高頻電路課程中計算機輔助

劉澤江

摘要：數字電路是電子、通信、計算機等專業在電子技術方面的專業基礎課，也是學習其他硬件課程如匯編語言程序設計、計算機組成原理、微機原理與接口等課程的先導課程。高頻電路是一門專業性強、抽象度高、難度大的課程。在教學中通過 Matlab強大的可視化功能與高頻電路的理論教學有機結合，把抽象的概念和難以理解的理論結果利用仿真技術形象、生動的演示，使學生既能夠更好更快地掌握了高頻電路的基本理論，又豐富了教學內容，激發了學生的學習興趣，鍛煉了學生實際動手能力和綜合應用知識的能力。本文就高頻電路課程中計算機輔助展開探討。

關鍵詞：計算機專業;高頻電路;教學

引言

計算機專業是軟硬件結合、面向系統開發和應用的專業，而電路與模擬電子技術作為計算機專業的專業基礎課，要求學生能夠熟練掌握電子電路的基本分析方法，以便掌握計算機的硬件知識以及計算機接口電路的分析與設計。通過本課程的學習，要求學生掌握電路與模擬電子技術的基本理論、基本知識和基本技能，對其應用及未來發展方向有所了解，為今后學習后續課程以及畢業生就業拓展更寬的領域。

1數字電路課程的特點

數字電路研究的是離散變化的電子信號。該課程的教學要求如下：理解邏輯代數的基本概念、公式和定理，能夠用邏輯函數表示電路;熟練掌握組合邏輯函數和時序邏輯函數的分析和設計方法。教學難點是組合邏輯電路和時序邏輯電路的分析和設計方法。

2課程教學中存在的問題

計算機專業很多學生認為計算機專業是學習軟件編程的，電路與模擬電子技術課程不屬于計算機專業課，能否學好無關緊要，在學習上重軟件輕硬件;另一方面，該課程概念多、內容抽象、邏輯性較強，造成學生對課程學習力不從心，排斥這些課程的學習。當學生畢業后從事計算機相關工作的時候，發現自身硬件知識非常薄弱。嵌入式系統是當前昀熱門昀有發展前途的 IT應用領域之一，隨著嵌入式系統開發和應用的盛行，掌握硬件理論和計算機專業的軟件理論是 IT行業工作人員在新時代的基本要求。電路與模擬電子技術課程的主要內容包括電路和模擬電子技術，理論知識既抽象又難懂，使得學生感覺枯燥乏味，學習熱情大幅下降，而該課程的內容不斷增加，教學計劃要求講授的知識與學時少的矛盾更加突出。

3高頻電路在實際生活中的使用

通常情況下，貼片電容在應用的時候，裝焊在 PCB范圍內，而在這個時候兩端會被少量焊錫進行包裹，而裝焊在調試筆上的電容兩端一樣會焊錫包裹著，而這個主要是模仿出貼片電容中實際的應用情況，更要將調試筆同容值，由此一來，就能夠在調試筆直接檢測出電容的距離，昀后完成對該電路的測試。如果是處于比較獨立的單元內，那么電路是需要按照無線信號進行發射的，所以還需要將一個帶有小知識點的實驗直接改變為全部知識容納的產品中，當然還是需要以產品項目化和科學化。其所有的內容在完成以后，一個個具有實用功能性產品會相繼出現，這個是提高對學生的靈敏度。如果是按照該思路走下去的話，該課程的教學內容選擇為 3個項目：中波調幅發射機組裝或者是中波調幅收音機的焊裝和調試的話，那么每一項是根據一個系列工作組合完成的，比如，在中波調幅發射機組和調試中，其中的 3個工作任務分別是初識無線通訊系統以及調幅電路認知系統、高頻功率放大系統等多個項目，所以學生還需要單獨進行操作，掌握到核心的重點。而在實際教學設計中，還是需要以高頻電子實訓室為教學場地，主要是盡可能的創造是真實的工作情景和范圍，當然還是需要選擇以學生為主的教學方式進行學習，根本目的是和以人為本的方式結合起來，換而言之是把教學和活動結合起來，這樣的話，就可以讓學生在實際活動中進行自主學習，昀后通過活動引領學生將知識和實踐活動結合起來。

4高頻電路課程中計算機輔助策略

4.1針對學生特點，因材施教

針對學生的特點，首先要調動他們學習的積極性。當用到一些高中的數學和物理知識的時候，考慮他們的接受能力，盡量講得比較淺顯易懂，使學生在初始學習階段能夠對該課程產生興趣，調動他們的學習積極性，進而主動地去學習它、掌握它。在授課過程中，不要一味進行填鴨式教學，在講到一些比較難理解的知識點時，可以通過相關的實例演示來加深學生的理解。對于學生不重視硬件學習的問題，在一開始的教學中就向他們強調本課程學習的重要性，通過大量的應用實例讓他們了解本課程在今后的學習和工作中的廣泛應用，激發他們學習的熱情，從而認真對待本課程的學習。

4.2直觀演示法

“電路與模擬電子技術”是一門實踐性很強的課程，工程概念多且十分抽象，難以理解。電子設計自動化（ElectronicDesignAutomation，EDA）技術的發展給電路類課程提供了新的教學手段，EDA仿真平臺的引入，有利于以更加直觀的方式啟發學生的思維和想象，促進學生工程實踐能力和自主創新能力的培養。EDA仿真軟件很多，在“電路與模擬電子技術”課程中，我們引入窗口界面直觀、操作方便、元器件豐富、功能強大的 Multisim仿真軟件用于課堂演示，以更為簡潔、直觀的方式展示電路復雜的動態過程，讓學生較為容易地理解和掌握課程的重點和難點。例如，在講解文氏橋正弦波振蕩器時，首先在 Multisim環境下畫出電路圖，之后用虛擬示波器觀察電路的起振過程。

4.3運用現代教學手段

根據教材制作多媒體課件，不局限于教材內容，適當補充和教學內容相關的實例和習題，使學生更好地掌握教材內容。對電路的分析和設計進行分步演示，使學生能夠跟著教師一步步完成電路的分析和設計，而不是直接得到結果。對一些比較難理解的內容可以通過動畫的形式演示給學生。

結語

教學改革是一項長期而重要的工作，我們通過多種方法和手段在電路分析、模擬電子技術、數字電子技術等課程的教學中成功地實施了計算機輔助教學技術，深受學生的喜愛，取得了顯著的教學效果。

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