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。

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在电子工程的广阔天地中，模拟电路设计是一门艺术，也是一种科学。它要求设计师不仅要有深厚的理论知识，还要有精湛的实践技能。随着技术的发展，模拟电路设计领域不断涌现新的理论、技术和工具，这使得学习和掌握模拟设计变得既充满挑战又极具吸引力。模拟电路设计似乎显得有些古老，但它的重要性从未减弱。无论是在高精度测量、信号处理还是电源管理等领域，模拟电路都是不可或缺的。它的魅力在于能够将抽象的数学模型转化为具体的电路实现，创造出能够感知、处理和放大真实世界信号的电子系统。然而，模拟电路设计的复杂性也使得它成为了一个难以掌握的领域。为了帮助电子工程师和爱好者们深入理解模拟电路的工作原理，掌握设计技巧，并在实践中不断创新，我们精心挑选了一系列模拟设计领域的经典和前沿书籍。如有需要PDF版本，可联系小编领取！

基础篇：模拟入门必备

《模拟电子技术基础》 ：这本书堪称模拟电子技术领域的经典之作，是初学者踏入模拟世界的敲门砖。它系统地介绍了模拟电子电路的基本原理、分析方法和设计技巧。从半导体器件的特性到基本放大电路、集成运算放大器，再到反馈放大电路和功率放大电路等，内容涵盖广泛且讲解深入浅出，为您打下坚实的理论基础。

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"模拟设计四大名著"通常指的是模拟电路设计领域内被广泛认可和推崇的四本经典书籍。这些书籍因其深入浅出的讲解、丰富的实例和对模拟电路设计原理的透彻分析而受到电子工程师和学术界的尊重。

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