基于建構主義的射頻通信課程教學改革

摘要：本文針對學生學習射頻通信電路課程的難點，通過將建構主義應用于射頻通信電路的課程教學改革中，形成了立體化的教學模式，對學生創新思維和創新能力的培養起到了積極的促進作用，取得了良好的教學效果。

關鍵詞：建構主義；射頻通信；教改

中圖分類號：G642.0？搖 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）03-0047-03

《射頻通信電路》課程是以《模擬電子線路》、《高頻電子線路》、《電磁場與微波技術》為基礎的后續專業課，是一門既重理論知識構建又重實踐能力培養的課程。教學目的是學習基于傳輸線理論進行射頻電路的設計的基本方法，掌握射頻電路區別于低頻電路特點和利用史密斯圓圖進行匹配設計的基本方法，了解重要的射頻有源器件和基本的射頻電路。[1]現代通信技術的不斷發展和對于通信領域高素質專業人才的迫切需求，激發了學生學習《射頻通信電路》課程的熱情。傳統的教學方法中，理論課講述往往采用由器件到模塊，再由模塊到系統的方式，希望通過先微觀再宏觀的方式，讓學生逐步了解課程體系結構。但是，由于教學內容相對抽象，并且對學生的基礎知識以及靈活應用能力要求很高，缺乏明確的應用目的，教師在課堂上又往往采用“灌輸”的方法，學生難以理解學習器件的原因，造成部分學生喪失學習的興趣與動力，不能深入掌握教學內容，難于形成完整的知識體系和框架，有明顯的畏難情緒。因此，對于部分學生而言，通過考試而不是真正地學以致用就成了學習目的。多年來的教學實踐使我們意識到《射頻通信電路》教學內容和體系的改革勢在必行，我們基于建構主義的思想，依據射頻通信電路課程本科教學特點，將課程內容以及實踐環節進行大膽的改革，取得了滿意的教學效果，受到各界的一致好評。

一、建構主義的應用與射頻通信電路教學改革的構想

《射頻通信電路課程》的改革依據現代高等教育強調“以學生為中心”的教學思想，重視培養學生的自主研究和自主實踐意識。構建主義認為：學生是教學的主體，教師在教學過程中是起主導作用的，是學生參與求知活動的向導。[2]在建構主義教學模式下，我們采用在理論課講授以前先布置設計型、綜合型的實驗，讓學生以小組為單位自主設計完成。學生為了完成系統的設計，必須在原有知識的基礎上補充射頻通信電路方面的理論知識。學生在學習的過程中完成了射頻通信電路課程的理論知識構建。此外，以小組為單位完成實驗設計，可以培養他們的團隊合作精神。建構主義理論認為知識主要是個人對知識的一種建構，因此教師從以教授知識為主變為以指導、輔導學生的學習為主，成為學生建構意義的幫助者、指導者。[3]同時由于實驗的完成是分組進行的，因此教師需要組織學生協作學習，并對協作學習過程進行引導。此外，教師還通過教學的各個環節中配合基于建構主義的課程改革。總之，建構主義的教學設計強調發揮學生在學習過程中的主動性和建構性，特別是對于《射頻通信電路？這樣的專業課，基于構建主義思想的教學改革有利于培養學生主動探索、主動發現，有利于他們成長為創造型的射頻通信領域的專業人才。

二、建構主義應用與射頻通信電路教學的實施

1.基于構建主義的思想，采用與理論課并行開設綜合實驗課程的方式，布置綜合實驗任務，激發學生主動學習。基于建構主義教學思想，為激勵學生主動地進行射頻通信理論的學習，本課程利用射頻通信實驗平臺為學生開設了射頻通信系列實驗課程，將傳統的驗證性、演示性實驗改變為綜合型、設計型、自主型實驗，訓練學生的動手實踐能力，培養創新能力。開設理論課的同時并行引入綜合型實驗如單工無線調頻對講系統的設計，強調學生自主設計的能力培養，要求學生自主完成系統從設計到調試的全部工作，教師全程輔導。系統級的自主設計工作為培養學生的整體合作精神提供了很大的幫助，有利于學生良好習慣的養成。更為重要的是要完成對講系統的設計，除了要求學生對系統的各個模塊的組成及功能有總體的把握、能靈活運用已有的通信及電路方面的知識外，還要補充射頻通信電路的知識，因此學生為了完成設計迫切需要掌握理論知識，他們會主動地去查閱相關的資料，積極地去學習教材中的理論知識，對于一些自己不太理解的內容，學生就會帶著問題來聽老師講解，這樣學習的興趣高漲，因而在教師課堂講述的時候會非常專注，學到的理論知識立刻可以加以應用，學習的效果明顯優于傳統的“灌輸式”教學方法。培養學生以小論文形式撰寫綜合設計實驗報告，在評定成績時給有創新的設計方案適當加分，通過這種方式可以鼓勵學生開拓思路、不斷創新。通過完成綜合型的設計項目，學生在專業實驗技能平臺上的相關實驗的演練，調動了學生的學習興趣，保證了學生的實際動手能力得到培養和鍛煉，同時也加深了對理論知識的理解和認識。做到了“學以致用”，對學生的動手能力和創新能力的培養起到了重要的作用。此外課程的改革贏得了業內人士廣泛關注，獲得國際著名企業支持，為學生自主學習提供了強大的軟硬件平臺。在學校和企業界的支持下，學院和安捷倫科技公司共同組建了通信實驗室和ADS實驗室，在硬件和軟件上為學生的實驗與創新構建了良好的基礎平臺。僅安捷倫公司提供的10套最新版本的ADS軟件的使用權價值就超過1億人民幣。通信實驗室和ADS實驗室的組建，為基于建構主義的教學改革的順利實施提供了有力的支持，為培養學生的創新能力提供了強大的軟硬件平臺。同時，課程組還在企業和科研團隊的支持下，利用大學生科技苑等條件開設課外綜合型創新型的系統級設計實驗，與課程實驗一起形成了一個課內、課外相結合的全方位的創新實驗體系，構建了行之有效的創新人才培養平臺，得到了教育部專家的稱贊，受到了廣泛關注。

2.將建構主義的思想應用于教學的各個環節中，為教學改革的順利實施提供了良好的條件。教材是教學指導思想、培養目標、教學要求、教學內容的具體體現。為了適應射頻通信電路建構主義教學思想，課程組從建構主義教學思想出發，研究教材改革方案，強調教材的系統性、模塊化；既注重基礎知識、基礎理論的講解，也注重學生實踐與創新能力的培養。在內容方面，把微波電路的概念引入到射頻電路的設計中，重視與低頻電路、電路理論、電磁場微波技術、微波網絡等內容的有機融合，教學內容緊密結合最新的射頻通信電路技術，易于學生自主學習。在課堂教學方面，課程組教師以培養創新精神，提高創新能力為目的，基于建構主義思想改革教學技術和方法，摒棄了傳統的“廣播式”、“灌輸式”的教學方法，在課堂教學中采用全程互動的立體化教學，強調學生主動參與，進行創造性學習；注重教學中師生之間的互動性，課堂組織靈動活躍，融討論、教學為一體。改革教學技術，充分利用多媒體教學設備，從通信電路系統級的硬件展示出各模塊的內部結構剖析，用實物將抽象的理論知識直觀化，既加強了教學效果，又激發學生的學習熱情。基于建構主義思想，為學生的自主學習提供全方位的輔導，課程組充分利用網絡資源建立學習網站，指導學生課堂之外的學習，突破了地理位置和教學資源配置的限制。培養學生自主學習的能力，養成終身學習的習慣，這將對他們將來的發展起到極大的促進作用。從雙語教學入手，加強學生專業知識的培養和閱讀外文專業文獻的能力，為自主學習能力的提高奠定了基礎。

基于建構主義的射頻通信課程教學改革取得了顯著的成果。實踐證明，從建構主義理論衍生而來的教學改革比傳統教學方法更能體現“以學生為中心”的教學思想，具有更好的教學效果。通過射頻通信領域的多方位創新人才的培養，本專業的本科生在“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽和“錦電杯”科技創新大賽等多項比賽中也取得了可喜的成績，學生發表多篇學術論文。幾年來，本專業畢業生的就業率保持在較高水平上，選課人數逐年增加，外學院其他專業選課學生的人數也逐年上升。課程組運用建構主義思想，在教學的各個環節都注重學生的創新意識和創新能力的培養，教學成果贏得了校內外專家的充分肯定。該課程的教學已在四川和西南地區高校中具有了良好的聲譽和影響，起到了積極的示范作用。

參考文獻：

[1]劉長軍，黃卡瑪，閆麗萍.射頻通信電路設計[M].北京：科學出版社，2005.

[2]田凌，任麗.從建構主義的視角來看學校的課堂教學[J].中國科教創新導刊，2012，（19）：155.

[3]羅慧敏，閻朝坤，等.基于建構主義理論的“計算機組成原理”教學改革研究[J].中國電力教育，2012，（22）：73-73.