高頻電子線路教學方法探討

宋蓓蓓

長安大學信息工程學院 陜西西安 710064

高頻電子線路作為一門內容豐富、理論性強的電類專業基礎課，對于通信專業的學生非常重要。該課程內容涵蓋了電路基礎、模擬電子技術以及通信原理方面的知識，涉及眾多抽象的理論知識和復雜的實際電路，因此，如何將復雜、抽象的知識簡單化，增強學生的理解，同時又能夠與實際相結合，提高學生的應用能力，成為課程教學的重點和難點。

1 構建系統的教材結構

高頻電路涉及的知識面廣泛，包含了電路原理、模擬電路以及非線性電路的相關知識，概念抽象、公式煩瑣、電路復雜。該課程的教材多種多樣，所以對其的選用十分重要。相對過于專業化的教材，簡練易懂的教材更加有助于學生課前預習及課后復習。當前出版的教材易出現兩類極端：一類課本過于強調高頻基礎理論的重要性，存在大量的公式推理，往往與現代通信的發展現狀脫節，易導致學生陷入機械式、填鴨式的學習誤區，不利于培養學習的興趣；另一類課本過于重視應用，羅列了大量的電路圖及求解過程，但缺少理論支撐，以至于學生不知所云。因此，選用的教材不僅應包含基本的基礎知識，還應具有實用價值和代表性的電路設計、電路計算方法。此外，在輔導書的選擇上應盡量選用經典教材，此類教材一般涵蓋了課程的基礎內容，方便學生對于高頻知識的進一步理解和掌握。這樣，通過選擇比較“新”的教材以及經典的輔導書，在課堂上形成條理清楚的知識框架，課后利用輔導書的細節描述進行知識補充，平衡了兩種教材的側重點，有效增加了課程的知識含量。

2 合理的課堂安排

高頻電子線路課程內容含量大，但是課時非常有限，因此需要有效合理地安排授課結構，避免填鴨式、簡單化的教學模式。主要措施有兩項：一是根據學生的特點進行授課時間的規劃；二是采用板書與多媒體相結合的教學手段。

通過對大量學生學習行為的研究，心理學家發現，學生的注意力分為三個階段：旺盛期、平靜期、分散期。因此，根據該特點將整個授課時間劃分為三部分：講課開始時，學生的興趣激增，這是授課的黃金時期，利用有限的時間回顧上節課的重點，并與本節課講授內容進行聯系，提出本節課需要解決的問題，幫助學生回顧的同時引出本節課的教學內容，這樣有助于學生產生學習的興趣，調動求知欲，激發學生的積極性。在中間時段，學生的興趣保持理想的狀態，此時將問題展開，通過正確的邏輯推導和詳細的講解，逐步給出問題的答案。最后一段時間，學生的注意力開始分散，此時給出問題的結論，并總結整節課的重點，幫助學生進一步鞏固課程內容。

在講授過程中，采用板書和多媒體相結合的方式。板書是傳統且有效的教學方式，通過板書的過程，學生可以跟隨教師的思路，一步一步地理解教學內容的每一個細節，并且有足夠的時間記筆記。因此，充分的備課至關重要，在板書過程中，把一節課程的重點通過提出問題的形式列在黑板的右邊，通過問題的羅列，構造出本節課內容的主框架，問題的提出需要條理清晰，前后關聯，方便學生迅速掌握課程的重點。由于課程中的電路圖多，分析方法多樣化，如果單純使用板書教學，將有大量的課堂時間浪費在黑板畫圖上。比如在講解高頻功率放大器的4個外部特性時，最有效的辦法就是圖解法，通過圖像的演示，將各個特性隨著參數變化所表現出來的特征形象直觀地展示出來。由于板書圖像不僅花費時間，同時占用大面積的黑板空間，降低了時間和黑板空間的利用率，因此，在講授過程中應輔以多媒體進行圖像的展示。

在教學過程中，將復雜的電路或者曲線圖形用PPT軟件進行動畫展現，可幫助學生了解更多的細節，激發學生的學習興趣，并通過合理的顏色配置，豐富學生的視覺感受，在一定程度上緩解上課的疲乏情緒。多媒體簡單生動，板書靈活多變，將兩者相結合，通過設計合理的教學過程結構，可達到優化的教學效果。

3 仿真與多媒體有效結合

由于課程內容復雜抽象，當涉及復雜電路或者陌生信號形式時，純粹的講解和分析并不能有效幫助學生理解，借助于計算機軟件進行電路的仿真，將實踐教學引入課堂，對所講述理論進行應用性驗證，可增加學生對理論知識的理解和電路結構的把握，有助于提高教學的效果和質量。

Multisim是基于原理電路、電路功能測試的仿真軟件，其界面直觀，虛擬儀器種類齊全，操作與實際儀器的面板非常相似，元器件種類眾多，能很好地滿足高頻電子線路課程的仿真需求。因此可以將其引入課堂，通過仿真電路的建立和參數的設置獲得各種仿真波形圖，對授課內容進行驗證。比如在介紹峰值包絡檢波器的失真時，由于理論比較復雜，只憑借想象和畫圖講解很難達到良好的效果。采用Multisim軟件對兩種實現電路進行仿真比較，通過虛擬示波器觀察波形，可以幫助學生更快、更形象地區分兩種波形的不同。圖1為通過改變檢波電容的大小獲得的惰性失真圖，圖2為改變調幅系數以及交直流負載電阻比值獲得的底部切削失真圖，通過仿真可以清楚地理解系數的變化對于檢波器性能的影響，在此基礎上進行數學公式的推導說明，可使問題更加淺顯易懂。

圖1 惰性失真圖

圖2 底部切削失真圖

4 結束語

高頻電子線路課程教學過程中不僅需要采用簡單易懂的教材以及經典的輔導書，同時要合理安排授課結構，以板書為主，并采用PPT軟件結合多媒體進行相關復雜電路和圖像的展示。在對高頻電路進行理論分析的同時，利用Multisim 軟件輔以電路仿真，實現理論講解和仿真驗證結合，有助于將復雜、抽象的理論問題簡單化、具體化，加深學生對高頻電子線路理論知識的理解，可獲得良好的授課效果。

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