模拟电子技术课程设计改革探索与实践*

◆张松华 陆秀令 姚胜兴 李祖林

0 引言

模拟电子技术课程是电子信息工程、电气工程及其自动化、通信工程、自动化等专业本科生的一门重要的专业基础课，也是上述专业的学生知识体系结构的重要组成部分，是一门实践性很强的课程[1-2]。模拟电子技术课程设计是在模拟电子技术理论和实验的基础上进行的综合性实践训练，是电类各专业学生进行综合能力培养的实践课程，是学生消化吸收模拟电子技术教学内容并学以致用的重要手段[3]，对于提升学生独立分析问题和解决问题的能力具有重要意义[4]。

1 存在的主要问题

1.1 课程设计缺少必要的前期训练

湖南工学院模拟电子技术课程设计单独成课，在理论课课时达到一半的时候布置任务，学生利用课余时间完成。模拟电子技术课程设计是电类五个专业学生大学阶段的第一个课程设计，学生对设计的选题和审题、设计的要求理解、如何查阅资料、设计的步骤与方法、元件选择、PCB板制作、科技论文写作等既缺乏经验，也缺少系统学习，只是在任务书中由指导教师对设计提出详细要求，设计指导主要采用分散指导完成，学生缺乏系统的前期训练，对设计任务理解不到位。

1.2 设计质量不高，甚至同组雷同现象严重

课程设计学生采用分组形式，三人一组，同一组是同一个设计课题。其程序是教师公布课题和下达设计任务书、学生分组、各自设计电路、制作实物和撰写设计说明书，然后是实物答辩和上交设计说明书。由于是第一次做课程设计，再加上每人都需要完成这些过程和相关材料，是利用课余时间开展课程设计，因此，一部分学生交上的产品和设计说明书质量不高，甚至格式都不太符合要求，且同组的学生设计雷同率较高，没有达到学生工程能力培养的目标。

1.3 学生有畏难情绪

指导教师布置的课题难易程度不同，原理性的课题相对容易，接近工程实际应用的相对较难。学生在分组的时候都希望选做相对简单的课题，如大部分学生愿意选择直流电压源和电压放大电路等简单的题目，而不太愿意选择有一定难度的题目。学生只能由班级统一分组而不能自由选题，负责分组的学生有时感觉很为难，部分学生迫不得已接受班级分配的课题，最后完成的课程设计质量较低。

1.4 成绩评定依据单一

课程设计成绩只根据设计说明书和作品演示的效果，忽视设计过程监控和考核，没有定量地给出难度系数。同组每人交一个作品和一份设计说明书，学生第一次做课程设计，本身课程多，课余时间要独立完成课程设计，工作量比较大，种种原因势必影响上交的设计说明书和作品质量。且相当一部分同组学生作品存在雷同，有时要求学生多次返工，依然难以判断学生是否抄袭。这就会使得分数评定识别度不高，不能准确反映学生的态度、知识和能力，造成相当多的学生成绩集中在及格和中等两个等级。

1.5 不利于培养学生的团队协作精神

要求同组学生各自独立上交一份不能雷同的产品和设计说明书，大部分学生为了防止相互雷同，只能各自为战，同学之间缺乏分工和协调，彼此缺少沟通与合作，不利于培养学生团队协作精神、集体主义精神、沟通和协调能力以及责任心。

2 解决问题的主要举措

2.1 编制课程设计指导书

编制模拟电子技术课程设计指导书，指导书中详细介绍模拟电子技术课程设计的要求、步骤、方法、PCB制作、产品调试与测试、设计说明书格式要求、设计过程管理、产品调试、答辩要求等，并给出设计范例供学生参考，指导教师利用一个集中时间再进行一次讲解，帮助学生很好地掌握完成课程设计的方法。

2.2 改革课程设计最后成果的要求

把原来要求每人提交一个设计作品和一份设计说明书，改革为每个组经过分工、协作，最后只提交一个设计作品和一份设计说明书，每组提交的作品和说明书必须是同组全体学生共同努力的结果；直流电源不再作为一个单独的设计课题，而改革为每组必做部分；把课程设计内容和任务分成两部分，直流工作电源作为基础部分，提高部分是一个接近工程实际的具体应用项目，且给出详细的性能指标。

2.3 规范过程管理

编写的课程设计任务书中明确规定任务、设计的内容、拟达到的技术参数、设计进展、各阶段的任务等。制定《模拟电子技术课程设计实施细则和规范》，明确把整个设计过程分为任务分析、方案设计、电路原理图设计、参数计算、仿真、元件购买、PCB制作、电路组装调试、撰写设计说明书、验收答辩等阶段，并详细规定各阶段的具体要求和时间节点。在这个设计周期中，每组根据任务要求由小组阶段任务负责人代表本组按照规定时间汇报阶段任务完成情况并提供必要的佐证。

2.4 改革成绩考核方式

正确界定学生在课程设计中的工作任务量、设计的质量和贡献度并给予准确评价，是调动学生参与课程设计的关键，也是关系模拟电子技术课程设计改革的关键。为此，对学生模拟电子技术课程设计的成绩评定设置一系列的观测点。

第一个观测点是学生对设计的贡献度，具体如表1所示。规定由学生自己按照真实情况填写，如果在答辩中发现不实填写，出现诚信问题，该组成绩降低一个等级，严重者不及格；每名学生可有多项内容分工，每项内容可由多名学生完成；根据分工及对项目的贡献大小分别填写1、0.9、0.8、0.7、0.6，如果没有贡献则直接填0；答辩时，教师可以根据答辩情况适当修改学生个人贡献度的数值。

表1 第i组人员分工及对项目贡献度情况

第二个观测点是学生作品，作品评价与演示计分表如表2所示。规定该项成绩由指导教师给分，满分60分，特色加分10分；验收时需提供电源作品和课题作品并在实验室演示验收；课题组成员按要求进行现场操作与测试；同时该组提供打印的设计说明书一本。

表2 现场作品演示与验收情况计分表

第三个观测点是学生答辩情况，课题答辩计分表如表3所示。答辩时，每组选一个代表对项目进行整体介绍；每名学生回答教师给出的表3项目中的1～3个问题。

表3 第i组学生答辩计分表

第四个观测点是设计说明书，满分是30分，教师根据设计说明书中的内容、逻辑结构、文字表达、图表参考文献规范性、重复率、排版、整洁、美观等综合给分。

每个学生的个人课程设计的最后成绩由以上四个观测点和贡献度综合计算得出，根据计算的成绩再转化为成绩最终等级，成绩计算表格如表4所示。

表4 第i组各成员最终成绩评定情况

3 结论

针对模拟电子技术课程设计中存在的问题，根据工程教育专业认证的要求，基于OBE理念，以学生为中心，以工程实践项目为载体，以学生知识、能力、素质的培养为导向，对模拟电子技术课程设计进行一系列的改革探索和实践。湖南工学院模拟电子技术课程设计改革于2017年在2015级自动化专业开始试点，先在两个班级试点成功后，经过进一步完善修改，2018年在全校电子信息工程、自动化、通信工程、电气及其自动化等四个专业全面铺开。经过两年的实践发现，课程设计改革杜绝了课程设计的抄袭现象，学生团队意识明显增强，形成“人人参与，个个动手”的局面，不但模拟电子技术课程设计质量明显提高，后续课程和毕业设计的质量也明显提高。改革的实施极大地增加了教师的精力投入和工作量，需要指导教师有高度的责任心和奉献精神，也需要学校予以更大支持与认可。