .通过穿插工程实例的理念和设计,将电路理论研究与实际生产 技术进行结合
3、,匡助学生理解二阶电路瞬态响应的特性、应用范围以 及求解分析方法(教学目标),将团结精神、奉献精神融入到教学中 (思政目标),培养学生团结协作、投身集体的意识,激发学生勇攀 高峰、迎难而上的奋斗意志,树立科技报国的远大理想。3 .通过线上、线下混合教学形式及方法的运用,向学生灌输社会 主义核心价值观,在潜移默化中做到“情怀之上,匠心呈现”,要让 学生看到远方,甚至去看我们目不能及的远方,惟有如此,我们才算 真正为国家培养出能够肩负中华民族伟大复兴历史重任的人材。(二)案例如何体现课程思政教学目标1.让学生认识到基础理论研究在推动技术革新中的重要作用采用“课下分组查阅+课上小组发言+讨论”的形式
4、,以华为芯片 受到美国制裁不得不出售荣耀系列为例,阐述在核心力量和基础研究 上的短板会让我国企业受到美国等西方国家“卡脖子”式的制约,想 要突破壁垒,必须把核心技术掌握在自己手中。比如华为的“5G”技 术目前能够处于世界率先水平,是整个华为苦心孤诣,潜心十年不懈 努力,在最基础的理论学科中走出来的前沿科技。因此,中国的科研 工作者要重视基础理论研究,在坐的每一位同学,都应认识到自己身 上担负着科技报国的使命与责任,学好理论知识才干更好地指导我们 去创新创业,去奋斗拼搏,为国家再攀高峰。2 .在理论和实践中构架桥梁,在应用中体现理论的价值采取“实践操作+视频介绍”的形式进行二阶电路的引入。同学们
5、都接触过金工实习,在零件加工中有一种“以柔克刚”的零件加工 方法,通过小视频介绍电火花加工过程。学生在视频观看后对其核心 电路进行讲解,也就是典型二阶电路的瞬态响应分析,讲解电路的工 作过程,让学生在有了具象的直观认识后再来学习理论知识,做到兴 趣为先导,事半功倍。通过讲解二阶RLC电路能够把较低的电压电流 转换成瞬时的大电压大电流的特点,能融化金属,从而加工零件造型, 而不需要提高刀具硬度,降低生产成本,让学生明确一切理论研究都 能最终转化成技术上的革新,科技是生产力,学好理论知识,科技报 国。3 .从电路中发现特点,升华民族精神采用“引起思量+分组总结”的形式,归纳二阶电路瞬态响应的 求解
6、过程和特点。在一个小小的二阶电路中,我们看到,供电电源只 有几十伏,但最后输出的电压却几百上千伏,这样质的飞跃,仅仅靠 一个电容或者一个电感是无法实现的,但当这些小元件组成一个电路, 就能迸发出惊人的能量。由此,我们联想到自己,要做到1+D2的不 凡成绩,靠一个人是不能实现的,一滴水惟独融入大海才干永不干涸, 一个人惟独融入集体才干充分发挥自己的才干。再联想到新冠疫情, 全国人民团结起来,舍弃小我完成大我,才有了今天我们能够安全地 在校园学习和生活。由此,使学生升华出包括团结精神、奉献精神、 拼搏奋斗在内的民族精神。三、课程思政案例内容(一)案例的引出(15分钟)1 .线上活动(5分钟)课前在
7、学习通上发布线上预习任务,初步理解本节所学内容。有预习学习视频资料。2 .任务发布按照分组,查阅与华为芯片受到美国制裁及华为掌握5G技术对全世界有哪些影响的相关材料。3 .课堂活动(10分钟)引起学生进行思量,分组汇报所查材料,并谈谈自己对于基础理 论研究如何推动技术革新的认识。通过自己查阅资料,引导学生自己体味,基础学科研究的重要, 学好理论,推动我国技术革新的前进。(二)案例内容(25分钟)1.授课内容:小电路大能量一一二阶电路瞬态响应2.教学活动:问题驱动(1分钟):电路理论能推动哪些技术革新和进步呢?让学生进行独立思量。APP应用(6分钟):通过超星学习通随机选人,阐述自己对电路理 论
8、如何应用的认识,介绍自己在金工实习进行工件加工时遇到的艰难等。情境展示(2分钟):播放小视频,介绍电火花加工的原理,让学生对电路理论推动金属加工技术进步有初步了解。提问:同学们想一想,要产生能融化金属的电火花需要多高的电压? 要产生如此高的直流电压在操作上是不是很危(wei)险?我们在 实验室能不能实现?原理讲解(10分钟):电火花加工实际上应用的就是二阶电路能够瞬 时产生大电压或者大电流的特点,以产生电火花融化金属,达到融化 金属的目的。二阶电路这种性质还被广泛应用于受控热核研究中。3.元素融入(6分钟):通过学习二阶电路的特点请同学们思量一个问题。这样一个简单 的电路却能够迸发出惊人的能量
9、,单靠一个电容或者是电感是不能实 现的。惟独有机组合成一个整体,才干实现这样的强大的功能。结 合最 近的新冠疫情,全国人民团结起来,舍弃小我完成大我,才有 了今天我们能够安全地在校园学习和生活。由此,我们联想到自己, 要做到1+12的不凡成绩,靠一个人是不能实现的,一滴水惟独融 入大海才能永不干涸,一个人惟独融入集体才干充分发挥自己的才干。 使学生升华出包括团结精神、奉献精神、拼搏奋斗在内的民族精神。(一)重点分析:案例与本讲内容的关联度本节课学习二阶电路的零状态响应,这是一个非常典型的二阶电 路模型,也是电路理论应用于金属加工生产以推进技术革新的经典案 例。通过理论联系实际生产的这种方式,消
10、除基础电路理论与学生之 间的距离感和目生感。课前引入华为芯片事件,让学生自己搜集资料,更能深刻认识到 我国目前在基础理论研究领域,还在国际中处于较劣势的地位,因此 一些核心技术都掌握在欧美发达国家手里,在创造业,美国对我们这种“卡脖子”的制裁这两年更是层出不穷,知道自己身上担负这科技 报国的使命与责任。在课中和课下始终贯通民族精神这一主线,通过加入视频、线上 讨论等多元素的课堂活动,加深对二阶电路分析计算及其特点的理解, 并将理论应用到工业生产中,是金属加工行业一大重要技术革新,由 此引导学生进行更加深入地思量。并结合最近的新冠疫情,全国人民 团结起来,舍弃小我完成大我,才有了今天我们能够安全
11、地在校园学 习和生活。由此,我们联想到自己,要做到1+12的不凡成绩,靠一 个人是不能实现的,一滴水惟独融入大海才干永不干涸,一个人惟独 融入集体才干充分发挥自己的才干。使学生升华出包括团结精神、奉 献精神、拼搏奋斗在内的民族精神。(二)如何达成课程思政预期目标:采取适宜的教学方法和教学模式。1 .教学设计通过二阶电路的动态响应和知识扩展,构建团结协作、贡献集体的思想。2 .教学方法引导提问:同学们都进行了金工实习了。如果拿到了一个金属模 具工件,想进行形状上的加工,比如打孔,型腔等,大家能想哪些方 法实现呢?普通同学们想到的都是机械加工,这就要求加工刀具要比 工件坚硬,也就是所谓的“以硬碰硬
12、”。但是如果我们惟独电容、电 感、电阻等这些简单的电子元器件,是否能够进行金属加工呢?视频播放:单独的元器件固然不能发挥这么大的作用,但我们把 元件合理地连起起来,却会产生很大的能量。二阶RLC串联电路能够 产生脉冲星高压,从而产生局部瞬时高温,把多余的金属蚀除下来。 这就是电火花加工(electric discharge machining)中的“以柔克 刚”,也是电路研究中二阶电路分析典型实用案例。电火花加工中需要产生瞬时高压已达到熔蚀金属的温度,而这强 大脉冲电压可以由RLC放电电路产生,就是我们今天要讲解的二阶电 路的零状态响应。讲解书上实际应用典型电路,供电电压惟独50-70V,而要达到能 熔蚀金属的温度,往往需要几百甚至上千伏的高压,这样大的瞬时放 电电压是一个比较可观的数值。引起思量:单独的电容或者是电感都不能产生这么大的能量,但 当我们把它们合理地连接起来,就能产生完美的火花,以柔克刚。 结合最近的新冠疫情,全国人民团结起来,舍弃小我完成大我,才 有了今 天我们能够安全地在校园学习和生活。由此,我们联想到自 己,要做到1+D2的不凡成绩,靠一个人是不能实现的,一滴水惟 独融入大海才干永不干涸,一个人惟独融入集体才干充分发挥自己的 才干。使学生升华出包括团结精神、奉献精神、拼搏奋斗在内的民 族精神。