《模擬電子技術(shù)》課程理論與實(shí)驗(yàn)結(jié)合的考試模式改革探索

樊啟高 沈錦飛

摘要：以培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力為目標(biāo)，本文闡述了自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)模擬電子技術(shù)課程考試模式改革的方案和實(shí)施辦法，設(shè)計(jì)了包含課程基礎(chǔ)理論、EDA設(shè)計(jì)方法和實(shí)際電路操作三位一體的綜合型考核測(cè)試方法，通過(guò)新型考核體系實(shí)踐，進(jìn)一步提高學(xué)生的綜合素質(zhì)與專(zhuān)業(yè)水平，使學(xué)生能夠真正達(dá)到理論與實(shí)際結(jié)合，做到學(xué)以致用。這不僅為從事該課程教學(xué)的教育工作者提供一定的教學(xué)參考，同時(shí)也對(duì)模擬電子技術(shù)這門(mén)傳統(tǒng)基礎(chǔ)課程的教學(xué)改革提供了一些思路。

關(guān)鍵詞：考試模式；改革；綜合能力

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2015）09-0115-02

一、引言

模擬電子技術(shù)是電子類(lèi)各專(zhuān)業(yè)的重要技術(shù)基礎(chǔ)課。它也是一門(mén)實(shí)踐性和工程性較強(qiáng)的課程，有其自身體系。主要內(nèi)容包括：常用半導(dǎo)體器件、基本放大電路、多級(jí)放大電路、集成運(yùn)算放大電路、放大電路的頻率響應(yīng)、放大電路中的反饋、信號(hào)的運(yùn)算和處理、波形的發(fā)生和信號(hào)的轉(zhuǎn)換、功率放大電路、直流電源。通過(guò)學(xué)習(xí)這些內(nèi)容，使學(xué)生獲得模擬電子技術(shù)方面的基本概念，基本理論，基本分析方法和基本實(shí)驗(yàn)技能。使學(xué)生達(dá)到會(huì)用半導(dǎo)體器件和模擬集成電路組成簡(jiǎn)單的模擬電子系統(tǒng)電路，并具有分析和解決模擬電子線路工程問(wèn)題的初步能力。為以后深入學(xué)習(xí)和接受電子技術(shù)新發(fā)展以及將所學(xué)知識(shí)用于本專(zhuān)業(yè)打下良好基礎(chǔ)。所以，涉及該課程的教學(xué)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(jìn)中能夠提高該課程的教學(xué)質(zhì)量。

目前，模擬電子技術(shù)課程考試模式相對(duì)來(lái)說(shuō)還是比較傳統(tǒng)，存在一些問(wèn)題。由于該課程主要內(nèi)容為電路基本概念與原理，相對(duì)于其他專(zhuān)業(yè)課程比較抽象，與實(shí)際電路分析差別比較大，所以會(huì)造成學(xué)生學(xué)習(xí)完這門(mén)課程，然后進(jìn)行課程理論考試，最后對(duì)于所學(xué)知識(shí)到底有什么用處，還是不知甚解。那么相對(duì)應(yīng)的解決辦法除了增加實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)、豐富課堂教學(xué)內(nèi)容以外，對(duì)于考試環(huán)節(jié)的改革也是十分重要的，但是考試這一方面的教學(xué)改革研究還遠(yuǎn)不及教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法以及培養(yǎng)模式改革等那樣受到重視。目前模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)考試存在的問(wèn)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(shí)期大學(xué)生的思想觀念不相適應(yīng)，考試缺乏符合新時(shí)期教育體系下的現(xiàn)代科學(xué)教育理論指導(dǎo)，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(yīng)用較少。比如開(kāi)卷形式的筆試、上機(jī)與實(shí)驗(yàn)操作考試、論文考試等其他方式運(yùn)用的比較少。

3.考試比較注重結(jié)果，而輕視過(guò)程。直接根據(jù)考試得分進(jìn)行學(xué)生成績(jī)的判定。很多東西沒(méi)有辦法通過(guò)得分進(jìn)行反映，包括學(xué)生的創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力以及應(yīng)變學(xué)習(xí)能力，這都是考試無(wú)法體現(xiàn)的。

上述的問(wèn)題雖然不能包含全部問(wèn)題，但是比較普遍，也比較具有代表性，針對(duì)上述問(wèn)題，我們?cè)诒緦W(xué)科自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的模擬電子技術(shù)課程考試中，對(duì)考試形式以及考核辦法進(jìn)行了探索性的改革和實(shí)踐。

二、考試模式改革內(nèi)容探討

為了實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生全方位的考核與測(cè)試，我們將模擬電子技術(shù)課程基本理論、EDA軟件設(shè)計(jì)以及電路實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行綜合，形成一套模擬電子考試體系，該體系主要包括基礎(chǔ)理論考核、EDA仿真軟件設(shè)計(jì)以及電路實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證環(huán)節(jié)。具體考核形式如下：本課程通過(guò)測(cè)試學(xué)生能否在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成本課程主要知識(shí)點(diǎn)的電路原理的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。該課程總評(píng)成績(jī)的評(píng)定是結(jié)合綜合測(cè)試和平時(shí)成績(jī)兩部分綜合考核，各占成績(jī)的50%。其中平時(shí)成績(jī)給定方式為劃分5個(gè)等級(jí)，分別為優(yōu)、良、中、及格以及不及格。考核的內(nèi)容分別為：上課缺勤率、教學(xué)互動(dòng)情況、課堂作業(yè)完成情況、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容充實(shí)與完整性情況。其中綜合測(cè)試成績(jī)主要通過(guò)理論分析、仿真設(shè)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試操作以及數(shù)據(jù)測(cè)量與分析這幾部分構(gòu)成，最后根據(jù)完成電子系統(tǒng)的整體性能給定成績(jī)。具體評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如下：

1.每個(gè)學(xué)生需獨(dú)立完成三個(gè)實(shí)驗(yàn)和仿真電路的搭建，每個(gè)電路原理圖5分，完成電路搭建的學(xué)生，監(jiān)考老師會(huì)在其上機(jī)測(cè)試的試卷上進(jìn)行電路設(shè)計(jì)打分。

2.在理論計(jì)算完成之后，根據(jù)每個(gè)電路原理圖，完成相應(yīng)要求的答題，仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果分別寫(xiě)在測(cè)試卷上，其具體評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)在上機(jī)實(shí)驗(yàn)測(cè)試卷注明。

由于本課程涉及知識(shí)點(diǎn)多，知識(shí)面較廣，故對(duì)學(xué)生在知識(shí)的融會(huì)貫通能力上要求較高，不但要掌握模擬電路基礎(chǔ)理論，還要熟悉EDA仿真軟件設(shè)計(jì)，最后還要熟悉實(shí)際電路操作，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

三、課程考試改革體系實(shí)際案例

以二級(jí)反饋電路設(shè)計(jì)考題為例，要求針對(duì)這一考試題目，學(xué)生掌握以下三點(diǎn)：

1.掌握放大器基本原理；

2.掌握基本放大器和負(fù)反饋放大器的放大倍數(shù)間的關(guān)系；

3.掌握負(fù)反饋放大器能改善輸出波形的原理。

考試題目為：

（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)放在位置“1”時(shí)，請(qǐng)判斷此電路中引入的反饋網(wǎng)絡(luò)是哪些？反饋的信號(hào)是直流還是交流信號(hào)？是正反饋還是負(fù)反饋？哪種組態(tài)？對(duì)電路的哪些性能有影響？（2）首先，調(diào)節(jié)靜態(tài)工作點(diǎn)，設(shè)置Vc1=5.2～5.6V，Vc2=4.5～4.8V，當(dāng)輸入電壓設(shè)置在1～3mV時(shí)，分別求出開(kāi)關(guān)放在位置“1”與位置“2”時(shí)的交流信號(hào)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(hào)的頻率保持1KHz，逐步增大輸入信號(hào)Vi，使輸出波形出現(xiàn)失真，（Vi=10mV）（a）在無(wú)反饋的情況下（但有Rf的負(fù)載效應(yīng)，即Rf與RL并聯(lián)），記錄此時(shí)的VO值，觀察波形。（b）在上述情況下，接入負(fù)反饋回路，觀察輸出波形。然后增大輸入信號(hào)使輸出也為VO值，觀察并比較兩波形。通過(guò)上述三個(gè)問(wèn)題，學(xué)生首先要對(duì)電路進(jìn)行理論分析，綜合所學(xué)基礎(chǔ)理論，對(duì)反饋形式進(jìn)行判定。然后再運(yùn)用EDA軟件，例如EWB軟件，對(duì)電路進(jìn)行設(shè)計(jì)，并完成仿真，得到兩個(gè)開(kāi)關(guān)位置下的交流信號(hào)電壓放大比例，同時(shí)在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上構(gòu)建實(shí)際電路進(jìn)行驗(yàn)證。最后，通過(guò)EDA仿真手段與實(shí)驗(yàn)電路驗(yàn)證組合的方法，結(jié)合EDA中模擬示波器與實(shí)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(duì)于波形失真的改善原理與效果。綜合上述操作，進(jìn)行考試打分。各個(gè)子模塊都有分值標(biāo)定。經(jīng)過(guò)三個(gè)模塊的考核，綜合測(cè)試學(xué)生的基礎(chǔ)理論水平、EDA仿真軟件設(shè)計(jì)能力以及實(shí)際電路搭建及操作能力。教師則針對(duì)新的考試體系出現(xiàn)的新情況、新現(xiàn)象進(jìn)行總結(jié)，進(jìn)一步提高學(xué)生的綜合素質(zhì)與專(zhuān)業(yè)水平，使得學(xué)生真正能夠達(dá)到理論與實(shí)際結(jié)合，甚至能夠提出富有創(chuàng)新意義的課程學(xué)習(xí)思路。

四、結(jié)論

經(jīng)過(guò)兩輪考試體系的實(shí)踐，調(diào)查結(jié)果表明，學(xué)生對(duì)該考試模式改革的積極性較高，認(rèn)為其比較符合當(dāng)代大學(xué)生對(duì)于考試模式多元化的需求。與傳統(tǒng)單一、結(jié)果式考試模式相比，該考試體系為過(guò)程式模式，更注重學(xué)生對(duì)于考試細(xì)節(jié)的領(lǐng)悟，而不是單單去做練習(xí)題，需要對(duì)模擬電路技術(shù)這門(mén)課程理論以及該課程涉及的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和掌握，提高學(xué)生的綜合能力，使其能夠?qū)W以致用。

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