[摘 要]隨著高校OBE成果導(dǎo)向教育理念踐行的深入，為了將模擬電子技術(shù)課程教學(xué)的重點(diǎn)聚焦于“學(xué)生產(chǎn)出”，同時融入課程思政元素以及實(shí)現(xiàn)金課的“兩性一度”，現(xiàn)基于Multisim軟件對模擬電子技術(shù)課程作業(yè)、研究報告等考核內(nèi)容進(jìn)行改革，讓學(xué)生采用Multisim軟件設(shè)計、仿真設(shè)計類和創(chuàng)新類的教學(xué)內(nèi)容，增強(qiáng)學(xué)生分析電路、設(shè)計電路、應(yīng)用電路的能力，同時，關(guān)注學(xué)生工匠精神、科學(xué)精神、團(tuán)隊(duì)精神的培養(yǎng)，全面提升學(xué)生的自學(xué)能力、創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。

[關(guān)鍵詞]Multisim軟件；模擬電子技術(shù)；課程考核改革

[中圖分類號] G642" " " " " " [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號] 1008-2549（2024） 12-0092-04

“模擬電子技術(shù)”課程是面向理工科學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)課，該課程具有知識點(diǎn)多而難、實(shí)踐性強(qiáng)、應(yīng)用范圍廣等特點(diǎn)，是電氣工程、通信工程、電子信息科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)的核心課程。目前“模擬電子技術(shù)”考核方式多為期末考試、期中考試、作業(yè)、研究報告、課堂表現(xiàn)等[1]。幾年來，通過對學(xué)生成績進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，大部分學(xué)生能夠較好掌握模擬電子技術(shù)的基本概念、基本理論和基本分析方法，但是學(xué)生對課程知識的綜合應(yīng)用能力不足，解決復(fù)雜問題的能力不強(qiáng)，主要表現(xiàn)為期中考試、期末考試中復(fù)雜電路求解和電路設(shè)計方面失分較多，同時，學(xué)生創(chuàng)新、實(shí)踐能力不強(qiáng)，主要表現(xiàn)為學(xué)術(shù)研究報告不夠深入完整，只停留在課程理論知識的討論與拓展，新的功能電路沒有得以實(shí)踐。

隨著科技的發(fā)展，Multisim軟件已普遍應(yīng)用到模擬電子技術(shù)課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、畢業(yè)設(shè)計當(dāng)中，Multisim軟件能夠很好地實(shí)現(xiàn)電路的設(shè)計、仿真、測試，它將模擬電子技術(shù)課中抽象、難懂的內(nèi)容生動、形象、直觀化[2-4]。但是，高校普遍縮減課時，由于課內(nèi)學(xué)時有限，學(xué)生采用Multisim軟件自主設(shè)計電路機(jī)會較少，Multisim軟件沒有被更好地利用起來，教學(xué)上沒有充分做到“以學(xué)生為中心”，沒有充分挖掘?qū)W生設(shè)計電路、創(chuàng)新電路的潛力，沒有充分培養(yǎng)學(xué)生的高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度。

針對以上兩方面問題的討論，結(jié)合OBE成果導(dǎo)向教育理念，將教學(xué)的重點(diǎn)聚焦于“學(xué)生產(chǎn)出”，注重學(xué)生創(chuàng)新、實(shí)踐等能力的培養(yǎng)，現(xiàn)基于Multisim軟件對模擬電子技術(shù)課程作業(yè)、研究報告等考核內(nèi)容進(jìn)行改革。在模擬電子技術(shù)原有的作業(yè)和學(xué)術(shù)研究報告內(nèi)容的基礎(chǔ)上增加一定量的設(shè)計類和創(chuàng)新類的考核內(nèi)容，讓學(xué)生采用Multisim軟件設(shè)計、分析一部分課外設(shè)計類作業(yè)題，以增強(qiáng)學(xué)生求解復(fù)雜電路、設(shè)計電路和綜合應(yīng)用電路的能力，同時，讓學(xué)生通過Multisim軟件設(shè)計、仿真研究報告中創(chuàng)新類電路的功能，使得研究報告深入完整，以提高學(xué)生創(chuàng)新、實(shí)踐能力。

本次“模擬電子技術(shù)”課程考核改革增加了綜合設(shè)計類和創(chuàng)新類的教學(xué)內(nèi)容，深度挖掘了“新工科”建設(shè)的內(nèi)涵，以期更好地培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)科思維方法和分析解決工程應(yīng)用問題的能力，同時，模擬電子技術(shù)課程考核改革又融入了課程思政元素，注重學(xué)生工匠精神、科學(xué)精神、團(tuán)隊(duì)精神的培養(yǎng)，并且，模擬電子技術(shù)課程考核改革能夠?qū)崿F(xiàn)金課要求的“兩性一度”，滿足培養(yǎng)人才的高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度，對提升人才培養(yǎng)質(zhì)量具有深遠(yuǎn)的意義。

一、模擬電子技術(shù)課程作業(yè)考核的改革

改革前，模擬電子技術(shù)作業(yè)內(nèi)容多為教材課后練習(xí)題，即讓學(xué)生對已知典型電路進(jìn)行分析、估算。改革后，教師在給學(xué)生布置課外作業(yè)時，不僅給學(xué)生布置書上的課后練習(xí)作業(yè)，使其在作業(yè)本上對典型電路進(jìn)行定量分析、精確計算與估算，還會在各章教學(xué)內(nèi)容講授完畢時，讓學(xué)生綜合運(yùn)用本章所學(xué)知識，用Multisim軟件設(shè)計一個教師提出的功能電路，以增強(qiáng)學(xué)生理解電路、分析電路、設(shè)計電路、應(yīng)用電路的能力，同時還可提高學(xué)生的自學(xué)能力、思辨能力。

清華大學(xué)楊素行主編的《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)簡明教程》（第四版）共包括十章內(nèi)容[5]。教材的前三章主要介紹半導(dǎo)體器件，放大電路的基本原理、分析方法及頻率響應(yīng)等方面的內(nèi)容，根據(jù)各章教學(xué)內(nèi)容，教師可向?qū)W生提出一個比較簡單的功能電路題目，例如，二極管半波整流電路、單級放大電路和兩級放大電路，教師設(shè)定的功能電路題目要由易到難，讓學(xué)生逐步學(xué)習(xí)Multisim軟件來設(shè)計、仿真這一功能電路，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程當(dāng)中有收獲感。教材的后七章主要介紹功率放大電路，集成運(yùn)算放大電路，放大電路中的反饋，模擬信號運(yùn)算電路，信號處理電路，波形發(fā)生電路以及直流電源等方面的內(nèi)容，根據(jù)各章教學(xué)內(nèi)容，教師可向?qū)W生提出一個比較復(fù)雜的功能電路，例如，具有前置放大器的OCL功率放大電路、恒流源差動放大電路、電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路、具有加減運(yùn)算功能的求和電路、正弦波信號發(fā)生電路以及輸出穩(wěn)定電壓的直流電源電路，教師設(shè)定的功能電路題目要保證80%以上學(xué)生能夠獨(dú)立完成，以達(dá)到學(xué)生能夠綜合運(yùn)用所學(xué)知識求解復(fù)雜電路、設(shè)計電路和綜合應(yīng)用電路的目的。下面以第一章和第十章作業(yè)內(nèi)容改革為例進(jìn)行說明。

第一章主要教學(xué)內(nèi)容為半導(dǎo)體器件的特性。課后習(xí)題1-4考查的是二極管的單向?qū)щ娮饔茫母锴?，教師讓學(xué)生在作業(yè)本上畫出電路輸出波形，改革后，讓學(xué)生采用Multisim軟件設(shè)計一個二極管半波整流電路，采用示波器觀察電路的輸入輸出波形（見圖1），輸出波形直觀給出二極管具有單向?qū)щ姷奶攸c(diǎn)。這個電路元件少，設(shè)計簡單，適合初學(xué)Multisim軟件來仿真模擬電路的學(xué)生。

第十章主要教學(xué)內(nèi)容為直流電源的電路組成和工作原理。綜合本章知識點(diǎn)，教師讓學(xué)生采用Multisim軟件設(shè)計一個輸出+5V直流電源電路。整個電路只要求輸入是220V交流電，輸出是+5V直流電，除了穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓芯片選擇LM7805，變壓器、整流電路、濾波電路的元件選擇可以不同，學(xué)生設(shè)計自由度高，而且，采用四路示波器可同時觀測每一組成電路的輸出波形，采用萬用表可同時測量每一組成電路輸出電壓的大?。ㄒ妶D2）。

可見，采用Multisim軟件可以分析每一組成電路功能，學(xué)習(xí)效果直觀，能夠加深學(xué)生對模擬電子技術(shù)理論知識的理解，增強(qiáng)學(xué)生綜合運(yùn)用模擬電子技術(shù)知識分析電路、設(shè)計電路的能力。

二、模擬電子技術(shù)課程研究報告考核的改革

改革前，學(xué)術(shù)研究報告是教師提出多個電路研究題目，讓學(xué)生查找課外資料，對課程內(nèi)容進(jìn)行拓展、豐富。改革后，教師在給學(xué)生布置研究報告時，不僅要讓學(xué)生學(xué)會查找課外資料，拓展模擬電子技術(shù)功能電路的應(yīng)用領(lǐng)域，還要讓學(xué)生關(guān)注不斷出現(xiàn)的新器件和新電路，擴(kuò)展到模擬電子技術(shù)科技前沿的應(yīng)用與展望，而且要讓學(xué)生采用Multisim軟件設(shè)計實(shí)現(xiàn)新電路的功能，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力，激發(fā)學(xué)生的科學(xué)精神與文化自信。

“模擬電子技術(shù)”課程的知識點(diǎn)與生活、學(xué)術(shù)前沿聯(lián)系較為密切，根據(jù)模擬電子技術(shù)教材內(nèi)容，教師可以向?qū)W生提出多個具體功能電路研究題目，例如，功率放大電路的研究、波形發(fā)生電路的研究以及直流電源的研究等，讓學(xué)生自主選擇一個研究題目，課后查找資料，撰寫研究報告，要求學(xué)生所研究的電路題目要采用新器件和新電路，而且使用Multisim軟件仿真實(shí)現(xiàn)所研究的電路，培養(yǎng)學(xué)生拓寬視野、歸納總結(jié)、分析解決工程問題的能力。這里以功率放大電路的研究報告舉例說明。

功率放大電路在人們?nèi)粘Ｉ罾飸?yīng)用較多，教材里介紹的集成功放芯片是LM386，所以，學(xué)生在理論課上學(xué)到的功率放大電路和在實(shí)驗(yàn)課上制作功放音響設(shè)備時，采用的功放芯片都是LM386，但是Multisim軟件元件庫里沒有這個型號芯片，教師可以鼓勵學(xué)生積極查找課外資料，查閱生活里還有哪些常用的低頻功放芯片，比較它們各自的性能特點(diǎn)、應(yīng)用領(lǐng)域，而且在Multisim軟件元件庫里能夠找到這種型號的芯片，然后采用該芯片搭建功放電路對其進(jìn)行仿真、分析、研究，撰寫開題報告。例如，通過查閱資料，學(xué)生發(fā)現(xiàn)TDA2030功放芯片在音響領(lǐng)域應(yīng)用較多，放大倍數(shù)比較大，采用TDA2030功放芯片分析低頻功放電路效果很好[6]。而且能在Multisim元件庫里找到TDA2030芯片，可以采用Multisim軟件對TDA2030芯片構(gòu)成的功放電路進(jìn)行仿真研究，輸出功率較大，仿真振鈴聲音較大，功率放大效果明顯（見圖3）。

通過Multisim軟件仿真來完成研究報告，會加快學(xué)生對新知識的探索，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和成就感，同時鍛煉學(xué)生的自學(xué)能力、反思能力、創(chuàng)新能力。

三、模擬電子技術(shù)課程考核改革的保障條件

為了使抽象、難懂的模擬電路理論知識變得具體、易懂，在模擬電子技術(shù)課堂教學(xué)中，大多數(shù)教師會在特定章節(jié)選用Multisim軟件講解電路、分析電路，與此同時，學(xué)生便學(xué)會了一些有關(guān)Multisim軟件中模擬電子電路元件庫的使用方法，基本的模擬電子電路測試方法、分析方法，為以后學(xué)生自主使用Multisim軟件設(shè)計模擬電子電路打下基礎(chǔ)。

教師組建一個Multisim軟件技術(shù)支持交流QQ群，學(xué)生遇到查找元件、設(shè)計電路、仿真電路等問題時，可向教師和同學(xué)們尋求技術(shù)支持，同時，群內(nèi)其他同學(xué)也會看到問題的解答，這樣，學(xué)生的仿真電路能力被逐漸培養(yǎng)起來，最終大多數(shù)學(xué)生能夠熟練使用Multisim軟件來設(shè)計模擬電子技術(shù)的功能電路。

作業(yè)考核成績占課程總成績的10%，其中，計算作業(yè)成績占8%，仿真作業(yè)成績占2%。為了實(shí)現(xiàn)成績的公平、公正性，教師創(chuàng)建一個提交作業(yè)的QQ群，學(xué)生需要把每次完成的仿真作業(yè)以文件的方式上傳到QQ群，每個文件以學(xué)號－姓名－作業(yè)名稱來命名。教師在線評分，同學(xué)之間可以互相監(jiān)督，互相學(xué)習(xí)，拒絕抄襲，電路結(jié)構(gòu)可以類似，但是，元件型號、參數(shù)不能完全相同，電路完全相同記為零分，使得學(xué)生切實(shí)達(dá)到自主學(xué)習(xí)效果，綜合設(shè)計電路的能力得以提高。

研究報告考核成績占課程總成績的10%。由于學(xué)術(shù)研究報告創(chuàng)新性高，實(shí)現(xiàn)起來比較困難，建議學(xué)生以三人小組合作形式完成學(xué)術(shù)研究報告，大家一起查找資料，互相討論、互相學(xué)習(xí)，分工合作，共同提出研究方案，解決不了的問題可以及時向老師求助。要求學(xué)生制作研究報告PPT，課上以小組合作形式交流匯報，同時，采用Multisim軟件演示新電路的功能。

大多數(shù)院校具備教學(xué)使用的計算機(jī)機(jī)房條件，在晚自習(xí)、周末等課余時間，學(xué)院可定期開放機(jī)房供學(xué)生使用，而且，學(xué)校可為學(xué)生提供正版Multisim軟件，為學(xué)生充分提供硬件和軟件的學(xué)習(xí)條件，讓學(xué)生能夠很好地利用Multisim軟件來完成仿真作業(yè)和研究報告。

四、基于Multisim軟件的模擬電子技術(shù)課程考核改革的優(yōu)勢與效果

（一）有助于實(shí)現(xiàn)OBE成果導(dǎo)向教育理念

1.以學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向

模擬電子技術(shù)是一門理論與實(shí)踐相結(jié)合的課程，每當(dāng)學(xué)完各章知識點(diǎn)，讓學(xué)生綜合運(yùn)用本章所學(xué)知識，通過Multisim軟件設(shè)計、仿真教師提供的實(shí)際功能電路，實(shí)現(xiàn)以學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向的教育目標(biāo)，注重“學(xué)生產(chǎn)出”，使學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)知識和技能解決實(shí)際問題，而不是僅僅掌握理論知識。

2.以學(xué)生為中心

學(xué)生可以根據(jù)教師提供的功能電路題目，通過Multisim軟件自由的設(shè)計、仿真、測試電路，充分挖掘?qū)W生設(shè)計電路、創(chuàng)新電路的潛力，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性，充分培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、科學(xué)思維的能力。

3.反饋與改進(jìn)

通過QQ群的答疑和學(xué)生提交的各章仿真電路作業(yè)，教師能夠及時掌握學(xué)生對模擬電子技術(shù)各章知識的學(xué)習(xí)情況，能夠了解學(xué)生對模擬電路知識的綜合運(yùn)用情況，發(fā)現(xiàn)問題要及時調(diào)整教學(xué)方法，將“交互反饋”貫穿始終，教學(xué)質(zhì)量得以不斷提高。

4.終身學(xué)習(xí)

通過關(guān)注不斷出現(xiàn)的新器件和新電路，讓學(xué)生鉆研、探索、完成具有深度、廣度、新度的學(xué)術(shù)研究報告，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和終身學(xué)習(xí)意識被逐漸培養(yǎng)起來，為以后適應(yīng)不斷變化的社會需求打下終身學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，能夠游刃有余地面對職業(yè)生涯中層出不窮的挑戰(zhàn)，不斷突破自我界限。

（二）有助于思政元素的融入

1.工匠精神

教師要求學(xué)生獨(dú)立完成作業(yè)電路的設(shè)計與仿真，設(shè)計電路時可以由易到難，不懂就問，孜孜以求，求實(shí)求是，杜絕抄襲，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析、解決問題的意識，同時，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)術(shù)誠信、開拓進(jìn)取、艱苦奮斗的工匠精神。

2.科學(xué)精神

研讀課外資料會讓學(xué)生拓寬視野、探索未知、追求真理。采用Multisim軟件設(shè)計、實(shí)現(xiàn)新電路會激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、創(chuàng)新思維。整理資料、撰寫學(xué)術(shù)報告會讓學(xué)生深入思考、觀察分析、歸納總結(jié)。通過完成具有深度、廣度、新度的學(xué)術(shù)研究報告，來培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科思維方法和探索未知的使命感，激發(fā)學(xué)生的科學(xué)精神與文化自信。

3.團(tuán)隊(duì)精神

由于學(xué)術(shù)研究報告內(nèi)容復(fù)雜、要求高，個人實(shí)現(xiàn)比較困難，教師鼓勵學(xué)生以小組為單位研究、完成研究報告，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會溝通、互助友善、團(tuán)隊(duì)協(xié)作的科學(xué)研究素養(yǎng)，課上以小組交流匯報研究報告，培養(yǎng)學(xué)生表達(dá)能力、集體主義和團(tuán)隊(duì)精神。

（三）有助于達(dá)成“兩性一度”的金課標(biāo)準(zhǔn)

1.高階性

改革后的仿真作業(yè)沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)答案，教師只對學(xué)生提出一個功能電路題目，學(xué)生采用Multisim軟件設(shè)計的電路結(jié)構(gòu)及其元件參數(shù)均可不同，學(xué)生設(shè)計自由度高，滿足課程要求的高階性，鍛煉了學(xué)生高級思維訓(xùn)練，增強(qiáng)了學(xué)生解決復(fù)雜問題的綜合能力，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生知識、能力、素質(zhì)的有機(jī)融合。

2.創(chuàng)新性

改革后的研究報告具有前沿性和時代性，讓學(xué)生關(guān)注不斷出現(xiàn)的模擬電子技術(shù)的新器件和新電路，讓學(xué)生采用Multisim軟件設(shè)計、實(shí)現(xiàn)新電路的功能，學(xué)習(xí)效果具有探究性和創(chuàng)新性，滿足課程要求的創(chuàng)新性，培養(yǎng)了學(xué)生探究能力和創(chuàng)新能力。

3.挑戰(zhàn)度

改革后的部分作業(yè)和研究報告具有一定的深度和難度，需要學(xué)生不斷學(xué)習(xí)、鉆研、探索，學(xué)生要付出一定的時間、精力和努力才能完成，同時，教師要做好后勤答疑保障工作，對于學(xué)生具有一定的挑戰(zhàn)度，跳一跳才能夠得著，滿足課程要求的挑戰(zhàn)度，培養(yǎng)了學(xué)生不怕困難、開拓進(jìn)取、艱苦奮斗的挑戰(zhàn)精神。

本次考核改革課程不僅適用于學(xué)習(xí)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)的電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)、通信專業(yè)等工科學(xué)生，還適用于學(xué)習(xí)電子技術(shù)基礎(chǔ)（模擬電路部分）的計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)、物理學(xué)專業(yè)等理工科學(xué)生。通過基于Multisim軟件對模擬電子技術(shù)課程作業(yè)、研究報告考核的有效改革，不僅能夠增強(qiáng)學(xué)生對電路知識的綜合運(yùn)用能力，提高學(xué)生自學(xué)能力、反思能力、創(chuàng)新能力，同時，能夠更好地培養(yǎng)學(xué)生的工匠精神、科學(xué)精神、團(tuán)隊(duì)精神，培養(yǎng)新時代具有高階性、創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)度的人才。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李洪璠，李夢，王石峰.《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)過程化考核改革探索[J].山西青年，2023，（21）：35-37.

[2] 王靜.電子技術(shù)課程教學(xué)中的Multisim仿真應(yīng)用[J].電子技術(shù)，2024，53（5）：410-412.

[3] 孫樹祥，董夢瑤.Multisim軟件在“模擬電子技術(shù)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2024，27（4）：125-129.

[4] 由春秋，郭剛.淺談Multisim 12在模擬電子技術(shù)教學(xué)中的運(yùn)用[J].教育現(xiàn)代化，2019，6（31）：111-114.

[5] 楊素行. 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)簡明教程[M].北京：高等教育出版社，2022.

[6] 黃樂程.基于Multisim的音響放大器設(shè)計及仿真[J].電子制作，2024，32（10）：89-92.

（責(zé)任編輯：孟冬冬）

*基金項(xiàng)目：哈爾濱師范大學(xué)高等教育教學(xué)改革研究一般研究項(xiàng)目“基于Multisim軟件對模擬電子技術(shù)課程考核改革的研究與實(shí)踐”（XJGY202420）。

" "作者簡介：由春秋（1978—），女，碩士，講師，研究方向：電路系統(tǒng)和信號處理；張偉光（1968—），男，本科，教授，研究方向：電子技術(shù)與自動控制；黃超（1983—），女，博士，講師，研究方向：自動控制。