改進高頻電子線路教學(xué)中的實踐環(huán)節(jié)探討

[摘要]高頻電子線路是電子類專業(yè)一門理論性和實踐性很強的專業(yè)基礎(chǔ)課。在分析目前高頻電子線路實踐環(huán)節(jié)存在的問題的基礎(chǔ)上,提出幾點改進教學(xué)中實踐環(huán)節(jié)的方法,以提高教學(xué)效果。

[關(guān)鍵詞]高頻電子線路實踐環(huán)節(jié)教學(xué)探索

中圖分類號:G42文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1671-7597(2009)1220144-01

一、引言

高頻電子線路是電子、通信類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,具有較強的理論性和實踐性,在整個專業(yè)課程體系中處于承上啟下的作用。由于高頻電路本身具有理論復(fù)雜、概念抽象的特點,結(jié)論的得出往往有較復(fù)雜的理論推導(dǎo),學(xué)生對于知識的理解和掌握有一定難度,所以教學(xué)中的實踐環(huán)節(jié)就顯得尤為重要。特別是對于高職院校的學(xué)生來說,本著“弱化理論,強調(diào)實用”的理念,重視教學(xué)過程中的實踐,不但能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,還可以對理論知識的掌握起到促進和強化作用,對于學(xué)生的職業(yè)能力的培養(yǎng)大有裨益。

二、目前高頻電子線路實踐教學(xué)環(huán)節(jié)存在的問題

(一)理論教學(xué)和實踐教學(xué)相脫節(jié)。目前高頻電子線路的教學(xué)方法,通常還是采用理論課加實驗課的方式,也就是先在課堂上進行理論推導(dǎo)和講解,然后再通過實驗課的形式進行原理性驗證。這種教學(xué)方式的弊端在于理論和實驗的環(huán)節(jié)相對獨立,課堂的知識點由于概念抽象、直觀性不夠,學(xué)生掌握不夠理想,甚至由于畏難心理,出現(xiàn)課堂上放棄學(xué)習(xí)的問題,這直接會影響后面實驗課上動手實踐效果;另一方面實驗課本來的目的是提高動手操作和實踐能力,但由于理論基礎(chǔ)不夠,電路的原理不清,因此不敢于動手嘗試,實踐能力的培養(yǎng)目標(biāo)就完成的不夠理想。

(二)實驗課程相對陳舊,學(xué)生興趣不大。現(xiàn)行的高頻電子線路實驗課程主要是在實驗室采用高頻電路整機實驗箱,實驗箱內(nèi)集成有多個電路模塊,這些模塊都是廠家針對課程的理論知識而設(shè)計的,實驗的主要目的是對理論課上的知識點進行驗證性實驗。由于實驗箱的電路完全集成在內(nèi)部,外部只留有一些輸入輸出接口和部分電路,學(xué)生在實驗的過程只需對外部沒有連接上的電路進行電路連接,再通過實驗臺觀測輸入、輸出信號或?qū)嶒灁?shù)據(jù),通過數(shù)據(jù)或波形以驗證理論的正確性。這種傳統(tǒng)的實驗方式學(xué)生參與性不夠,方式比較機械,很多學(xué)生會出現(xiàn)應(yīng)付任務(wù)的心態(tài),認為只要把線連對,記下數(shù)據(jù)就算實驗完成。這樣的實驗對于學(xué)生意義不大,也起不到增強動手能力、加強理論知識的目的。

(三)實訓(xùn)對知識的加強和拓展作用不明顯。一般高職院校會有針對高頻電子線路的實訓(xùn)環(huán)節(jié),它通過對于某一高頻電子產(chǎn)品的實際動手制作,以達到增強實踐能力的目的。然而在這一過程中學(xué)生的主要工作是認識電子元器件,根據(jù)原理圖在加工好的印制電路板上焊接器件,完成電子產(chǎn)品的制作。這樣的實訓(xùn)過程學(xué)生的參與還是被動的,一方面電路是事先設(shè)計好的,甚至在操作的所有環(huán)節(jié)都不需要對電路功能有所了解,很多同學(xué)甚至不清楚原理圖中電路究竟包含哪幾種高頻電路模塊;另一方面由于給出的電路比較成熟,一般只要沒有焊接錯誤就能實現(xiàn)功能,焊接以后留給學(xué)生實際調(diào)試的空間不大,因此鍛煉學(xué)生運用理論知識解決實際問題能力的作用不夠,實訓(xùn)的綜合實踐訓(xùn)練效果不明顯。

三、高頻電子線路教學(xué)實踐環(huán)節(jié)的改進方法

(一)課堂理論教學(xué)采用EDA仿真演示。針對課堂理論教學(xué)和實驗環(huán)節(jié)相脫節(jié)的問題,可以在課堂理論教學(xué)中加以實驗演示?？紤]到實物演示的可行性和方便性,一般不予采用,代替它的是計算機電路仿真系統(tǒng),這得益于電子設(shè)計自動化(EDA)軟件的大力發(fā)展。目前只要在多媒體教室的計算機中預(yù)先安裝上電路仿真軟件(例如Multisim軟件),就可以實現(xiàn)高頻電路的功能仿真。有了這樣的工具,在講授理論知識時,如果遇到概念不夠直觀的知識,便可以現(xiàn)場仿真演示,通過實際電路的演示效果達到使抽象的概念形象化的目的。

例如,在講授反饋式正弦波振蕩器的工作原理這個部分時,知識的要點是振蕩的起振條件和平衡條件,學(xué)生對于該條件的理解一般不夠充分,只是機械式的記住。如果在這時候通過仿真軟件現(xiàn)場仿真振蕩器從起振到平衡的工作過程,便可以形象地發(fā)現(xiàn)振蕩幅度是從零開始增大,然后增幅趨緩直至不再增加,這樣便可以比較直觀地理解兩個條件的內(nèi)涵。

(二)增加實驗教學(xué)中的設(shè)計環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)實驗課的教學(xué)效果不明顯的一個重要原因就是學(xué)生的積極主動性不夠,要想調(diào)動學(xué)生的主動性,要在實驗內(nèi)容上增加學(xué)生所感興趣的電路設(shè)計以及實際調(diào)試?？紤]到課時以及教學(xué)條件等實際操作的可行性,教師可以采用半開放的實驗方法,既使整個實驗環(huán)節(jié)在自己的控制之內(nèi),又留以部分空間給學(xué)生參與。例如在對電路進行實驗前,給出原理圖,結(jié)合理論知識,讓學(xué)生自己判斷功能電路是否可行。這時可以讓學(xué)生通過EDA仿真軟件對電路進行仿真驗證,由于給出的電路圖的部分參數(shù)需要調(diào)節(jié),或者電路中的某些部分需要改進,這時留有的改進設(shè)計空間便給學(xué)生提供了一個實際設(shè)計調(diào)試的過程,同時在用軟件仿真的過程中對于電路的原理以及某些參數(shù)對性能的影響的理論知識也會加深印象。同樣,在實驗硬件電路方面,可以對原有實驗箱的模塊電路進行改進,或者自制部分合適的模塊電路,在實際動手操作和調(diào)試方面留有學(xué)生參與的空間,以增強動手能力的同時,鞏固理論知識。

(三)采用項目化的實訓(xùn)過程。實訓(xùn)課程作為一個綜合實踐訓(xùn)練的過程,比較方便進行項目化的實訓(xùn)過程,也就是以一個電子產(chǎn)品的設(shè)計、加工、調(diào)試的實際過程為訓(xùn)練項目,鍛煉學(xué)生的多方面能力。這里以常見的收音機制作為例加以說明,按照項目化教學(xué)的步驟,將整個實訓(xùn)過程劃分為以下幾個子項目情境:1.接受收音機制作與調(diào)試的任務(wù);2.收音機系統(tǒng)的總體方案分析;3.收音機子模塊電路的仿真設(shè)計;4.收音機電路原理圖和版圖繪制;5.元器件的識別和性能測試;6.電路板的焊接與整機性能調(diào)試;7.收音機主要性能指標(biāo)測試;8.完成制作測試報告及使用說明書。

在這樣一個實訓(xùn)過程中,以項目為流程,學(xué)生既對高頻電子線路的基本功能電路及其實際產(chǎn)品有了分析和設(shè)計的基本能力,又對計算機仿真、PCB制版以及元器件的檢驗識別等其他課程中的知識能力有了鞏固和拓展。通過設(shè)計、調(diào)試,對于學(xué)生分析問題、解決問題的能力有了一定的提高。

四、結(jié)束語

實踐證明,提高實踐教學(xué)環(huán)節(jié)對于學(xué)生掌握高頻電子線路的課程具有重要的意義。實踐環(huán)節(jié)的改進有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性,增強學(xué)習(xí)興趣,對于理論知識的理解和掌握起著重要作用。

參考文獻:

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作者簡介:

周惠忠(1981-),男,江蘇揚州人,碩士研究生,助教,研究方向:電子信息技術(shù)、射頻電路及系統(tǒng)。