《模擬電子技術》課程理論與實驗結合的考試模式改革探索

樊啟高 沈錦飛

摘要：以培養學生的綜合能力為目標，本文闡述了自動化專業模擬電子技術課程考試模式改革的方案和實施辦法，設計了包含課程基礎理論、EDA設計方法和實際電路操作三位一體的綜合型考核測試方法，通過新型考核體系實踐，進一步提高學生的綜合素質與專業水平，使學生能夠真正達到理論與實際結合，做到學以致用。這不僅為從事該課程教學的教育工作者提供一定的教學參考，同時也對模擬電子技術這門傳統基礎課程的教學改革提供了一些思路。

關鍵詞：考試模式；改革；綜合能力

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）09-0115-02

一、引言

模擬電子技術是電子類各專業的重要技術基礎課。它也是一門實踐性和工程性較強的課程，有其自身體系。主要內容包括：常用半導體器件、基本放大電路、多級放大電路、集成運算放大電路、放大電路的頻率響應、放大電路中的反饋、信號的運算和處理、波形的發生和信號的轉換、功率放大電路、直流電源。通過學習這些內容，使學生獲得模擬電子技術方面的基本概念，基本理論，基本分析方法和基本實驗技能。使學生達到會用半導體器件和模擬集成電路組成簡單的模擬電子系統電路，并具有分析和解決模擬電子線路工程問題的初步能力。為以后深入學習和接受電子技術新發展以及將所學知識用于本專業打下良好基礎。所以，涉及該課程的教學方法和考試模式都是值得深入討論的，希望在不斷的方法探索和改進中能夠提高該課程的教學質量。

目前，模擬電子技術課程考試模式相對來說還是比較傳統，存在一些問題。由于該課程主要內容為電路基本概念與原理，相對于其他專業課程比較抽象，與實際電路分析差別比較大，所以會造成學生學習完這門課程，然后進行課程理論考試，最后對于所學知識到底有什么用處，還是不知甚解。那么相對應的解決辦法除了增加實驗環節、豐富課堂教學內容以外，對于考試環節的改革也是十分重要的，但是考試這一方面的教學改革研究還遠不及教學內容、教學方法以及培養模式改革等那樣受到重視。目前模擬電子技術基礎考試存在的問題主要有以下幾方面：

1.模擬電子考試思路比較固定，與新時期大學生的思想觀念不相適應，考試缺乏符合新時期教育體系下的現代科學教育理論指導，具有一定的盲目性與主觀性。

2.考試形式單一，多采用閉卷考試方式，其他考試方式應用較少。比如開卷形式的筆試、上機與實驗操作考試、論文考試等其他方式運用的比較少。

3.考試比較注重結果，而輕視過程。直接根據考試得分進行學生成績的判定。很多東西沒有辦法通過得分進行反映，包括學生的創新能力、實踐能力以及應變學習能力，這都是考試無法體現的。

上述的問題雖然不能包含全部問題，但是比較普遍，也比較具有代表性，針對上述問題，我們在本學科自動化專業的模擬電子技術課程考試中，對考試形式以及考核辦法進行了探索性的改革和實踐。

二、考試模式改革內容探討

為了實現對學生全方位的考核與測試，我們將模擬電子技術課程基本理論、EDA軟件設計以及電路實驗操作進行綜合，形成一套模擬電子考試體系，該體系主要包括基礎理論考核、EDA仿真軟件設計以及電路實驗驗證環節。具體考核形式如下：本課程通過測試學生能否在規定的時間內完成本課程主要知識點的電路原理的驗證實驗。該課程總評成績的評定是結合綜合測試和平時成績兩部分綜合考核，各占成績的50%。其中平時成績給定方式為劃分5個等級，分別為優、良、中、及格以及不及格。考核的內容分別為：上課缺勤率、教學互動情況、課堂作業完成情況、實驗內容充實與完整性情況。其中綜合測試成績主要通過理論分析、仿真設計、現場調試操作以及數據測量與分析這幾部分構成，最后根據完成電子系統的整體性能給定成績。具體評分標準如下：

1.每個學生需獨立完成三個實驗和仿真電路的搭建，每個電路原理圖5分，完成電路搭建的學生，監考老師會在其上機測試的試卷上進行電路設計打分。

2.在理論計算完成之后，根據每個電路原理圖，完成相應要求的答題，仿真結果與實驗測試結果分別寫在測試卷上，其具體評分標準在上機實驗測試卷注明。

由于本課程涉及知識點多，知識面較廣，故對學生在知識的融會貫通能力上要求較高，不但要掌握模擬電路基礎理論，還要熟悉EDA仿真軟件設計，最后還要熟悉實際電路操作，進行實驗驗證。

三、課程考試改革體系實際案例

以二級反饋電路設計考題為例，要求針對這一考試題目，學生掌握以下三點：

1.掌握放大器基本原理；

2.掌握基本放大器和負反饋放大器的放大倍數間的關系；

3.掌握負反饋放大器能改善輸出波形的原理。

考試題目為：

（1）當開關放在位置“1”時，請判斷此電路中引入的反饋網絡是哪些？反饋的信號是直流還是交流信號？是正反饋還是負反饋？哪種組態？對電路的哪些性能有影響？（2）首先，調節靜態工作點，設置Vc1=5.2～5.6V，Vc2=4.5～4.8V，當輸入電壓設置在1～3mV時，分別求出開關放在位置“1”與位置“2”時的交流信號輸出與輸入的電壓之比。（3）觀察輸入波形的失真并改善：輸入信號的頻率保持1KHz，逐步增大輸入信號Vi，使輸出波形出現失真，（Vi=10mV）（a）在無反饋的情況下（但有Rf的負載效應，即Rf與RL并聯），記錄此時的VO值，觀察波形。（b）在上述情況下，接入負反饋回路，觀察輸出波形。然后增大輸入信號使輸出也為VO值，觀察并比較兩波形。通過上述三個問題，學生首先要對電路進行理論分析，綜合所學基礎理論，對反饋形式進行判定。然后再運用EDA軟件，例如EWB軟件，對電路進行設計，并完成仿真，得到兩個開關位置下的交流信號電壓放大比例，同時在實驗平臺上構建實際電路進行驗證。最后，通過EDA仿真手段與實驗電路驗證組合的方法，結合EDA中模擬示波器與實際示波器輸出波形，完成輸入輸出波形記錄，理解反饋電路對于波形失真的改善原理與效果。綜合上述操作，進行考試打分。各個子模塊都有分值標定。經過三個模塊的考核，綜合測試學生的基礎理論水平、EDA仿真軟件設計能力以及實際電路搭建及操作能力。教師則針對新的考試體系出現的新情況、新現象進行總結，進一步提高學生的綜合素質與專業水平，使得學生真正能夠達到理論與實際結合，甚至能夠提出富有創新意義的課程學習思路。

四、結論

經過兩輪考試體系的實踐，調查結果表明，學生對該考試模式改革的積極性較高，認為其比較符合當代大學生對于考試模式多元化的需求。與傳統單一、結果式考試模式相比，該考試體系為過程式模式，更注重學生對于考試細節的領悟，而不是單單去做練習題，需要對模擬電路技術這門課程理論以及該課程涉及的相關技術進行系統的學習和掌握，提高學生的綜合能力，使其能夠學以致用。

參考文獻：

[1]梁海蓮，趙琳娜.開放式微電子專業實驗課程改革與探索[J].中國電力教育，2013，（20）.

[2]胡業民，蔣偉麗.模擬電子技術課程考試方法改革的探索與實踐[C].第六屆全國高等學校電氣工程及其自動化專業教學改革研討會論文集，2009.

[3]馬瑤，石瑞英，袁菁，等.開放式專業實驗教學模式探索和實踐[J].高等教育發展研究，2008，25（1）.

[4]柳遜，閆娜，吳曉鐵，等.一種高性能運算放大器的設計[J].微電子學與計算機，2005，2（6）.

[5]盧容德，熊俊俏，張明波.模擬電子技術考試命題改革實踐[J].電氣電子教學學報，2001，（23）.

[6]趙曉梅，單艷紅.模擬電子技術的課程改革探究[J].科技創新導報，2011，（23）.

[7]王連英，鄒劍娟.模擬電子技術課程教學模式改革探索與實踐[J].寧波職業技術學院學報，2011，（02）.

[8]彭汐單，楊璐，孫俊杰.《模擬電子技術》實踐教學的改革與探索[J].江西電力職業技術學院學報，2011，（01）.

[9]錢月霞.基于任務驅動的模擬電子技術實驗課程教學改革研究[J].重慶電子工程職業學院學報，2011，（02）.

[10]薛延俠.“模擬電子技術”課程教學改革的探索[J].西安郵電學院學報，2009，（06）.

[11]王德嘉.模擬電子技術課程設計教學改革研究與實踐[J].理工高教研究，2004，（04）.

[12]王衛東，廖欣.模擬電子電路課程的教學改革[J].桂林電子工業學院學報，2002，（04）.