高頻電子線路課程教學改革研究

趙 發 瞿成明

安徽工程大學 安徽蕪湖 241000

高頻電子線路課程教學改革研究

趙 發 瞿成明

安徽工程大學 安徽蕪湖 241000

結合教學實踐體會，歸納了目前課程教學存在的主要問題，并針對教學內容、教學方法、實驗環節等方面的教學改革提出了建議。

高頻電子線路；教學改革；實驗環節

Abstract: With the experience of teaching practice, this paper present the main problems in teaching, and present a few recommendations for teaching content, teaching methods, experimental procedures and other aspects.

Key words: high frequency electronic circuits; teaching reform; experimental procedures

高頻電子線路是電子信息工程、電子信息科學與技術、通信工程等相關專業的一門重要專業基礎課,是一門理論性和實踐性都很強的課程,它以高等數學、電路分析、模擬電子線路、信號與系統等課程為基礎,所研究的主要內容是無線通信系統中構成發送設備、接收設備的各單元電路、典型線路的基本組成、工作原理和性能分析。由于該課程知識涵蓋面寬,內容抽象,分析方法不易掌握,學生學習起來感到困難,導致學習興趣下降,從而使該課程的整體教學效果一直不夠理想。筆者結合教學實踐體會提出了幾點建議。

1 目前高頻電子線路課程教學存在的主要問題

1.1 前續課程基礎不牢

高頻電子線路作為一門專業基礎課,涵蓋的知識面很寬。該課程的學習以高等數學、電路分析、模擬電子線路、信號與系統等課程為基礎,只有很好地理解和掌握這些課程相關的知識點,才能不影響該課程的學習。但很多學生所面臨的主要問題是在于這些基礎知識掌握得不夠扎實,從而對學習帶來了一定的困難,影響了學習的積極性和主動性。例如有的學生對模擬電子線路課程中放大器電路沒有學好,而高頻電子線路中小信號放大器和功率放大器都以模擬電子線路中放大器為基礎,因此分析這些電路時,這部分學生理解起來比較困難,從而影響對后面知識的學習。

1.2 內容抽象,理解難度大

高頻電子線路的最大特點是高頻和非線性。由于頻率進入高頻后會產生許多低頻信號所沒有的效應,所以研究高頻的方法一般都利用非線性的分析方法。該課程中除了高頻小信號放大器中用近似的線性方法分析外,大部分電路都屬于非線性分析的范疇。由于非線性變換的過程相對比較復雜,分析的方法和手段與低頻電路有著很大的區別。所以對于學生來說感覺內容很抽象,理解起來難度很大。

1.3 教學方法和手段不豐富

首先,在教學方法上,傳統教學往往以教師為中心,根據教材的章節順序進行上課,學生被動地接受一些理論知識,導致學生缺乏主動思考,因此學生學習興趣不濃,影響整個教學效果。理論教學基本上是圍繞一個個分散的知識點進行,大多是從理論到理論,為理論而理論,而缺乏對整體電路的分析。所以高頻電路理論更加抽象和難以理解,學生的學習熱情不高,教學效果不好。

其次,在教學手段上,教師在授課時要么依靠單一的黑板教學和“填鴨式”講授,要么單純依靠多媒體課件,教學方法單一。

1.4 不重視實驗環節

現在高頻電子線路實驗課程中很多采用的是整機實驗箱,一般設置的實驗都是驗證性實驗,由于高頻電路易受外界的干擾,分布電容、分布電感的存在對實驗電路影響大,所以廠家都直接設計好模塊電路,學生的任務只是連接電路、觀察波形、測量輸入輸出,對所學理論進行驗證,學生動腦動手機會少,使他們感得實驗實際意義不大,進而在做實驗時敷衍了事達不到預期的實驗目的。

2 對高頻電子線路課程教學改革的幾點建議

2.1 狠抓基礎

高頻電子線路的先修課程有很多門,其中許多知識體系都存在一定的交叉。如放大器電路,在模擬電子線路和高頻電子線路中都有,其電路方式基本相同,分析方法都會用到高等數學的內容。因此在教學過程中教師可以將先修課程內容有機結合在一起,融會貫通,對于在高頻電子線路課程中要用到的知識重點講授,盡可能減小前續課程基礎掌握不牢帶來的影響。

2.2 系統化、模塊化教學方法

高頻電子線路以無線通信系統為主線,圍繞無線通信系統組成的幾大模塊展開教學,主要包括發送設備和接收設備等,其中每個模塊又是由基本的單元電路構成,如第三章講述的主要是小信號放大器模塊和功率放大器模塊；第四章講述的是振蕩器模塊；第六章講述的是幅度調制和解調模塊；第七章講述的是角度調制和解調模塊。因此掌握好單元電路的基本結構和工作原理是學好高頻電子線路的基礎。圍繞加強對有使用價值電路進行分析,突出各個系統模塊的教學重點,狠抓“模塊化”教育,讓學生對電路的基本框架有一個深刻的認識。

高頻電子線路能夠實現的功能和單元電路多,實現每一種功能的電路形式更是千差萬別,但它們都是在基于非線性器件上,也都是在為數不多的基本電路的基礎上發展而來,因此在學習本課程時,要抓住各種電路之間的共性,即“相似”性,洞悉各種功能之間的內在聯系,而不要局限于掌握一個個具體的電路及其工作原理。這樣不僅有利于理論知識的學習,同時可以提高學生學習的能力。

2.3 板書與多媒體相結合

在教學手段上要注重多媒體教學與傳統板書教學的有機結合。在現代的教學條件下,多媒體教學形式已成為一種趨勢,它采用了圖、文、聲、像、動畫等多媒體技術,使抽象的內容形象化,生動化,易于理解與接受,其缺點在于對重要公式和電路分析時,用幻燈片播放一遍,不能引起學生的共鳴和互動,就像走馬觀花一樣,重點不突出,不便于學生理解。傳統的板書教學,優點在于“邊寫邊講,學生思維連貫,易于理解和接受”,特別是對于重要的公式推導、關鍵的電路分析,不僅內容詳盡,而且重點突出,便于學生參與公式、理論的推導,有利于學生理解和掌握基本原理,提高了課堂的效率。其缺點在于在畫電路圖和工作原理圖時浪費時間很多,而且效果不理想。因此兩種教學方法的有機結合,可以極大地調動學生的學習積極性。

2.4 重視實驗環節

在實驗環節中可以在以下幾個方面改進：

2.4.1 規范預習、實驗報告

現在學生寫預習報告大都照抄實驗指導書,寫出實驗目的,實驗步驟等；實驗報告僅僅記錄實驗現象和波形。可要求學生簡化常規內容,重點突出實驗現象的分析以及實驗過程中出現問題的解決辦法。通過規范預習、實驗報告使學生理論知識通過實驗變得更加清晰化、條理化；同時也可培養學生綜合分析問題的能力。

2.4.2 鍛煉學生在實驗中發現問題,解決問題的能力

可以根據具體實驗設置幾個代表性的問題或人為設置簡單的一些儀器故障,鼓勵學生思考以及發現問題,解決問題的能力。例如在振蕩器實驗中,可人為的把LC振蕩器換成晶體振蕩器,讓學生觀察實驗輸出波形的區別,并分析產生這種區別的原因,最終可得出LC振蕩器與晶體振蕩器的優缺點以及各自的應用范圍。

2.4.3 增加設計性實驗比例

由于模塊化的實驗電路不利于增強學生的動手能力,有條件的可以利用實驗室現有的儀器設備,自行設計實驗方案、搭建電路,在實驗室完成設計性實驗。如增加調幅發射和接收機實驗以及調頻發射和接收機實驗。通過開設設計性實驗,可以讓學生綜合運用課程的基本理論知識,使看似分散的知識點通過設計性實驗連接成一個整體。這樣既能鍛煉學生的動手能力,又能加強理論知識的掌握。

3 結束語

針對高頻電子線路實踐教學中出現的主要問題,以及如何提高教學質量上提出幾點建議。由于高頻是電子類專業非常重要的專業基礎課,我們需要不斷的努力搞好教學改革,提高教學質量,為培養知識、能力全面發展的應用型高級人才做出自己的貢獻。

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Research on teaching reformation in the course of high frequency electronic circuits

Zhao Fa, Qu Chengming
Anhui polytechnic university, Wuhu, 241000, China

2010-12-21 稿件編號：1012109

趙發，碩士，講師。瞿成明，碩士，副教授。

安徽工程大學2010電子信息工程校級特色專業建設項目。