高頻電子線路實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的探索

【中圖分類號】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1673-8209(2009)9-0171-02

【摘要】高頻電子實(shí)驗(yàn)是各高校電子與信息工程專業(yè)的一門重要的實(shí)驗(yàn)課，但是高頻實(shí)驗(yàn)中存在著一個(gè)最大的問題就是實(shí)驗(yàn)不好做。本文從高頻實(shí)驗(yàn)過程中存在的問題進(jìn)行了分析和探討。

【關(guān)鍵詞】高頻電子線路;實(shí)驗(yàn);教學(xué)方法

1 前言

高頻電子線路是一門重要的電子技術(shù)基礎(chǔ)課，其對應(yīng)的高頻電子實(shí)驗(yàn)也是各高校電子與信息工程專業(yè)的一門重要的實(shí)驗(yàn)課，其目的主要就是為了加深學(xué)生對理論的理解、培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力以及實(shí)事求是的工作態(tài)度、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)術(shù)作風(fēng)。

但是高頻實(shí)驗(yàn)中存在著一個(gè)最大的問題就是實(shí)驗(yàn)不好做，由于實(shí)驗(yàn)對儀器精度要求高，高頻電路易受外界的干擾，分布電容、分布電感的存在對實(shí)驗(yàn)電路影響大，實(shí)驗(yàn)調(diào)試難等導(dǎo)致了大多數(shù)學(xué)生都沒有耐心和信心去完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，從而使得最后的實(shí)驗(yàn)效果不理想。

2 高頻實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的探索

下面針對于高頻實(shí)驗(yàn)過程中存在的問題進(jìn)行一一分析探討。

2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備存在的問題:目前大多數(shù)高校的高頻實(shí)驗(yàn)都是在實(shí)驗(yàn)箱外帶示波器和信號發(fā)生器以及一些輔助工具的情況下完成的，這樣的產(chǎn)品的確非常方便，既讓學(xué)生使用操作起來方便，也方便于學(xué)校的儀器管理和實(shí)驗(yàn)室管理人員的維護(hù)管理工作，而實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師也只需要在實(shí)驗(yàn)課堂中告訴學(xué)生如何接線就可以觀察到所需要的波形和信號即可。但是，實(shí)驗(yàn)課后普遍學(xué)生還是感到很多疑問和困惑:如實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目已經(jīng)按照實(shí)驗(yàn)任務(wù)書完成，實(shí)驗(yàn)結(jié)果也正確，但是這些結(jié)果到底是如何實(shí)現(xiàn)的?是否可以用其他方式實(shí)現(xiàn)?如何制作這樣的模塊的?制作過程中會出現(xiàn)什么問題?等等，這些本該是真正讓學(xué)生了解的內(nèi)容確都被實(shí)驗(yàn)箱給簡化了，所以才會導(dǎo)致學(xué)生雖然完成了實(shí)驗(yàn)，但并沒有真正的了解實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)的過程，也沒有將實(shí)驗(yàn)與理論結(jié)合起來，從而也就沒有真正的達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。這樣，高頻實(shí)驗(yàn)就沒有真正的對學(xué)生更好更準(zhǔn)確的掌握高頻的理論知識起到輔助作用，反而加深了學(xué)生的各種各樣的疑問。為了解決這個(gè)問題，我認(rèn)為可以采取讓學(xué)生自己完成電路的設(shè)計(jì)、制作與測試的過程，雖然這樣會導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)課程時(shí)間的不足，但是可以細(xì)分一下，比如一些電路設(shè)計(jì)的過程可以在實(shí)驗(yàn)課前完成，再讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課中具體實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然這種方法比較適合于實(shí)驗(yàn)課時(shí)安排較多的學(xué)校。

2.2 學(xué)生自身存在的問題:根據(jù)多年從事高頻實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作來看，學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候自身也存在各方面的問題，比如有的學(xué)生害怕接觸實(shí)驗(yàn)儀器，可能出于實(shí)驗(yàn)設(shè)備昂貴的原因，學(xué)生都不敢隨便動用設(shè)備上的任何一個(gè)旋鈕或開關(guān)，這主要是因?yàn)閷W(xué)生的自信心不足造成;有的學(xué)生則不認(rèn)真預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)，老師講解中也不認(rèn)真聽講，所以做實(shí)驗(yàn)時(shí)不用心，敷衍了事等等。針對這些學(xué)生要分別采取不同的措施，比如對于部分信心不足的學(xué)生，老師的幫助會直接影響到學(xué)生的實(shí)驗(yàn)態(tài)度，比如當(dāng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)問題時(shí)，詢問老師怎么辦的時(shí)候，老師不是直接動手解決問題，而應(yīng)該采取多鼓勵少批評的原則，在旁邊耐心的指導(dǎo)學(xué)生去操作，鼓勵學(xué)生大膽細(xì)心地使用相關(guān)的儀器設(shè)備，讓學(xué)生在遇到問題的時(shí)候不要急，引導(dǎo)學(xué)生自己去分析問題、發(fā)現(xiàn)問題，再一起合理的解決問題，這樣既能增加學(xué)生的信心，又能使得學(xué)生的動手能力和解決問題的能力得到有效的提高。

總之，在學(xué)生這方面，不僅學(xué)生自身需要嚴(yán)格要求自己，從中也需要老師的耐心引導(dǎo)，特別對于實(shí)驗(yàn)方面，我們應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生要抱著一種耐心細(xì)致的態(tài)度去對待每一次實(shí)驗(yàn);要從每次的實(shí)驗(yàn)中理解專業(yè)的概念;煅煉其發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力;要求他們認(rèn)真地、耐心地處理每一個(gè)問題;使學(xué)生認(rèn)識到，只有這樣才能在專業(yè)知識與個(gè)人素質(zhì)方面同時(shí)得到提升;也才能從這些提升中獲得更大的自信心、成就感，而后對學(xué)生將來的發(fā)展更具有意義。

2.3 高頻實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書方面存在的問題:根據(jù)考察往年的高頻實(shí)驗(yàn)內(nèi)容發(fā)現(xiàn)，幾乎大多數(shù)高校至少近10年左右都采用內(nèi)容相同的高頻實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容幾乎每年都一樣，對于電子這種更新飛快的技術(shù)類專業(yè)而言，我認(rèn)為在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上應(yīng)該根據(jù)當(dāng)前市場情況和根據(jù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)及教學(xué)計(jì)劃的要求，以突出基本技能訓(xùn)練，加強(qiáng)分析能力培養(yǎng)作為改革實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的主導(dǎo)思想。高頻實(shí)驗(yàn)屬于基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，應(yīng)注重于高頻電路基本技能的訓(xùn)練，同時(shí)為了適應(yīng)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的需要，還應(yīng)加強(qiáng)學(xué)生分析能力的培養(yǎng)，為他們今后的發(fā)展創(chuàng)造良好的空間。為了解決這種問題，我提出以下幾點(diǎn):

2.3.1 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書內(nèi)容與現(xiàn)代電子技術(shù)的結(jié)合。經(jīng)過走訪、參觀，在搜集了大量而全面的資料的基礎(chǔ)上，對傳統(tǒng)高頻實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行刪減，刪去陳舊和應(yīng)用較少的內(nèi)容，增加了中規(guī)模集成器件的應(yīng)用等新技術(shù)內(nèi)容，盡量使實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與現(xiàn)代電子技術(shù)結(jié)合起來，保持實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的前沿科技性。根據(jù)學(xué)校的條件，把高頻實(shí)驗(yàn)室建成一個(gè)先進(jìn)的現(xiàn)代化實(shí)驗(yàn)室，比如多采用數(shù)字式儀表，如示波器采用60MHz數(shù)字存儲示波器，高頻信號源采用40MHz直接數(shù)字合成發(fā)生器。由此實(shí)驗(yàn)內(nèi)容都根據(jù)數(shù)字式儀表進(jìn)行相關(guān)調(diào)整，同時(shí)增加了過去模擬式儀表所不能進(jìn)行的內(nèi)容。并積極進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)的開發(fā)與開出等等。

2.3.2 實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中為了能力培養(yǎng)，突出基本技能的訓(xùn)練，做到目標(biāo)明確、落實(shí)到位。由于學(xué)生基礎(chǔ)水平差異較大，在從事工程實(shí)踐能力，對問題的理解能力、實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫能力等方面存在比較大的差異。對放大電路工作點(diǎn)的測量與調(diào)整不能理解與實(shí)際操作，對實(shí)驗(yàn)報(bào)告的分析停留在“書本復(fù)制”的水平上而且相互抄襲現(xiàn)象嚴(yán)重，對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理缺少思考與獨(dú)立的見解，甚至僅有數(shù)據(jù)沒有分析。出現(xiàn)這些現(xiàn)象的主要原因是學(xué)生進(jìn)行電子實(shí)踐的時(shí)間比較少，練習(xí)不夠，分析能力的培養(yǎng)缺少。針對這些情況，又考慮到高頻電路實(shí)驗(yàn)的復(fù)雜性，我們采用突出重點(diǎn)，以基本技能訓(xùn)練為主的實(shí)驗(yàn)方法，來提高學(xué)生的動手能力。比如我們可以把高頻實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分成7個(gè)單元，每個(gè)單元確定基本內(nèi)容，內(nèi)容安排上由簡單到復(fù)雜，循序漸進(jìn)，逐步增加;實(shí)驗(yàn)中對基本內(nèi)容進(jìn)行重點(diǎn)講授，反復(fù)強(qiáng)調(diào);對具體操作進(jìn)行示范，然后布置學(xué)生反復(fù)練習(xí)，還要進(jìn)行抽查考核，做到目標(biāo)明確，措施落實(shí)。以此促進(jìn)學(xué)生基本技能的掌握，增強(qiáng)學(xué)習(xí)信心，提高獨(dú)立工作能力。

增加儀器儀表使用練習(xí)，把學(xué)習(xí)電子儀器的使用及測試方法貫穿于各個(gè)實(shí)驗(yàn)中;另外，加強(qiáng)每次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理與分析的指導(dǎo)。

2.3.3 實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中加強(qiáng)實(shí)踐與理論的結(jié)合，提高分析能力。加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與理論教學(xué)內(nèi)容的結(jié)合，使復(fù)雜的高頻電子技術(shù)理論與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合在一起，避免理論與實(shí)踐脫節(jié)和不必要的重復(fù)。理論課以電路原理分析為主，實(shí)驗(yàn)課以電路調(diào)試技能訓(xùn)練為主，實(shí)驗(yàn)課的調(diào)試?yán)碚?、電路的工程設(shè)計(jì)方法，常見故障現(xiàn)象及其分析，電路性能估算與分析，必須與理論課內(nèi)容相配合、互相銜接，才能更有效地提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。

實(shí)驗(yàn)過程中要不斷地提出問題，指出故障現(xiàn)象，要求學(xué)生結(jié)合實(shí)驗(yàn)加以解決;對每一個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果都要求學(xué)生進(jìn)行分析，說明理由，迫使學(xué)生邊做實(shí)驗(yàn)、邊思考、邊分析，使實(shí)驗(yàn)過程成為理論與實(shí)踐相結(jié)合的過程，這樣不但提高了實(shí)驗(yàn)技能，同時(shí)也促進(jìn)了理論知識的掌握。

2.3.4 提高實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書內(nèi)容的實(shí)用性和多樣性。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選擇在滿足教學(xué)基本要求的前提下，盡量與現(xiàn)代高頻技術(shù)應(yīng)用相結(jié)合，而且具有實(shí)用性，以激發(fā)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的興趣。

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有基礎(chǔ)、拓寬和提高三個(gè)部分，安排上循序漸進(jìn)，由簡單到復(fù)雜，由基本技能訓(xùn)練到綜合能力的培養(yǎng)，符合學(xué)生的認(rèn)識規(guī)律、易于接收。在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容安排上注意多樣性，同一類型的實(shí)驗(yàn)有幾種電路和方法，有簡單的、有復(fù)雜的，有用實(shí)驗(yàn)電路板進(jìn)行測試、也可用面包板組裝或印制電路板焊接，有電路的測試、也有單元電路的設(shè)計(jì)、或較復(fù)雜的小系統(tǒng)電路的設(shè)計(jì)安裝調(diào)試，以便根據(jù)不同班級，不同水平選用，為靈活安排實(shí)驗(yàn)內(nèi)容提供了充分條件。

2.4 實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)間安排方面存在的問題:就部分高院安排高頻電子線路課程的情況來看，大多采用1:1的比例，即50個(gè)課時(shí)一學(xué)期的話，25個(gè)課時(shí)為理論課，25個(gè)課時(shí)為實(shí)驗(yàn)課，其實(shí)這種安排的方式我個(gè)人認(rèn)為不是適合于任何學(xué)校的。應(yīng)該根據(jù)該學(xué)校的辦校宗旨來合理安排，就一些職業(yè)技術(shù)類學(xué)院來說，我認(rèn)為既然是職業(yè)類，還是應(yīng)該注重動手能力為主，而且不同的班級特點(diǎn)也應(yīng)該分別安排，比如我校電子專業(yè)有2個(gè)班，一個(gè)班是普通高中錄取的，另一個(gè)則是職業(yè)高中錄取，普通高中的學(xué)生都是第一次接觸電子類專業(yè)課程，特別對于高頻這樣高難度的課程來說，大多數(shù)學(xué)生學(xué)起來都很困難，所以我覺得對于這樣的班級學(xué)生應(yīng)該理論上多讓學(xué)生接觸一些，畢竟理論都還沒有理解就去動手，實(shí)在是有點(diǎn)趕鴨子上架的味道，所以我在帶這個(gè)班級實(shí)驗(yàn)的時(shí)候非常的累，因?yàn)樗麄兙屠碚撋厦娴膬?nèi)容都完全不理解，所以都無從動手的感覺;相對的另一個(gè)班級因?yàn)殡娮拥囊恍┱n程都有過接觸，所以我認(rèn)為他們在理論的理解上要比第一次接觸的學(xué)生快的多，所以對于他們，我認(rèn)為應(yīng)該多采取讓他們動手，而且不僅僅只是重復(fù)做著以前做過的實(shí)驗(yàn)，而是應(yīng)該安排更有難度的綜合性實(shí)驗(yàn)，這樣才能提起他們的興趣，而不至于浪費(fèi)寶貴的時(shí)間。當(dāng)然上面的情況都只是對于我校的情況而言，不同的問題還是要采取不同的解決方法，但是在這里我認(rèn)為各個(gè)高校應(yīng)該就這個(gè)課程安排上面能以實(shí)事求是的精神合理安排，才不至于出現(xiàn)很多學(xué)生在學(xué)?；煳膽{的可悲局面。

還有在實(shí)驗(yàn)課程的實(shí)施方面各高校能根據(jù)目前的科技做不同的調(diào)整，不能一直都采用以前的老的實(shí)驗(yàn)套路，比如對于高頻實(shí)驗(yàn)來說，實(shí)驗(yàn)設(shè)備等存在的問題不能完全的解決的情況下，可以再采用其他的方法，如引入仿真實(shí)驗(yàn)，完善實(shí)驗(yàn)方法，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果。如高頻實(shí)驗(yàn)中的包絡(luò)檢波實(shí)驗(yàn)改變元件參數(shù)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，要求元件更換頻繁、焊接易出問題;分布電容、分布電感對實(shí)驗(yàn)影響大，但如果引入仿真就方便的多了，當(dāng)然也不能完全用仿真來代替實(shí)驗(yàn)箱的操作方式，而是只能用仿真來禰補(bǔ)硬件實(shí)驗(yàn)的不足。根據(jù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的特點(diǎn)，適當(dāng)?shù)倪x擇試驗(yàn)方法，發(fā)揮軟、硬件各自的優(yōu)勢，取長補(bǔ)短，是實(shí)驗(yàn)的效果更好。

3 結(jié)束語

通過上面幾方面的分析和探索，我相信學(xué)生一定能在實(shí)驗(yàn)中體驗(yàn)快樂，既提高學(xué)生的實(shí)際動手能力和專業(yè)知識，又能培養(yǎng)學(xué)生良好的素質(zhì)。當(dāng)然我們深知，課程改革的路還很長，要做的事還很多，我們唯有遵循教學(xué)規(guī)律，不斷改革創(chuàng)新，進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量，為培養(yǎng)高素質(zhì)的電子通訊人才作出我們更大的貢獻(xiàn)。