模拟电子技术实验教学考核方式改革的探索与实践

黄湘松，于 蕾，赵 娜，王松武

(哈尔滨工程大学 信息与通信工程学院，黑龙江 哈尔滨 150001)

模拟电子技术是电类专业的重要基础课程。长期以来是以理论教学、课程实验、电子电路综合实验以及课程设计等环节构成其教学体系的。由于其很强的实践性，实验教学环节在 “模拟电子技术”教学体系中一直扮演着极为重要的角色。如何在保证基础实验内容的基础上，提高学生的自主学习能力；如何通过实验教学模式和考核方式的改革，培养学生良好的工程实践习惯，提高学生的基本测试能力，同时也更真实、全面地反映学生掌握基础知识及基本实验技能的程度，已经成为目前模拟电子技术实验教学中刻不容缓的问题[1]。

1 目前实验教学考核方式中存在的问题

目前实验教学考核方式的改革进程明显滞后于理论教学改革的进程，主要表现在以下4个方面[2－4]。

1)现有实验教学的考核方式比较单一，缺乏综合性、设计性的实验考核内容，学生只要按部就班地完成每次实验内容，就可以得到实验成绩，不能充分发挥学生的主动性和创造性，不能很好地检测学生的实验能力和学习质量，也不利于对学生综合实验能力和工程创新意识的培养。

2)实验教学的考核成绩通常作为相关理论课程成绩的一部分，不能做到独立设课和单独考核，不利于提高学生参与实验教学考核的积极性和主动性。

3)学生在实验教学中往往处于被动地位，教师对学生实验知识信息的传授和讲解通常是单向的，而相互间的双向交流比较少，因此学生的自主学习意识薄弱。

4)缺少一个科学、合理的实验教学考核方式，使实验教学考核在内容、方式以及成绩划分等环节上缺乏整体构思和设计，不利于实验教学体系的建立。

2 针对模拟电子技术基础实验课程的教学改革

本文针对哈尔滨工程大学模拟电子技术基础实验课程目前在实验考核方式上存在的问题，做出了一系列的教学改革和实践，下面主要从模电实验教学模式和考核方式等方面进行阐述。

2.1 实验教学模式的改革

2.1.1 建立以学生“自主学习”为主，教师 “答疑式教学”为辅的教学模式

实验教学活动中教师为主导、学生为主体。在模电实验的教学中，教师为学生提供充分的教学资源，如在实验教材里给出了针对实验内容的实验设计范例；各种实验仪器使用方法的教学视频；通用技术指标测试方法的教学课件；针对每次不同实验内容的实验电路板结构和使用方法的实验教学课件等。引导学生进行自主学习，教师不再对实验内容进行专门地讲解，只对学生在自主学习过程中遇到的问题进行针对性地解答。主要目的在于提高实验教学的效率，调动学生自主学习的主动性和积极性。

这种教学模式要求学生在进入实验室之前，要进行充分的预习和准备工作。主要完成以下4个方面的内容。

1)确定实验选题。针对每次的实验内容会有至少3个实验选题，选题不同，难度系数不同，起评分也不同，学生可以根据自己的能力和实际情况进行选题。

2)给出设计方案。根据实验选题中要求的技术指标，参考实验教材上所提供的实验范例，按照一定的设计步骤，完成相关电路原理图的设计和元件参数的计算。

3)对设计完成的电路原理图，利用Multisim软件进行仿真实验。将仿真结果同设计出来的理论值进行比较，验证所设计电路形式是否能够满足设计要求，同时作出相应的调整。这样能够尽量减少学生在实验过程中的误操作和实验材料的损耗。

4)完成预习设计报告的书写。设计报告中除了要写出设计过程之外，还要求学生自拟实验步骤，自行设计实验测试数据表格，完成预习思考题等[5]。

学生在完成上述所有实验准备工作之后才可以进入实验室进行实验。

2.1.2 实行预约和开放相结合的网络化实验室教学管理。

实验室采取比较灵活的教学管理方式，学生可以选择提前在实验管理系统网站上进行预约，也可以选择在实验室开放时间内随时进入实验室来完成实验。如果是预约式的实验方式，需要学生严格按照预约时间和地点进入实验室上课；如果是开放式的实验方式，只要实验室内有空余实验台，学生可以根据自己的学习时间安排，随时进入实验室上课[6]。

2.2 实验考核方式的改革

采取过程性考核和期末实验考试相结合的实验教学考核方式。学校的模拟电子技术实验课是独立设课，那么如何对每位学生的实验情况进行评价，针对每位同学给出客观、公平的实验成绩，成为实验教学改革中的关键问题[6－7]。

实验教学的考核方式是衡量实验教学质量和学生实验能力的主要方法，科学合理的考核方式不仅能对实验教学起到反馈和相互促进的作用，而且对培养学生养成良好的工程操作习惯，调动学生学习的兴趣和积极性具有非常重要的意义[7－9]。传统的实验教学考核方式多是根据学生每次实验的操作成绩与实验报告成绩按照一定比例加权后得到的，这种方式缺乏对学生在实验学习过程与逐步提高进步过程的总体评价[10－11]。因此在模拟电子技术实验教学中，对考核方式进行了改革，主要体现在增加了期末考试环节。结合学生在平时实验中的表现，对实验课程进行考核。在对实验成绩评定的过程中，希望更注重贯穿于实验教学全过程的全方位考核，希望能对学生实验测试能力做出客观、正确的教学评价，从而给出考核成绩。

2.2.1 实验考核的具体操作流程

从每次实验前的预习准备、实验过程中的操作表现、实验完成后的总结报告到最后的期末实验考试，形成了比较完整的、贯穿于实验教学全过程的、全方位跟踪式考核方式，而考核方式中最关键的一环就是期末的实验考试。实验教学中的最后一次实验课以考试的形式进行，具体操作流程如下:

1)给每位学生发放试卷和题签，学生根据自己题签上的设计指标要求，现场完成题目的设计，包括对电路原理图中元件参数的计算，同时在试卷上给出简单的设计过程；

2)按照设计电路原理图，选取元器件，搭建实验电路，检查电路；

3)根据设计指标要求，完成对实验电路的测试；

4)记录实验数据，完成对实验数据的处理和计算，对实验结果进行简单的故障分析和误差分析等；

5)最后由实验教师验收实验结果，上交试卷和题签。

在整个考试过程中，与理论课考试最大的区别在于学生在更换元器件的过程中会在实验室内走动，难以避免与其他同学接触，因此每次实验考题都会在设计要求上做适当地修改和调整，保证每位同学的题目要求与周围的都不一样，尽量避免抄袭或讨论的现象出现。图1(a)和图1(b)分别给出了实验考试中的两组题签。可以看出，只要对设计指标做适当地修改，就可以最大化地避免学生的抄袭现象。

图(a)为设计一个二阶压控电压源低通滤波器元件表，截止频率fp＝400 Hz，Q＝0.7，f＞＞f0处的衰减速率不低于30 dB/10f。

图(b)为设计一个二阶压控电压源低通滤波器元件表，截止频率fp＝1.4 kHz，特征频率f0＝1 kHz，Q＝1.4，f＞＞fp处的衰减速率不低于30 dB/10f。

实验教师在整个考试过程中重点负责对学生操作过程的考核，主要包括学生对理论内容的理解与应用，表现为对题目的设计过程；学生的操作能力，对测试仪器设备的使用能力和正确进行实验测试方法的能力，体现在搭建电路，对各项指标的测试等方面；综合的设计分析能力，体现在对实验数据的处理和实验分析等方面[12－13]。

图1 实验考试中用到的题签

2.2.2 实验考核中操作成绩的评定

由于增加了实验考试环节，并强调过程性考核，因此在增加考试成绩比例的基础上，更加注重操作过程的评分，以培养学生良好的工程操作习惯。比如，设计过程中元件取标称值的问题；搭建电路之前对元器件的检查问题；测试电阻前的万用表调零问题；搭建电路过程中的元件布局问题；电路中的共地问题；双电源供电时稳压电源的接法问题等等。看似简单，却是电子电路实验中最基本的操作方法和习惯。如果能让学生通过模拟电子技术实验课程养成良好的工程习惯，将会使他们在今后的工作和学习中事半功倍。如图2所示，给出了期末实验考试中用到的实验操作成绩评分表。

图2 实验考试中用的操作成绩评分表

2.2.3 实验考核成绩的最终评定

将学生实验的最终成绩分为平时实验成绩与期末实验考试成绩两部分，即前3次的实验成绩共占60%，最后一次的考试成绩占40%。其中前3次的实验成绩由实验操作与预习报告、实验报告三部分共同组成，而操作成绩占60%，预习报告和实验报告共占40%。期末考试成绩中实验操作成绩占60%，现场完成的试卷 (相当于实验报告)成绩占40%。

评分过程中对于实验报告的评分，重点关注学生对所测实验数据的处理和分析，而实验原理和电路图等所占比例会低一些。对于学生操作过程的评分除了上面提到的基本操作习惯之外，重点关注学生对常用指标测试方法的理解和掌握，比如电压放大倍数、最大不失真输出电压、频率特性曲线等。

3 结束语

经过两年的实验教学改革与实践，学校在改进模拟电子技术实验教学方法和实验考核方式等方面作出了积极的尝试和努力。从学校实际的实验教学效果看，学生参与实验的热情和主动性得到明显提高。“自主式”学习模式以及实行过程性考核和期末考试相结合的实验考核方式，使得学生自觉来实验室的次数增多了，越来越多的学生愿意主动提出问题并通过自己的思考来解决问题，在一定程度上提高了学生的自主学习能力，取得了良好的实验教学效果。当然实验教学考核方式改革的路还很长，我们会不断完善实验教学的考核方式、改进教学模式，以达到提高学生对模拟电子技术实验课程学习的积极性，同时提高实验教学质量的根本目的。

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