高頻電子線路實驗教學方法探討

摘 要：文章分析了高頻電子線路實驗課程中存在的理論與實踐脫離、對實驗設備要求高、學生學習積極性不高等問題，并從培養學生學習興趣、引入仿真技術、用理論指導實踐等三個方面提出了改進高頻電子線路實驗課程教學方法的建議。

關鍵詞：高頻；實驗教學；改革；方法

1 高頻電子線路實驗中存在的問題分析

1.1 學生不能將理論與實踐有效結合

在上實驗課時，一般都是老師先做簡單的實驗原理講解，再做演示實驗，最后由學生自己動手調試。實驗過程中，簡單的實驗學生只需要按照實驗指導書上的步驟，用導線的連接電路，接通電源后，調試實驗箱和示波器就可以觀察到結果。對于實驗中用到的理論知識一概不知。

1.2 對實驗設備要求比較高

一般高頻電子線路實驗課程教學設備通常采用高頻電子線路實驗箱及示波器、信號發生器等其它的一些輔助設備來完成。高頻電子線路實驗箱是由若干個功能模塊電路組成，每個模塊可實現一種功能，這些模塊配合基本理論知識就可以完成簡單的驗證性實驗。實驗結果通過示波器、信號發生器等設備顯示出來，學生可以從示波器上觀察輸出波形，分析總結實驗結果。高頻實驗對儀器設備的精度要求較高。

1.3 學生學習積極性不高

在高頻電子線路實踐課程中反映出來的問題經常是學生對實驗課程的積極性不高，做實驗對學生來說就是一門用來休息的課程，在實驗課上，學生往往不是敷衍了事就是昏昏欲睡，究其原因，主要存在兩個方面，一方面是學生對學習目的不明確。另一方面是學生對高頻電子線路課程缺乏興趣。

2 改進高頻電子線路實驗教學方法的建議

2.1 培養學生的學習興趣

俗話說，“興趣是最好的動力源泉”，有了探知未知知識的興趣，就會有較強的學習動力，幫助克服種種困難直達成功。在上實驗課前，先不要對課程的內容和應用進行講解，可以先通過一些已經成熟的現成的小項目，激發出學生們動手做實驗的激情，讓他們覺得自己也一樣可以做出同樣的電子作品，并且能做的更好。當學生學習興趣比較濃的時候，就可以告訴他們，通過高頻電子線路的實驗可以完成什么的制作，這些制作需要什么電路，這些電路應該怎么設計，一步一步的將學生引入到整個學習中去。并且在實驗內容的設置上，盡量減少驗證性實驗，增加綜合設計性實驗內容，通過設計性實驗可以讓學生將理論知識結合起來，自己設計電路，制作和調試。這樣既加深了對理論知識的理解，又可以提高學生的動手能力，解決制作工程中出現的問題這又可以提高學生的自學能力。從這些小制作中提升自信心，獲得更大的成就感，這對以后走上工作崗位有很大的幫助，對學生以后的發展具有更大的意義。

2.2 引入EWB仿真軟件，彌補硬件設備不足

高頻電子線路實驗室的設備一般都是一些電子儀器設備，一方面這些設備隨著使用次數和時間的增加，上邊的元器件有的已經老化，有的在實驗教學過程中已經損壞，而電路模塊無法更換。另一方面，這些儀器設備受外界的電磁干擾比較大。造成實驗結果和實際結果有一定的出入，基于對以上問題的綜合考慮，在實際的操作過程中，我們可以采用實驗箱和計算機仿真實驗相結合的方法來完成高頻電子線路實驗。

像高頻振蕩器，高頻諧振功率放大器，集電極調幅這樣幾個實驗比較簡單，在實驗過程中一般用一到兩個模塊就可完成，實驗效果相對來說比較好，因為實驗模塊少，需要調節的也少，簡單調試下就可在示波器上得到理想的波形圖。

但是對于復雜的實驗，單純采用硬件設備就無法完成，以高頻小信號調諧放大實驗為例，這個實驗要把集電極調幅輸出的調幅波信號經過內部電路轉換為需要放大的小信號并且要與高頻振蕩器模塊中的晶振輸出的信號作為載波進行調諧放大。需要用到的模塊較多，不僅要對高頻調幅，還要實現一定的選頻功能，而且在高頻信號作用下，晶體管自身的結電容能使放大器輸出與輸入之間形成內反饋和LC諧振回路阻抗的大小和性質隨頻率變化劇烈，致使諧振放大器工作不穩定；再加上高頻信號受外界的干擾較大是調諧的難度加大，實驗測試數據誤差也加偏大，較難達到預期的實驗目的。

該實驗宜采用EWB仿真軟件來實現。EWB是專門用于電子線路設計與仿真的軟件，它有豐富的元件庫和萬用表、示波器、信號發生器、掃頻儀等工具。EWB建立在SPICE基礎上，具有以下的特點：（1）具直觀創建模擬電路的圖形界面：可以將真實實驗室的工作臺在計算機屏幕上模仿出來，而電路仿真需要的測試儀器及繪制電路圖需要的元器件，則可以直接從屏幕上選取；（2）具有與實物相似的軟件儀器控制面板外形和操作方式，可以將測量結果實時顯示。（3）EWB軟件中含有比較豐富的電路元件庫，可以提供多種電路分析方法。（4）EWB是一款可以同其它流行的仿真軟件進行數據交換的軟件。（5）用EWB還可以進行電子技術訓練，它提供的虛擬儀器比真實的實驗室更靈活，可以采用更靈活的方式進行電路實驗，也可以仿真電路的實際運行情況。

2.3 用理論指導實驗，通過實驗理解理論

在高頻電子線路實驗中，要盡量引導學生將課堂上學到的理論知識應用到實踐當中去，在實踐當中，對于學生碰到的問題，不要急于回答學生，要讓學生用理論知識去分析問題、解決問題，加深學生對理論知識的理解。在實驗課程內容的選擇上，一定要多開一些理論和實踐結合比較緊密的實驗，像許多高校經常開的選頻網絡、小信號放大器、振蕩器等實驗，這些實驗被譽為最經典的實驗，這些實驗都是驗證性實驗，這些實驗的優點是能和教科書的內容緊密相連，幫助學生驗證教科書的基本單元電路的工作原理，它可以使學生快速直觀地了解教科書上抽象的理論，可以讓學生打下了堅實的基礎。但是這些實驗在實驗過程中一般都流于形式，學生只是連接電路的輸入和輸出，測量實驗結果，并沒有達到預期的實驗目的。為了避免這種現象，要提高實驗的要求：一個是嚴格要求學生做實驗準備工作。讓學生明確實驗目的，熟悉實驗步驟，提高實驗效率。二是嚴格要求實驗報告的撰寫，避免學生復制實驗指導書，發現問題要主動查找相關資料，找到一個合理的解決方案，著重分析實驗數據和總結實驗結果。三是培養學生獨立完成實驗的能力。在實驗中發現的一些有代表性的問題，可以采用課堂討論或由老師提供理論指導，學生自己獨立的解決，通過發現問題，解決問題培養學生理論聯系實際解決問題的能力。

3 結束語

教學實踐證明，通過采用提高學生的學習興趣，引導學生用理論知識來解決實驗中遇到的問題，將仿真技術引用到高頻電子線路實驗當中來等措施，能幫助學生快速有效的掌握該門課程，對提高教學質量效果明顯。

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作者簡介：程曉艷（1979.4-），女，陜西渭南人，新余學院，教師，講師，碩士，研究方向：電子通信；黨國慶（1981.4-），男，陜西富平人，新余學院，教師，講師，碩士，研究方向：電子通信。