探索新工科人才培养新路径，河南工业大学国家一流课程《模拟电子技术》实施D-SMART多模态教学法

□吕宗旺

根据河南工业大学办学定位、电子信息工程专业人才培养要求、《模拟电子技术》课程的课程目标，结合电子信息工程专业基本学情、新工科能力培养基本要求、《模拟电子技术》课程特点、学生在学习本课程过程中存在的难点问题、企业产品开发和科学研究工作流程，河南工业大学第二批国家一流本科课程《模拟电子技术》实施D-SMART多模态教学法。

针对“学校培养的人才和企业需求的人才严重脱节”“重理论轻实践教学导致理论与实践严重脱节”“考核评价单一与学生学习积极性不高并存”等突出问题，《模拟电子技术》课程围绕基于OBE理念的新工科人才闭环式“学习-设计-创造-实现”（LDCA）能力提升教学理念展开教学，在课程设计上总体采用D-SMART（D：Design，根据学生需求逆向设计教学；S：Science，培养学生的科学思维和企业思维方法；M：MethodandModel，重点讲授学习方法、分析方法和电路模型；A：Assess，多元化过程性评价；R：Retelling，学生提出的没有掌握的知识点重复讲解；T：Teaching，组织学生互教，开放分享）教学法进行教学，同时对本课程的教学内容、方法、评价进行了创新。

重构教学内容。教学内容由单纯知识点教学转变为基础知识点、课程思政元素、工程实际项目和科研训练项目相结合的教学，提高学生对知识点的清晰认识，实现学生知识、能力到素养的蜕变。项目式教学的实施，解决了学生心中的“学习模拟电子技术有啥用”“学习好模拟电子技术怎么用”“怎么用好模拟电子技术知识”等疑问。根据D-SMART工程实际项目教学法（D：设计方案选择；S：电路仿真；M：电路制作与实现容易出现的问题；A：项目题目及仿真实现对比分析；R：项目报告撰写；T：项目测试方法）进行工程实际项目存在主要问题的讲解，锻炼了学生的设计思维能力，同时工程实际项目融入课程思政元素，培养学生正确的科学思维方法和企业思维意识，培养了学生的企业素养等，实现学生从知识、能力到素养的升华。

创新教学方法。实施D-SMART科研训练教学法，提高学生理论基础和动手实践能力。学生通过电路设计、仿真、制作与调试、结果分析、撰写项目报告和测试等实践环节提高理论与实践相结合能力；通过D-SMART（D：Design，电路设计；S：Simulation，仿真；M：Make，制作调试电路板；A：Analysis，对比分析；R：Report，撰写项目报告；T：Test，项目测试演示）科研实践教学法，实现了实践对理论知识的验证，解决了理论与实践严重脱节的问题，提高了学生的团队协作意识。任课教师针对“D-SMART”教学法的六个维度给学生讲授实际项目及外延知识，促进了学生对企业实际项目开发流程的深入了解，培养了学生跨学科思维和动手思维能力，提升了学生新工科的创新和跨界能力，解决了学校人才培养与企业脱节的问题。

创新教学评价。采用综合性、过程性评价方式，每个评价环节都制定了明确的针对培养目标的量化评价办法。期末考试占比50%，平时成绩50%。在平时成绩中，PBL科研训练环节、实验占总成绩的25%，课程音视频占平时成绩的12.5%，线上线下作业、章节测验占平时成绩的10.0%，讨论和阅读占的2.5%。针对科研训练题目，通过方案设计、仿真结果、制作效果、结果分析、项目报告和项目测试等环节进行综合评价。多元化过程性评价方法，增加了课程的挑战度，提高了学生的学习积极性。

图1 教学改革前后学生综合评价成绩对比曲线（2021级采用线上考试除外）

图2 电子设计竞赛参赛及获奖情况

图3 蓝桥杯竞赛参赛及获奖情况

本课程自2019年（2018级）开始实施D-SMART多模态教学模式改革，对比改革前后最近五个学年的学生综合评价数据，改革成效显著，见图1。学生不及格率显著下降，优良率有所下降，而60分～79分的学生比例有了较大的提高，学生成绩的分布充分体现了学习积极性的提高，同时也体现了课程的高阶性和挑战度。电子设计竞赛和蓝桥杯竞赛获奖人数逐年上升，由此可见学生创新和实践能力得到了显著提升。

课程负责人在课程建设、教材建设、教研项目和教研论文等方面都取得了显著成果。2019年6月主持河南工业大学“线上线下混合教学模式课程”，开始实施D-SMART科研训练项目式教学；2019年12月本课程认定为河南工业大学一流本科课程；2021年5月本课程认定为河南省一流本科课程；2021年11月本课程认定为河南工业大学课程思政样板课程；2022年6月主持河南省虚拟仿真实验项目“多模态3D孪生式模拟电路设计虚拟仿真实验项目”，教高〔2022〕204号，并于2023年9月结项；2023年3月本课程立项河南省专创融合特色示范课程；2023年5月本课程认定为国家一流本科课程；2023年12月本课程认定为河南省课程思政样板课程；2023年9月课程负责人主编正式出版教材《电子系统综合实践》；2023年8月课程负责人主编正式出版教材《单片机与嵌入式系统》；2023年11月立项建设河南省新形态教材《嵌入式系统原理及应用》；主持河南工业大学高等教育教学改革研究项目，电子信息工程专业教育与创新创业教育融合模式研究与实践，2019.01-2019.12，已结项；负责完成国家新工科研究与实践项目“地方高校新工科人才创意创新创业能力培养路径探索与实践”，项目号：E-CXCYYR20200937，2021.01-2023.11，已结项；主持河南省高等教育教学改革研究与实践项目“高校大学生就业创业能力提升培养体系构建研究与实践”，项目号：2021SJGLX1013，2021.01-2023.12，已结项；主持完成河南工业大学教育科学规划课题“地方高校大学生就业创业能力提升培养体系构建研究”，项目号：29400052，2023.01-2023.12，已结项；主持河南省本科高校产教融合研究项目“面向电子信息产业的产教融合四位一体化双创平台研究与实践”，2024.01-2025.12，在研。

一流课程展示‖国家精品在线开放课程《模拟电子技术基础》

专栏介绍

课程是人才培养的核心单元，是教学改革的主要载体。我校始终坚定立德树人根本任务，秉持“学生中心”理念着力建设具师大特色的一流本科课程，扎实推进课程改革创新，打通人才培养质量提升的最后一公里。截至目前，学校已建有国家级一流本科课程10门，省级一流本科课程35门。专栏特邀相关课程负责人针对课程建设及教学改革进行经验分享。

本期金课

国家精品在线开放课程

《模拟电子技术基础》

（职业技术学院 刘波粒）

《模拟电子技术基础》课程于2017年被教育部认定为首批“国家精品在线开发课程”。本课程2015年9月上线 “中国大学MOOC”平台，是该平台国内同类课程的首发慕课。2016年10月由高等教育出版社主编出版了与MOOC配套的《模拟电子技术基础（第二版）》新形态教材。2017年2月上线“学堂在线”平台。

“中国大学MOOC”平台课程截图

一、混合式教学探索与实践

“模拟电子技术基础”慕课建设成员由刘波粒、刘彩霞、赵增荣、靳慧龙、付超、孙军英、杨丽坤、吕清、张书景等9人组成。其中，刘波粒主要负责慕课设计、主讲、平台测试题与校对；刘彩霞主要负责慕课PPT设计制作、校对、上线后的运行和答疑。

“模电”课程是电类专业公认的难懂难会课程，常称为“魔电”，为此团队成员进行了多年的教学探索与实践。自2015年“模拟电子技术基础”慕课上线后，团队便着手探索线上线下混合式教学（翻转课堂），从初期的“翻而不转”到成熟期的“翻而自转”。

翻转课堂教学策略一览表

（以小班制完全翻转课堂为例，2018年）

二、慕课共享效果及影响

自2015年9月上线以来，该慕课已经不间断地运行了13个学期。期间，及时回复学习者的疑问，最晚第二天答疑，为学习者继续学习提供了帮助。目前，在“中国大学MOOC”平台，截止到2021年11月12日该慕课学习者累计人数已超过17.7万，在40多门同类课程中稳居第三，是学习者最喜爱的慕课之一。

1.2017年12月在青岛召开的第十三届“高校电子电气课程教学系列报告会”作大会报告。在国内率先提出“两线、三讲、四讨论”的教学理念以及翻转课堂等级评价参考表。

2. 2019年5月中国高校电工电子在线开放课程联盟评选线上线下精品课程中，设计的课前、课中（五环节）、课后的教学视频在联盟专家网评中名列第一。

3. 2019年8月在青岛召开的“全国第四届电工电子在线开放课程建设与应用研讨会”上作了大会报告。介绍了“五环节”翻转课堂教学的成功经验。

4. 2019年11月北京召开的首届“全国慕课教育创新大会暨高校在线开放课程联盟联席会年会” 上作大会交流，提出了“两线、三讲、四讨论、五环节、六评价”的教学理念。

5. 2020年3月10日，《中国教育报》刊登题名为“刘波粒：勇做教改排头兵”的报道。

相关问答

课程嵌入式微机应用、应用技术、电子产品生产组织与管理、现代电子生产线设备(贴片机、波峰焊、回流焊、AOI等)维修维护技术。相关资格证书:通过培...

模拟电子技术并不难。找一本好书,解决问题能力提高了,考试根本不在话下。以下是(BJT晶体管章节)的10个问题。(1)硅自由PN结内电场内建电势(接触电势)Uho究...

因为几乎全体的老师都不懂模拟电路嘛,给你电路图都无济于事,尤其是高频电路。高性能的开关电源也类似。这个领域太“妖魔”化了,所以被称为“魔电”、“魔...

[最佳回答]原题应该是这样的:某放大器接入负载电阻RL1=3kW时,输出电压Uo1=3V,RL2=500W时,输出电压Uo1=1V,求输出电阻Ro解负载电压就是负载电阻与输出电阻对信...

[最佳回答]可以学一些基本概念和基本的名词术语.不懂微积分,真正的内容是学不深的.如果你只是想一般的了解,没有微积分知识,问题不大.你想了解的深刻一点,掌握...

主要课程电路、信号与系统、模拟电子技术、数字电子技术、自动控制原理、现代控制理论、微机原理及应用、软件技术基础、电机与拖动、电力电子技术、计算机控...

高数、英语、普通物理学、普通物理与实验、数学物理方法、理论物理(含导论)、近代物理实验、固体物理、电子线路及实验、微机原理及实验、数据结构...

电工学我不懂,但是就剩余的三门课来说,电路理论是基础,模电是最难学的,数电要好一点。建议楼主先学电路,这样学其他课程的时候才比较容易懂,而且,电路这...

应用电子技术专业要学习的课程有:基础课程有电工技术、模拟电子技术、数字电子技术、电子线路CAD、电子测量与传感器技术和C语言程序设计等。核心职业技能课...

常见的模拟电路和功能如下:(1)放大电路:用于信号的电压、电流或功率放大。(2)滤波电路:用于信号的提取、变换或抗干扰。(3)运算电路:完成信号的比例...常...