以應用型人才培養為導向的《高頻電子線路》課程教學改革

楊恒玲

摘 要： 文章以應用型人才培養為導向，針對地方本科院校《高頻電子線路》課程教學內容陳舊、理論與實際脫節、教學手段等問題，開展以模為主的模數結合，以實用為主的理論與實際結合，分立元件與大中小規模集成芯片并重，并通過綜合應用實例總結《高頻電子線路》課程的教學內容改革，在懷化學院等地方本科院校實施過程中取得較好的效果。

關鍵詞： 應用型人才 《高頻電子線路》 教學改革

1.引言

《高頻電子線路》是電子、通信等專業重要的基礎課，但以往學生普遍反映這門課程比較難，學完這門課程后收獲不多。造成這門課程難學、學生感覺收獲不多的主要原因有：（1）高頻電子線路的先修課程較多較難，如模擬電子技術、數字電子技術、高等數學等，先修的知識如果不牢固，學習高頻電子線路時很多地方就不易理解；（2）理論與實踐聯系不緊密，學生學習起來感到困惑，不知道所學何用；（3）高頻電子線路目前供使用的教材內容比較陳舊，目前大部分可使用教材都是于上世紀七八十年代出版的，盡管其基礎部分描述和數學推導非常詳細，但是用的器件大多仍然是分立元件和中、小規模集成電路為主，缺少對大規模集成電路及新技術、新器件、新工藝等相關的講解，跟不上現代電子技術發展的步伐。該課程的主要內容包括：三器（放大器，振蕩器，調制解調器）、三技（功率合成技術，頻率合成技術，寬帶技術）和兩機（無線電發射機，接收機），但是一般高頻電子線路教材只有三器這部分內容，而三技與兩機基本沒提或涉及這方面的內容很少，更談不上如AD603程控放大器、AD98××直接數字頻率合成器、MC145152大規模PLL芯片、CXA1019等大規模單片集成芯片的內容講解。

2.教學改革內容

針對高頻電子線路教學過程中的以上問題，必須進行教學內容的改革。根據懷化學院“三位一體”人才培養要求，培養有扎實的專業基礎知識，有較強的專業技能、實踐能力和適應能力的電子信息科學與技術專業的應用型人才，按照知識實用、夠用的原則，對電子信息科學與技術專業的各科課程在教學內容的選取與組織進行改革。就高頻電子線路而言，教學內容改革實施如下：

（1）模數結合，以模為主。該課程教學將模擬電子技術和數字電子技術融合到高頻電子線路中。既介紹模擬信號的調制與解調，又介紹數字信號的調制與解調；既介紹模擬頻率合成技術，又介紹直接數字頻率合成技術（DDS）；既介紹模擬單片射頻收發芯片的原理和應用，又介紹數字單片收發芯片的工作原理及應用。

（2）理論與實際結合，以實用為主。該課程教學避免不了要介紹頻率合成技術，該技術內容較多，理論較深，關于原理部分，只介紹原理框圖，用簡潔的語言說清它的工作原理，并無繁瑣的數學推導，而是通過兩個實例說清它的內涵。模擬頻率合成技術是通過介紹市面上流行的FM調制器，直接數字頻率合成器（DDS）是通過介紹2005年全國大學生電子設計競賽A題剖析，將原理說得一清二楚，從而大大提高了學生對《高頻電子線路》的學習興趣。

（3）分立元件，大中小規模集成芯片并重。課程教學的前部分主要以分立元件、中小規模集成芯片構成各種電路，便于講清基本部分的內容，后部分是以大規模集成芯片為主，構成各種實用電路，緊隨電子產品設計集成化的發展趨勢。

（4）通過綜合應用實例，總結高頻電子線路課程教學全部內容。課程教學最后，通過無線電接收與發射設備的介紹，如市場上非常流行的大規模集成芯片（CXA1019和CXA1238大規模接收芯片、μPD175G-015大規模數字控制芯片、MC145152大規模鎖相環等）的內部結構、工作原理和構成的實用電路，使學生對電子系統有全面的了解，激發學生對該門課程的愛好。同時，通過該部分總結概括高頻電子線路的全部內容，強化學生對基本知識應用于實際的能力。

（5）與低頻電子電路對比，歸納高頻電子線路課程教學內容。高頻電子線路教學前，學生已經學了《模擬電子線路》，《高頻電子線路》其實就是在模電的基礎上將知識進行擴展，所以在教學過程中可以與模擬電子線路進行對比歸納，使學生清楚這二門課程之間的聯系。比如說高頻小信號放大器，其集電極負載為LC諧振回路，而模擬電路的集電極負載一般都為電阻，所以高頻小信號放大器具有選頻的作用，但是在分析其具有選頻這一作用的時候所采用的方法和模電里學習的方法是一樣的；模電采用的是H參數等效模型，而高頻電路用Y參數等效模型；高頻功率放大器所采用的是丙類，而在模電里學過的主要是甲類；在分析模擬信號放大器的增益、系統的穩定性等方面有很多相同點。因此，在教學中將相關內容進行分類比較，從學生熟悉的低頻電路入手，讓學生盡可能利用已經學過的知識，學習理解《高頻電子線路》的內容。

（6）運用現代化手段，打造高頻電子線路立體化教學體系。利用EWB、MATLAB、SYSTEM-VIEW軟件，針對高頻電子線路基礎理論課、實驗課和課程設計，開發出相應的輔助教學的仿真實驗，將較抽象、難理解的內容具體化、形象化，激發學生的學習興趣。

3.課程改革實施效果

通過對高頻電子線路教學內容的改革，學生對該門課程的學習不再畏懼，學習興趣大大提高，高頻電子線路理論更扎實，高頻電子線路實踐能力得到明顯提高，具體體現在：（1）全國大學生電子設計競賽，我校的競賽成績得到穩步提高。2007年我校獲得一個省三等獎；2009年我校獲得三個省二等獎、一個省三等獎，此屆比賽我校首次嘗試挑戰高頻類題目，并獲得其中一個二等獎；2011年我校物理與信息工程系三十九名學生組成的十三個參賽隊全部獲獎，其中省一等獎一項、省二等獎五項、省三等獎兩項、優勝獎五項，獲省一等獎的作品便是高頻類題目。（2）通過教學內容改革，近幾年來教學水平上了一個新臺階，特別在理論和實踐相結合方面有突破，學生就業率和就業質量大幅提高。如2012屆畢業生，有15名學生還未畢業即以被國防科技大學大航中心錄用。

4.結語

以應用型人才培養為導向，以“知識、能力、素質”三位一體人才培養為目標，以實用、夠用為原則，對《高頻電子線路》課程的教學內容進行改革，提高教學質量，使學生不僅熟練掌握《高頻電子線路》基本知識，而且具備一定的高頻電子線路分析能力和設計能力，穩步提高學生的就業能力。