数字化背景下电路分析基础课程思政改革实践研究

中图分类号 G638.2

数字化转型正在成为推动我国教育改革的重要引擎，尤其是在高等教育领域，教育理念、教学资源和教学模式等都在经历着不断的挑战与改革[1]。应用型本科高校也应加快校内课程数字化的转型与建设，一方面通过让数字技术贯穿教学全过程、优化教学理念、教学资源和教学方法等更好地满足师生的教学和学习需求，帮助提升教学质量；另一方面能够帮助促进学校构建全新的高等教育新范式[2]。

是一个以培养高水平应用型人才为目标的工科型高校，电路分析基础课程是电类专业的一门核心专业基础课，在引导学生掌握科学知识，培养学生逻辑思维能力的同时，也需要顺应时代的要求，培养出具有爱国主义情怀的大学生。

1、目前电路分析基础课程思政教学存在的问题

基于《高等学校课程思政建设指导纲要》中工学类课程思政的建设要点，结合新工科建设需求，确定了电路课程思政目标为：家国情怀、科学精神、工匠精神和职业素养4 个方面[3]。

目前在进行电路分析基础课程思政教学的开展中仍然存在一些问题，如下：

（1）课程思政的资源相对片面、孤立、不系统

在开发课程思政素材的阶段，同一节课的不同知识点的思政素材之间相对不系统，导致学生学完一节课后可能感受到的思政点很多，但是每个思政点的影响可能不会太深，思政点不能很好地实现对学生是“入脑入心”的影响。

（2）目前的思政素材不能很好地提高学生高阶思维

电路课程以往的思政元素还停留在简单的思政层面，缺失了通过思政案例培养学生高阶思维的设计和训练。

（3）如何依托数字化技术对课程进行思政评价, 成为保障课程思政教育质量的关键

思政评价是思政闭环实施中极其重要的一环。目前电路的课程思政主要是通过教师平时的观察，同时结合学生参与主观题的答题情况来做出一个评价，不能够很客观地、精准地保障和检测课程思政实施效果。随着数字化技术的发展，通过思政案例实现课程内容与思政结合，让思政评价具备了客观、精准、动态的特点，也为课程的思政教育起到了一个强有力的支撑作用[4][5]。

2、数字化背景下电路分析基础课程思政改革实践

针对上述电路课程思政实施中遇到的问题，为了更好地适应数字化转型发展的需求，电路分析基础课程从课程思政目标、课程数智化平台搭建、课程思政教学方法、课程思政数字化资源建设和课程思政数字化评价体系六个方面进行数字化地改革和增效。

2.1 数字化背景下课程思政目标

为了更好地适应数字化发展，结合电路分析基础课程的混合式教学模式，围绕着“工程素养和工程思维”重心，重新确立了课程的教学目标，通过三层教学目标依次递进形成合力，由课前过渡到课中再进阶到课后，最终实现知识、能力和价值目标的完成。

2.2 数字化背景下课程思政的数智化平台搭建

电路课程在超星泛雅平台上建立了多模态的课程知识图谱、不同维度的思政图谱和问题图谱等。通过工程案例的解构、分析和进阶要求帮助学生实现由知识向能力的跨越，培养学生的工程素养和工程思维。

借助思政数智化平台，融合多种思政资源，借助人工智能技术分析、挖掘课程思政的共性，并将分阶其贯穿到课前-课中-课后三个环节中，通过可视化的资源展示，结合AI 技术，直观地让学生了解和掌握，获得更好的学习效果，实现教学与育人的有机融合。

2.3 数字化背景下课程思政的教学方法

将数字技术赋能新工科背景下本科电路分析基础思政教育，教师借助信息技术、互联网、5G、大数据及人工智能等技术可以进行挖掘学情并进行精准的判断，针对性地做出教学设计，改进思政教学方法，并通过充分互动，衔接好课前课中课后，形成电路课程思政智慧教学模式，通过“围绕一个思政目标的三个阶段的教学设计”帮助不同层次的学生学有收获，实现真正个性化学习。

课程按照“学、探、拓”的思路展开智慧课堂进行内容的深化研究。“课前研学”阶段：教师首先利用数字化技术反馈课前的学情。学生线上完成“学”低阶项目，建立初步工程思维，教师针对课前学生的测试题分析，了解学生低阶知识、能力和价值目标的达成度，针对性设计思政教学案例。“课中深化”阶段：在课前学生工程思维的基础上，课程以相关知识点的中阶工程案例导入，深入分析相关知识点、提高学生的分析能力和提升学生的思辨力以完成本次课程内容。课中通过层层递进的问题解构工程案例，“探”究高阶案例，采用问题驱动教学法，借助数字技术与学生互动，收集学生的反馈，即时分析学生的答案，实时剖析学生的疑点，实现教学手段数字化，引导学生完成中阶案例的探究。“课后提升”阶段：教师通过实际案例来“拓”展学生的实际应用能力。

在整个的课堂教学过程中，让课前、课中和课后形成思政合力，提升学生的工程思维和工程素养，帮助学生完成多轮提升。

课程的课前、课中、课后三个环节能贯彻“培养学生工程思维”这一思政点，系统地、多环节帮助学生在思政方面实现三轮提升，形成合力，最终实现对学生的工程思维的深入培养。

2.5 课程思政数字化资源建设

利用数字化工具和人工智能技术，采用“低阶—中阶—进阶”的三个方面建设课程思政多模态教学资源库，以实现课程思政在整个教学环节中的有效融入。

利用数字技术等打破思政素材壁垒，制作、整合、收集多模态的思政教学资源，包含课程相关知识点的介绍、相关知识点的举例、相关知识点的PPT、相关知识点的思政案例等多模态形式，利用 VR 和人工智能技术等努力让学生体验真实工程案例里真问题，通过解决真问题提升自身工程素养，增强学生对国家的认同感，同时帮助提升学生的科学素养、沟通表达能力和团队协作能力。

在课程思政数字化体系平台上建设了电路分析基础的知识图谱、目标图谱和能力图谱，同时在课程相关知识点上关联了工程案例资源，按照“简单案例-进阶案例-实际案例”形成课程案例库，并把每一个工程案例拆解为多个问题，形成“基础问题-进阶问题-复杂问题”问题资源库，通过“工程案例+问题引导”逐步培养学生复杂问题的探究能力。

2.6 思政数字化评价体系

利用数字技术对学生、教师、课程等要素进行全面“扫描”，发挥其“精准”和“动态”两大特点，量化思政目标具体至课程章节，采用“定性评价与定量评价相结合，过程性评价与结果性评价相结合”的两结合评价体系。首先，利用数字技术精准分 的薄 学生推送相关补充资源加强薄弱环节的练习；大数据也可以通过分析学生的数据预 题,提 醒教师提前进行干预，降低教师主观判断的不科学性。其次，大数据可以实时收集学生学习过程中的多元化数据，包括：学习时长、正确率、学习态度、学习过程、学习进步等，实时跟踪和记录,及时发现问题、分析原因并进行干预,为教学提供动态支持。

以动态数据改进静态课程，以及时反馈调整教学供需，在课程教学过程中长期通过数字化引领全过程互动形成科学、客观、准确的多元评价，提高教学质量和人才培养质量。

3、电路分析基础思政数智化改革探索实例

下面以电路分析基础课程中的功率因数的提高内容为例，介绍构建的数字化教学模式如下：

（一）第一轮提升-课前研学

课前教师仔细分析本节课的低级知识目标、低阶能力目标和低阶价值目标，在超星泛雅平台发布课前任务。包括：（1）功率因数的定义等；（2）预习视频的低阶测试题；（3）查找生活中不同交流电器上功率标注的不同（洗衣机、电灯泡等），思考正弦稳态电路中为什么有多种功率标注形式；（4）布置学生查找我国电力企业的负载、企业目标功率因数和我国电力定价的相关资料。其中（1）支撑本次课的低阶知识目标，（2）测试题包含了对学生知识和能力的测试，支撑本次课的低阶知识目标和能力目标；（3）和（4）实践任务支撑本次课的价值目标，让学生形成感性思维，为课中思政的深化探索奠定基础。通过课前对相关工程设备的调查，帮助学生工程意识，实现学生的第一轮提升。

（二）第二轮提升-课中深化

课前教师仔细分析本节课的中阶知识目标、中阶能力目标和中阶价值目标，具体如下：

引导学生深入理解功率因数的物理意义，结合理论、工程案例和实际设备分析感性负载导致功率因数低下的原因，分析并掌握并联电容补偿的原理与计算方法，实现中阶知识目标。

通过仿真或实际电路案例（如电动机负载），指导学生设计补偿方案、计算电容容量，并分析补偿前后电流、功率因数的变化，培养其工程计算、电路设计与优化能力，实现中阶能力目标。

结合“双碳”战略，强调提高功率因数对减少线路损耗、节约电能的国家能源战略意义，引导学生树立“节能环保”的工程伦理观；通过小组协作完成方案设计，培养团队合作精神与科技报国的使命感，实现中阶思政目标。课中通过“原理探究-方案设计-价值引领”的闭环，实现知识、能力与思政的深度融合，实现学生的第二轮提

升。

（三）第三轮提升-课后提升

教师在超星泛雅平台发布课后任务，具体包括：（1）习题作业；（2）仿真完成串联电容的电路；（3）以网红产品“节电器”为例，分析此网红产品能否实现“节电”的功能？为什么？结合实际节电器和仿真电路说明，提交到学习通。其中任务（1）支撑进阶知识目标；任务（2）支撑进阶能力目标；任务（3）是课中知识的一个转移应用，配合课前思政和课中思政，能实现强化学生工程思维，有力支撑进阶价值目标。本轮任务（1）（2）

（3）支撑学生完成进阶目标的达成。

上述课前课中课后三个环节能贯彻“培养学生工程思维”这一思政点，系统地、多环节帮助学生在思政方面实现三轮提升，形成合力，最终实现对学生的工程思维的一次深入培养，不仅克服了课程思政点不系统的弊端，也很好地完成了课前课中课后的合力培养。

4、特色与创新

本研究的创新之处在明确了教育数字化战略行动的背景下，将数字化技术与课程思政紧密结合，构建课程知识图谱、目标图谱、能力图谱、思政图谱、问题库与工程案例库等，探索电路分析基础课程思政数字化教学模式与数字化思政评价的创新。

（一） 打造基于知识图谱电路分析基础课程的多模态数字化教学资源

课程的图谱不只有课程的“知识关联”，还与课程的“目标”和“能力”关联。电路分析基础课程知识图谱的建设主要包括课程目标图谱、能力图谱和知识图谱。课程的资源库主要包括三阶递进的问题库和层层递阶的工程案例库。通过以上数字化教学资源的建设，借助数字化技术在充分的互动中帮助培养学生的工程思维，帮助学生掌握课程的理论知识，系统提升学生应用知识解决复杂问题的能力，最终达成课程的目标。

（二） 构建基于大数据分析的数字化教学设计

基于数字化课程思政体系平台的学习数据分析获知学生的学习数据、状态和能力等信息，及时调整学习难度、进度与内容设计，逐步实现精准化、科学化和个性化教育教学。

5、总结

探索数字化背景下的电路分析基础课程思政的改革与实践，使价值引领贯穿电路分析基础知识传授、能力培养和价值塑造的全过程。将教育数字化理念有机地融入高校工科课程电路分析基础知识课程思政育人的实践中，使数字技术赋能教学，探索出具有可复制性、可操作性的数字化思政教学模式。

参考文献

[1]胡建平,王琰.数字化转型背景下大学英语课程思政多模态教学策略[J].林区教学,2024(8):29-32.

[2]张瑞，廖慧娇.智能技术赋能课程思政效果增值评价: 模型设计与实施路径[J]，黑龙江高教研究，2024(12):72-79.

[3]任倩.教育数字化赋能商务英语课程思政智慧教学模式构建[J]，对外经贸，2024(11):115-119.

[4]吴美杰,张婷,刘瑞静.OBE+BOPPPS 思政教学模式构建[J],电气电子教学学报，2024(6):92-项目来源：河北省高等教育教学改革研究与实践项目（基金编号：2025GJJG368）

作者简介：徐利娜， 1983 年，女，硕士研究生，主要研究方向：电子科学与技术，电子与控制工程学院。

刘建， 1971 年，女，硕士研究生，主要研究方向：电子科学与技术。电子与控制工程学院。