高頻電子技術(shù)實驗教學(xué)改革探索

房巖

摘 要：該文針對高頻電子技術(shù)傳統(tǒng)的實驗教學(xué)現(xiàn)狀，通過對實驗教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革，同時將硬件實驗和軟件仿真實驗相結(jié)合并改善設(shè)計性實驗教學(xué)的進(jìn)程管理，從而有效提高實驗教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：實驗教學(xué) 高頻電子技術(shù) 改革

中圖分類號：G712 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）03（a）-0178-01

高頻電子技術(shù)是該院高職電子技術(shù)類專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，具有很強的實踐性，在整個專業(yè)體系中起到承上啟下的作用。其中實驗教學(xué)可以將課本中抽象的理論知識變成直觀的波形和數(shù)據(jù)，對學(xué)生增進(jìn)學(xué)習(xí)興趣、掌握知識要點、培養(yǎng)動手能力起到不可替代的作用。但高頻電子技術(shù)實驗在教學(xué)中存在諸多問題，為了更好地提高實驗教學(xué)效果，該研究者結(jié)合自身的教學(xué)實踐，對高頻電子技術(shù)實驗教學(xué)改革作了一些探索。

1 實驗教學(xué)內(nèi)容改革

要改變高頻電子技術(shù)實驗課的教學(xué)現(xiàn)狀，對實驗內(nèi)容進(jìn)行合理改革是關(guān)鍵。在對高頻電子技術(shù)理論課程的內(nèi)容結(jié)構(gòu)和實驗參考資料做了綜合分析，同時結(jié)合該院自身的條件和教學(xué)要求來考慮，將實驗課教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)的模塊化整合。高頻實驗教學(xué)內(nèi)容模塊見表1。

驗證性實驗教學(xué)是讓學(xué)生理解和鞏固相關(guān)的理論知識，把理論教學(xué)與實驗教學(xué)緊密聯(lián)系起來，同時通過按部就班地實驗操作培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范且扎實的基本技能。綜合性實驗教學(xué)是通過將前面所學(xué)的各單元電路組合成一個綜合系統(tǒng)，引導(dǎo)學(xué)生完成由局部到整體的分析和調(diào)試。設(shè)計性實驗是由教師提出設(shè)計任務(wù)和要求，采取討論式和啟發(fā)式為主的教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生獨立完成設(shè)計任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和獨立解決問題的能力。

2 硬件實驗和軟件仿真實驗相結(jié)合

該院高頻電子技術(shù)實驗教學(xué)原來全部采用實驗箱和電子儀器設(shè)備進(jìn)行硬件實驗，存在如下弊端：隨著設(shè)備的使用時間增加，儀器老化日益嚴(yán)重，同時受外界的電磁干擾比較大，無法保證每個實驗的準(zhǔn)確性，各組實驗測量數(shù)據(jù)相差大。

基于以上問題的綜合考慮，所以在實際的操作過程中，筆者采用實驗箱硬件實驗和 Multisim 軟件仿真實驗相結(jié)合的方法來完成高頻電子技術(shù)實驗中的驗證性實驗和綜合性實驗。同時通過分析該課程各個實驗的特點，并根據(jù)實際情況確定采用實驗箱硬件實驗或軟件仿真實驗完成，如表1所示。

如“石英晶體振蕩器” 實驗，振蕩頻率由石英晶體固有頻率決定，受其他參數(shù)影響小，故該實驗在實驗箱條件下效果較好，無須使用軟件仿真。但有些實驗單純采用實驗箱硬件設(shè)備是無法取得理想的實驗效果。以“高頻小信號調(diào)諧放大器”實驗為例，由于在高頻信號作用下，晶體管自身的結(jié)電容可能使放大器輸出與輸入之間形成內(nèi)反饋和LC諧振回路阻抗的大小和性質(zhì)隨頻率變化劇烈，致使諧振放大器工作不穩(wěn)定；同時高頻小信號受外界的干擾明顯致使調(diào)諧不準(zhǔn)確，會導(dǎo)致測試數(shù)據(jù)誤差增大，實驗結(jié)果達(dá)不到預(yù)期要求，驗證理論正確性的效果不甚理想。而采用Multisim軟件搭建電路進(jìn)行仿真實驗不但可以克服以上問題，而且在仿真過程中可以根據(jù)需要快捷方便地修改實驗電路、元件參數(shù)和輸入信號，有利于觀測信號變換全過程，有利于對輸出信號的特點進(jìn)行研究和分析，從而極大地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與電路分析的能力。

3 改善設(shè)計性實驗教學(xué)的進(jìn)程管理

設(shè)計性實驗是高頻課程課題設(shè)計的一項綜合技能訓(xùn)練，在實驗教學(xué)的地位舉足輕重。通過自身的實踐和探索，發(fā)現(xiàn)由于受到課時等因數(shù)的限制導(dǎo)致學(xué)生只是一味被動接受，缺乏思考，難以取得良好的實驗效果。在這種情況下，筆者通過采取以下幾方面的措施改善設(shè)計性實驗教學(xué)的進(jìn)程管理，以發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，滿足設(shè)計性實驗的教學(xué)要求。

（1）在設(shè)計性實驗之前，要求學(xué)生根據(jù)所選課題設(shè)計（實驗主題）在實驗箱上自行完成參數(shù)的提取和驗證，形成對電路組成和電路參數(shù)設(shè)計的必要認(rèn)識。（2）提供包括良好儀器設(shè)備和完備元器件在內(nèi)的完善的實驗條件，鼓勵學(xué)生采取不同的方案實現(xiàn)課題設(shè)計。（3）教師適當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生，讓學(xué)生在得到正確引導(dǎo)的同時，又能獨立地完成課題設(shè)計，留出空間以便讓學(xué)生自由發(fā)揮和充分思考。（4）考察課題設(shè)計規(guī)定的指標(biāo)要求是否都能達(dá)到，是哪些因素影響到指標(biāo)并且要如何解決？（5）引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到在設(shè)計任務(wù)中整個系統(tǒng)和各單元電路的參數(shù)測量的重要性。從中分析設(shè)計各單元電路的依據(jù)是什么？各單元電路之間的關(guān)系是什么？（6）在對電路進(jìn)行系統(tǒng)統(tǒng)調(diào)時，可以引導(dǎo)學(xué)生對電路功能的增加和電路參數(shù)的設(shè)定進(jìn)行軟件仿真，作出必要的分析后再對電路進(jìn)行相應(yīng)的修改。

4 結(jié)語

高頻電子技術(shù)實驗教學(xué)改革，是高頻電子技術(shù)課程順應(yīng)教學(xué)規(guī)律的需要，也是高校應(yīng)用型人才培養(yǎng)教學(xué)體系的需要。幾年來的實驗教學(xué)實踐表明，通過這些改革，不僅有利于調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)其積極探索、大膽創(chuàng)新的意識，而且培養(yǎng)了學(xué)生的綜合設(shè)計能力，有助于學(xué)生更好地理解和掌握高頻電子技術(shù)課程的理論知識，教學(xué)效果顯著提高。

參考文獻(xiàn)

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