课程介绍

该课程充分发挥了课程的德育功能。围绕课程知识讲解、能力培养和专业定位相结合的总体目标,挖掘自身思想政治教育素材和资源,结合自身特色和优势,以模块化知识点融入适宜的思想政治元素,在电路专业知识学习中融入理想信念层面的精神指引。通过国内外电路的各种具体事例和案例,让学生在日常学习中提高思想道德素质和家国情怀。通过系统教学、课堂翻转、小组探究、案例讨论等形式,结合线上线下混合教学模式,使学生全面系统地掌握电路基础理论和基本分析方法,提高分析实际电路和解决问题的能力,拓宽知识面,形成本专业的初步专业知识,顺利进入专业课程的学习。
一、教学目标
这门课是针对思想政治教学的。
1.整个讲座课程贯穿“民族精神”这条主线,提出推动科技创新的理论研究。深入学习电路理论可以促进技术创新。让学生认识到中国在基础理论研究领域在国际上还处于相对劣势,所以一些核心技术掌握在欧美发达国家手中。制造业方面,美国对我们“卡脖子”的制裁,这两年层出不穷。以华为芯片为例,让学生知道自己有责任科技报国。
2.通过穿插工程实例的概念和设计,将电路理论研究与实际生产技术相结合,帮助学生理解二阶电路瞬态响应的特点、应用范围和求解分析方法,并将团结奉献的精神融入教学中,培养学生团结协作、参与集体的意识,激发学生勇攀高峰、攻坚克难的奋斗意志,树立科技报国的崇高理想。
3.通过应用线上线下混合的教学形式和方法,向学生灌输社会主义核心价值观,在潜移默化中做到“高于情怀,高于匠心”,让学生看到远方,甚至看到我们无法企及的远方。只有这样,才能真正为国家培养出能够肩负起中华民族伟大复兴历史重任的人才。
如何通过案例体现思想政治教育课程的教学目标
1.让学生认识到基础理论研究对推动技术创新的重要作用。
以“课后小组咨询+课内小组谈话+讨论”的形式,以华为的芯片为例,阐述了核心实力和基础研究方面的短板会让中国企业被美国等西方国家“卡住”。想要突破壁垒,就要把核心技术掌握在自己手里。比如华为的“5G”技术,目前能处于世界领先水平,是整个华为十年苦心经营,在最基础的理论学科上不懈努力的前沿技术。所以,中国的科研工作者要重视基础理论研究,这里的每一个学生都要意识到自己有责任科技报国。只有学习理论知识,才能更好地指导我们创新创业,努力奋斗,为国家攀登新的高峰。
2.搭建理论与实践的桥梁,在应用中体现理论的价值。
采取“实操+视频介绍”的形式介绍二阶电路。学生接触过金工实习,零件加工中有一种“以软为强”的零件加工方法。本文通过一个小视频介绍了电火花加工的过程。学生看完视频后会讲解核心电路,即典型二阶电路的瞬态响应分析,讲解电路的工作过程,让学生有了具体直观的认识后再学习理论知识,以兴趣为先导,事半功倍。解释二阶RLC电路可以将较低的电压和电流转化为瞬间的高电压和电流,熔化金属,从而加工出零件的形状,而不增加工具硬度,降低生产成本的特点,让学生明确所有的理论研究最终都可以转化为技术创新,科学技术就是生产力。学好理论知识,科技报国。
3.从电路中发现特色,升华民族精神。
以“引发思考+分组总结”的形式总结了二阶电路瞬态响应的求解过程和特点。在一个小的二阶电路中,我们可以看到电源只有几十伏,但最终输出的电压却是几十万伏。这样一个质的飞跃,仅靠一个电容或者一个电感是无法实现的,但是当这些小元件组成一个电路,就能在generate中产生惊人的能量。由此,我们想到自己,要取得1+1>2的非凡成就,不是一个人可以做到的。一滴水在融入大海之前永远不会干涸,一个人只有融入集体才能充分发挥自己的才能。联想到新冠肺炎疫情,全国人民团结起来,抛弃小我完成小我,才让我们今天在校园里安全的学习生活。这样,学生可以升华民族精神,包括团结、奉献和艰苦奋斗的精神。
二、思想政治课案例的内容
案例的推导
1.在线活动
课前我们会在学习课程上发布网上预习任务,初步了解本节所学内容。有预习学习视频。
2.任务发布
根据分组,查看华为芯片被美国制裁的相关材料,以及华为掌握5G技术对全世界的影响。
3.课堂活动
启发学生思考,分组汇报材料,谈谈自己对基础理论研究如何促进技术创新的理解。
通过查阅资料本身,可以引导学生认识到基础学科研究的重要性,学好理论,促进我国技术创新的进步。

案例内容
1.教学内容:
小电路大能量——二阶电路的瞬态响应
2.教学活动:
问题:电路理论能推动哪些技术创新和进步?让学生独立思考。
应用:通过超星学习,随机选人,阐述自己对如何应用电路理论的理解,介绍自己在金工实习中加工工件的难点。
情境:播放小视频介绍电火花加工的原理,让学生对推动金属加工技术进步的电路理论有初步了解。
问题:同学们,想一想。产生能熔化金属的电火花需要多高的电压?运行中产生如此高的DC电压是否危险?我们能在实验室实现吗?
说明:其实电火花就是利用二阶电路可以瞬间产生大电压或大电流的特性,从而产生电火花来熔化金属,达到熔化金属的目的。二阶电路的这一性质也广泛应用于受控热核的研究中。
3.元素集成:
通过学习二阶电路的特性,让学生思考一个问题。这样一个简单的电路可以从发电机产生惊人的能量,这是单靠电容器或电感器无法实现的。只有将这些单元整合成一个整体,才能实现如此强大的功能。结合最近的新冠肺炎疫情,全国人民团结起来,抛弃小我,完成小我,让我们今天在校园里安全的学习生活。由此,我们想到自己,要取得1+1>2的非凡成就,不是一个人可以做到的。一滴水在融入大海之前永远不会干涸,一个人只有融入集体才能充分发挥自己的才能。使学生升华包括团结、奉献、拼搏精神在内的民族精神。
第三,分析和解释
重点分析:案例与本次讲座内容的相关性。
本课研究二阶电路的零状态响应,是典型的二阶电路模型,也是将电路理论应用于金属加工生产推动技术创新的经典案例。将理论与实际生产相结合,可以消除基础电路理论与学生之间的距离和陌生感。
课前介绍华为芯片事件,让同学们自己收集资料,可以深刻认识到目前我国在基础理论研究领域还处于相对劣势。所以一些核心技术掌握在欧美发达国家手中。制造业方面,这两年美国对我们“卡脖子”的制裁层出不穷,他们知道自己肩负着科技报国的使命和责任。
民族精神的主线贯穿课中和课后。通过增加视频、在线讨论等多元课堂活动,加深对二阶电路分析计算及其特点的理解,并将理论应用于工业生产,这是金工行业的一项重要技术创新,从而引导学生进行更深入的思考。结合最近的新冠肺炎疫情,全国人民团结起来,抛弃小我,完成了小我,才有了我们今天在校园里安全的学习生活。由此,我们想到自己,要取得1+1>2的非凡成就,不是一个人可以做到的。一滴水在融入大海之前永远不会干涸,一个人只有融入集体才能充分发挥自己的才能。使学生升华包括团结、奉献、拼搏精神在内的民族精神。
如何实现思想政治教育的预期目标:采用合适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、集体贡献的思想。
2.教学方法
问:所有的学生都做过金工实习。如果你拿到一个金属模具工件,想加工它的形状,比如冲孔,型腔,你能想到什么方法?一般同学想到的都是机械加工,要求加工刀具比工件硬,也就是所谓的“头对头”。但是如果我们只有电容电感电阻等简单的电子元件,能做金属加工吗?
视频播放:当然,单个组件发挥不了这么大的作用,但是如果我们把组件合理的连接起来,就会产生很大的能量。二阶RLC串联电路可以产生脉冲星高压,从而产生局部瞬时高温,去除多余金属。这就是EDM中的“柔胜刚”,也是电路研究中二阶电路分析的一个典型实际案例。
电火花加工中产生的瞬间高压已经达到了熔化金属的温度,而这种强大的脉冲电压可以由RLC放电电路产生,这就是我们今天要讲解的二阶电路的零态响应。

解释书中实际应用的典型电路。电源电压只有50-70V,但要达到能腐蚀金属的温度,往往需要数百甚至数千伏的高压。如此大的瞬时放电电压是一个相当大的值。
思考:无论是电容还是电感,都无法单独产生如此大的能量,但当我们合理连接它们,就能产生完美的火花。结合最近的新冠肺炎疫情,全国人民团结起来,抛弃小我,完成小我,让我们今天在校园里安全的学习生活。由此,我们想到自己,要取得1+1>2的非凡成就,不是一个人可以做到的。一滴水在融入大海之前永远不会干涸,一个人只有融入集体才能充分发挥自己的才能。使学生升华包括团结、奉献、拼搏精神在内的民族精神。
四。教学设计


