基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的高頻電子線路課程改革研究

張輝 陳智麗 張穎

摘 要：高頻電子線路是通信工程專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課，本門課程理論內(nèi)容繁雜、實(shí)踐性較強(qiáng)，學(xué)生學(xué)習(xí)起來比較困難。本文以“應(yīng)用”為導(dǎo)向，探討了目前高頻電子線路教學(xué)中存在的問題，并對(duì)其教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實(shí)驗(yàn)教學(xué)等諸方面的教學(xué)改革情況進(jìn)行了闡述。

關(guān)鍵詞：高頻電子線路;教學(xué)改革;教學(xué)方法

1. 前言

高頻電子線路是應(yīng)用型本科教育通信工程、應(yīng)用電子技術(shù)等電子信息類專業(yè)的主干課程之一，也是一門理論和實(shí)踐強(qiáng)，學(xué)生難以理解掌握的一門課程[1]。該門課程內(nèi)容豐富，且隨著通信技術(shù)的飛速發(fā)展，新電路結(jié)構(gòu)、新器件也正在廣泛應(yīng)用。在這種情況下，如何提高高頻電子線路的教學(xué)效果，達(dá)到應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，是我們需要探索的課題。

2.高頻電子線路教學(xué)中存在的問題

2.1實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的問題

在一些院校中，高頻電子線路課程的理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)部分相互分開，理論課教師不負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)教學(xué)部分，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與教學(xué)不同步。這種理論與實(shí)際割裂的教學(xué)模式難以培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力，既不利于學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解，又無法培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力。而且實(shí)驗(yàn)課多采用傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)箱，學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)只要參照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書說明的步驟，用導(dǎo)線連接好各模塊及相應(yīng)的儀器，就能得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果。整個(gè)實(shí)驗(yàn)缺少學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)、思考的過程，學(xué)生不會(huì)提前查資料來研究實(shí)驗(yàn)原理和設(shè)計(jì)電路，這種傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式只重視對(duì)理論知識(shí)的驗(yàn)證，忽視了實(shí)驗(yàn)技能和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)[2]。

2.2理論教學(xué)中存在的問題

應(yīng)用型高校主要培養(yǎng)具有工程素養(yǎng)的應(yīng)用型創(chuàng)新型人才，注重對(duì)實(shí)踐能力的訓(xùn)練，而目前的課堂教學(xué)中，教師多以講授為主，只注重理論教學(xué)內(nèi)容，往往一味講解枯燥理論及公式，很少將科技前沿發(fā)展動(dòng)態(tài)、工程實(shí)踐引入到課堂，學(xué)生把考試及格作為學(xué)習(xí)目標(biāo)，失去主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣。

因此，在應(yīng)用型本科教學(xué)中必須對(duì)高頻電子技術(shù)這類理論和實(shí)踐性都較強(qiáng)的課程進(jìn)行改革。要正確地引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)，主動(dòng)查資料，鼓勵(lì)他們動(dòng)手設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，提高應(yīng)用型本科生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。

3課程建設(shè)與改革

針對(duì)高頻電子線路存在的問題，結(jié)合多年對(duì)本門課程的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，提出以下幾點(diǎn)建議：

3.1精簡公式推導(dǎo)，合理安排教學(xué)內(nèi)容

高頻電子線路課程教學(xué)過程應(yīng)重點(diǎn)清晰、明確。本門課程公式較多，數(shù)學(xué)推導(dǎo)過程非常的繁瑣，對(duì)于數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱的同學(xué)，很難理解推導(dǎo)過程，如果教師過多注重?cái)?shù)學(xué)推導(dǎo)，將使大部分同學(xué)失去學(xué)習(xí)高頻的興趣。應(yīng)用型大學(xué)本科生重點(diǎn)是能靈活運(yùn)用所學(xué)理論解決工程實(shí)際問題，因此，我們?cè)诮虒W(xué)的過程中“輕公式，重本質(zhì)”，精簡公式推導(dǎo)過程，形象描述概念，注重結(jié)論的應(yīng)用，讓學(xué)生理解電路工作的本質(zhì)。

高頻電子線路課程主要講解無線通信系統(tǒng)發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備中的各單元電路，雖然實(shí)現(xiàn)每一種功能的電路形式千差萬別，但它們都是基于非線性器件實(shí)現(xiàn)的，各種電路之間存在著共性。在教學(xué)中我們從系統(tǒng)的角度出發(fā)組織授課，以每個(gè)系統(tǒng)模塊的功能為引導(dǎo)，將原理和電路構(gòu)成逐步展開，最后將各個(gè)系統(tǒng)模塊結(jié)合為一個(gè)完整的系統(tǒng)。課堂上突出各個(gè)系統(tǒng)模塊的教學(xué)重點(diǎn)，從整體的角度來分析問題、解決問題。在講授具體電路時(shí)，采用“管為路用，以路為主”的方法，做到以點(diǎn)帶面，舉一反三，觸類旁通。根據(jù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)要求，學(xué)生不需要更多了解模塊或者芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)，而需要掌握電路的基本功能和使用方法。由于學(xué)生在大二電子實(shí)習(xí)中已經(jīng)焊接組裝過收音機(jī)，所以好多內(nèi)容結(jié)合收音機(jī)電路圖、實(shí)物進(jìn)行講解，比如LC選頻網(wǎng)絡(luò)、高頻諧振放大器等等信號(hào)收發(fā)電路。通過這種理論與實(shí)際結(jié)合的教學(xué)方式，學(xué)生不僅能夠掌握LC網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)及應(yīng)用，還能了解各單元電路之間的連接方法及相互影響，了解原理與實(shí)際電路的區(qū)別，樹立從實(shí)際工程項(xiàng)目出發(fā)考慮問題的觀念。隨著移動(dòng)通信的發(fā)展，現(xiàn)代通信日益趨向于網(wǎng)絡(luò)化、寬帶化和智能化，在教學(xué)中結(jié)合授課內(nèi)容增加集成化通信系統(tǒng)的內(nèi)容，使學(xué)生及時(shí)了解通信發(fā)展的現(xiàn)狀，鼓勵(lì)學(xué)生課后查閱相關(guān)資料自行學(xué)習(xí)。

從電路分析角度看，近年來的非線性電路的方法發(fā)展很快。在這種形勢(shì)下，如果使用時(shí)域分析法，用微分方程來描述一個(gè)電路雖然容易，但這個(gè)微分方程必須作數(shù)值解，利用頻域分析方法，可以把一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的電路簡化為每個(gè)諧波分量上的一組或者多組導(dǎo)納方程，利于學(xué)生理解。課堂上輔以啟發(fā)、討論式教學(xué)，學(xué)生加強(qiáng)了對(duì)授課內(nèi)容的理解，而且活躍了課堂氣氛，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

3.2豐富教學(xué)手段，提高教學(xué)質(zhì)量

在教學(xué)中積極地改進(jìn)教學(xué)方法，從學(xué)生實(shí)際出發(fā)，即改變傳統(tǒng)的以教師為主體的授課模式，課堂教學(xué)采用多媒體和板書結(jié)合的方式。板書提供教學(xué)內(nèi)容的主線條，而教師結(jié)合多媒體對(duì)主要知識(shí)點(diǎn)生動(dòng)地講解。通過多媒體課件，實(shí)現(xiàn)了圖文并茂，生動(dòng)、形象地把知識(shí)內(nèi)容展示給學(xué)生，使學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)理解更透徹。

為了使學(xué)生更好更快地學(xué)習(xí)這門課程，教學(xué)中利用Multisim等仿真軟件，通過形象、生動(dòng)的圖形演示，開拓學(xué)生思維，例如調(diào)幅和調(diào)頻及其解調(diào)電路是這門課的重要知識(shí)內(nèi)容，理論分析和數(shù)學(xué)推導(dǎo)較多，學(xué)生理解和掌握存在一定的困難。結(jié)合Multisim強(qiáng)大的電路設(shè)計(jì)仿真功能進(jìn)行教學(xué)[3]，不僅把仿真電路及其測(cè)試結(jié)果直觀地展現(xiàn)出來，加深了學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，而且通過讓同學(xué)自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，加強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和對(duì)電路設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)。

3.3實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，注重動(dòng)手能力

高頻電子線路課程理論較多，實(shí)踐性強(qiáng)，理論知識(shí)需要實(shí)踐性教學(xué)的支持，實(shí)踐性教學(xué)對(duì)鞏固理論知識(shí)、培養(yǎng)學(xué)生分析解決問題的能力及開發(fā)他們的創(chuàng)造力都有重要的作用。因此，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)非常必要。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的挑選上，主要采用驗(yàn)證性、綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法。在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)課中，強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)課和理論課程教學(xué)同步，比如小信號(hào)調(diào)諧放大器實(shí)驗(yàn)、高頻功率放大器實(shí)驗(yàn)、LC正弦波振蕩器等實(shí)驗(yàn)，安排在理論課結(jié)束后就進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)，這樣可與課堂理論知識(shí)結(jié)合起來，鞏固和提高學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握程度。為了調(diào)動(dòng)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)性，增設(shè)了一些綜合性、設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，例如無線遙控門鈴、無線對(duì)講機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生通過查資料進(jìn)行電路設(shè)計(jì)、焊接、調(diào)試等，指導(dǎo)老師除了必要的講解外，全程只是起輔導(dǎo)作用，隨時(shí)為學(xué)生答疑解難，通過這樣模塊化的訓(xùn)練，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，鍛煉提高學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力，也培養(yǎng)了學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作精神。

4.結(jié)束語

隨著通信領(lǐng)域的迅猛發(fā)展，通信技術(shù)的日新月異，高頻電子線路課程改革的路還很長，還需要不斷的創(chuàng)新。在教學(xué)中，要把理論講授與實(shí)踐環(huán)節(jié)緊密結(jié)合，在教學(xué)內(nèi)容上力求與實(shí)際的通信領(lǐng)域新技術(shù)相結(jié)合，加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)，充分遵循教學(xué)規(guī)律，不斷改革創(chuàng)新。同時(shí)注重培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新和解決問題的能力，使學(xué)生畢業(yè)后能夠?yàn)樯鐣?huì)認(rèn)可和接納。

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[2]李志，馮暖.高頻電子技術(shù)課程在應(yīng)用型本科教改的幾點(diǎn)做法[J].電子世界，2013（12）：170-172.

[3]陳學(xué)卿，莫禾勝，鄧?yán)?基于Multisim11.0的高頻電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)分析[J].桂林航天工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2013，（2）：207-209.

（作者單位：沈陽建筑大學(xué)，遼寧 沈陽 110168）