高頻電子線路課程教學(xué)改革研究

趙 發(fā) 瞿成明

安徽工程大學(xué) 安徽蕪湖 241000

高頻電子線路課程教學(xué)改革研究

趙 發(fā) 瞿成明

安徽工程大學(xué) 安徽蕪湖 241000

結(jié)合教學(xué)實(shí)踐體會(huì)，歸納了目前課程教學(xué)存在的主要問(wèn)題，并針對(duì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)等方面的教學(xué)改革提出了建議。

高頻電子線路；教學(xué)改革；實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)

Abstract: With the experience of teaching practice, this paper present the main problems in teaching, and present a few recommendations for teaching content, teaching methods, experimental procedures and other aspects.

Key words: high frequency electronic circuits; teaching reform; experimental procedures

高頻電子線路是電子信息工程、電子信息科學(xué)與技術(shù)、通信工程等相關(guān)專業(yè)的一門(mén)重要專業(yè)基礎(chǔ)課,是一門(mén)理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程,它以高等數(shù)學(xué)、電路分析、模擬電子線路、信號(hào)與系統(tǒng)等課程為基礎(chǔ),所研究的主要內(nèi)容是無(wú)線通信系統(tǒng)中構(gòu)成發(fā)送設(shè)備、接收設(shè)備的各單元電路、典型線路的基本組成、工作原理和性能分析。由于該課程知識(shí)涵蓋面寬,內(nèi)容抽象,分析方法不易掌握,學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)感到困難,導(dǎo)致學(xué)習(xí)興趣下降,從而使該課程的整體教學(xué)效果一直不夠理想。筆者結(jié)合教學(xué)實(shí)踐體會(huì)提出了幾點(diǎn)建議。

1 目前高頻電子線路課程教學(xué)存在的主要問(wèn)題

1.1 前續(xù)課程基礎(chǔ)不牢

高頻電子線路作為一門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課,涵蓋的知識(shí)面很寬。該課程的學(xué)習(xí)以高等數(shù)學(xué)、電路分析、模擬電子線路、信號(hào)與系統(tǒng)等課程為基礎(chǔ),只有很好地理解和掌握這些課程相關(guān)的知識(shí)點(diǎn),才能不影響該課程的學(xué)習(xí)。但很多學(xué)生所面臨的主要問(wèn)題是在于這些基礎(chǔ)知識(shí)掌握得不夠扎實(shí),從而對(duì)學(xué)習(xí)帶來(lái)了一定的困難,影響了學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。例如有的學(xué)生對(duì)模擬電子線路課程中放大器電路沒(méi)有學(xué)好,而高頻電子線路中小信號(hào)放大器和功率放大器都以模擬電子線路中放大器為基礎(chǔ),因此分析這些電路時(shí),這部分學(xué)生理解起來(lái)比較困難,從而影響對(duì)后面知識(shí)的學(xué)習(xí)。

1.2 內(nèi)容抽象,理解難度大

高頻電子線路的最大特點(diǎn)是高頻和非線性。由于頻率進(jìn)入高頻后會(huì)產(chǎn)生許多低頻信號(hào)所沒(méi)有的效應(yīng),所以研究高頻的方法一般都利用非線性的分析方法。該課程中除了高頻小信號(hào)放大器中用近似的線性方法分析外,大部分電路都屬于非線性分析的范疇。由于非線性變換的過(guò)程相對(duì)比較復(fù)雜,分析的方法和手段與低頻電路有著很大的區(qū)別。所以對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)感覺(jué)內(nèi)容很抽象,理解起來(lái)難度很大。

1.3 教學(xué)方法和手段不豐富

首先,在教學(xué)方法上,傳統(tǒng)教學(xué)往往以教師為中心,根據(jù)教材的章節(jié)順序進(jìn)行上課,學(xué)生被動(dòng)地接受一些理論知識(shí),導(dǎo)致學(xué)生缺乏主動(dòng)思考,因此學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不濃,影響整個(gè)教學(xué)效果。理論教學(xué)基本上是圍繞一個(gè)個(gè)分散的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行,大多是從理論到理論,為理論而理論,而缺乏對(duì)整體電路的分析。所以高頻電路理論更加抽象和難以理解,學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情不高,教學(xué)效果不好。

其次,在教學(xué)手段上,教師在授課時(shí)要么依靠單一的黑板教學(xué)和“填鴨式”講授,要么單純依靠多媒體課件,教學(xué)方法單一。

1.4 不重視實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)

現(xiàn)在高頻電子線路實(shí)驗(yàn)課程中很多采用的是整機(jī)實(shí)驗(yàn)箱,一般設(shè)置的實(shí)驗(yàn)都是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),由于高頻電路易受外界的干擾,分布電容、分布電感的存在對(duì)實(shí)驗(yàn)電路影響大,所以廠家都直接設(shè)計(jì)好模塊電路,學(xué)生的任務(wù)只是連接電路、觀察波形、測(cè)量輸入輸出,對(duì)所學(xué)理論進(jìn)行驗(yàn)證,學(xué)生動(dòng)腦動(dòng)手機(jī)會(huì)少,使他們感得實(shí)驗(yàn)實(shí)際意義不大,進(jìn)而在做實(shí)驗(yàn)時(shí)敷衍了事達(dá)不到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>

2 對(duì)高頻電子線路課程教學(xué)改革的幾點(diǎn)建議

2.1 狠抓基礎(chǔ)

高頻電子線路的先修課程有很多門(mén),其中許多知識(shí)體系都存在一定的交叉。如放大器電路,在模擬電子線路和高頻電子線路中都有,其電路方式基本相同,分析方法都會(huì)用到高等數(shù)學(xué)的內(nèi)容。因此在教學(xué)過(guò)程中教師可以將先修課程內(nèi)容有機(jī)結(jié)合在一起,融會(huì)貫通,對(duì)于在高頻電子線路課程中要用到的知識(shí)重點(diǎn)講授,盡可能減小前續(xù)課程基礎(chǔ)掌握不牢帶來(lái)的影響。

2.2 系統(tǒng)化、模塊化教學(xué)方法

高頻電子線路以無(wú)線通信系統(tǒng)為主線,圍繞無(wú)線通信系統(tǒng)組成的幾大模塊展開(kāi)教學(xué),主要包括發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備等,其中每個(gè)模塊又是由基本的單元電路構(gòu)成,如第三章講述的主要是小信號(hào)放大器模塊和功率放大器模塊；第四章講述的是振蕩器模塊；第六章講述的是幅度調(diào)制和解調(diào)模塊；第七章講述的是角度調(diào)制和解調(diào)模塊。因此掌握好單元電路的基本結(jié)構(gòu)和工作原理是學(xué)好高頻電子線路的基礎(chǔ)。圍繞加強(qiáng)對(duì)有使用價(jià)值電路進(jìn)行分析,突出各個(gè)系統(tǒng)模塊的教學(xué)重點(diǎn),狠抓“模塊化”教育,讓學(xué)生對(duì)電路的基本框架有一個(gè)深刻的認(rèn)識(shí)。

高頻電子線路能夠?qū)崿F(xiàn)的功能和單元電路多,實(shí)現(xiàn)每一種功能的電路形式更是千差萬(wàn)別,但它們都是在基于非線性器件上,也都是在為數(shù)不多的基本電路的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái),因此在學(xué)習(xí)本課程時(shí),要抓住各種電路之間的共性,即“相似”性,洞悉各種功能之間的內(nèi)在聯(lián)系,而不要局限于掌握一個(gè)個(gè)具體的電路及其工作原理。這樣不僅有利于理論知識(shí)的學(xué)習(xí),同時(shí)可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的能力。

2.3 板書(shū)與多媒體相結(jié)合

在教學(xué)手段上要注重多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)板書(shū)教學(xué)的有機(jī)結(jié)合。在現(xiàn)代的教學(xué)條件下,多媒體教學(xué)形式已成為一種趨勢(shì),它采用了圖、文、聲、像、動(dòng)畫(huà)等多媒體技術(shù),使抽象的內(nèi)容形象化,生動(dòng)化,易于理解與接受,其缺點(diǎn)在于對(duì)重要公式和電路分析時(shí),用幻燈片播放一遍,不能引起學(xué)生的共鳴和互動(dòng),就像走馬觀花一樣,重點(diǎn)不突出,不便于學(xué)生理解。傳統(tǒng)的板書(shū)教學(xué),優(yōu)點(diǎn)在于“邊寫(xiě)邊講,學(xué)生思維連貫,易于理解和接受”,特別是對(duì)于重要的公式推導(dǎo)、關(guān)鍵的電路分析,不僅內(nèi)容詳盡,而且重點(diǎn)突出,便于學(xué)生參與公式、理論的推導(dǎo),有利于學(xué)生理解和掌握基本原理,提高了課堂的效率。其缺點(diǎn)在于在畫(huà)電路圖和工作原理圖時(shí)浪費(fèi)時(shí)間很多,而且效果不理想。因此兩種教學(xué)方法的有機(jī)結(jié)合,可以極大地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

2.4 重視實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)

在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中可以在以下幾個(gè)方面改進(jìn)：

2.4.1 規(guī)范預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告

現(xiàn)在學(xué)生寫(xiě)預(yù)習(xí)報(bào)告大都照抄實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū),寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)?zāi)康?實(shí)驗(yàn)步驟等；實(shí)驗(yàn)報(bào)告僅僅記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和波形?？梢髮W(xué)生簡(jiǎn)化常規(guī)內(nèi)容,重點(diǎn)突出實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析以及實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題的解決辦法。通過(guò)規(guī)范預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告使學(xué)生理論知識(shí)通過(guò)實(shí)驗(yàn)變得更加清晰化、條理化；同時(shí)也可培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問(wèn)題的能力。

2.4.2 鍛煉學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,解決問(wèn)題的能力

可以根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)設(shè)置幾個(gè)代表性的問(wèn)題或人為設(shè)置簡(jiǎn)單的一些儀器故障,鼓勵(lì)學(xué)生思考以及發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,解決問(wèn)題的能力。例如在振蕩器實(shí)驗(yàn)中,可人為的把LC振蕩器換成晶體振蕩器,讓學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)輸出波形的區(qū)別,并分析產(chǎn)生這種區(qū)別的原因,最終可得出LC振蕩器與晶體振蕩器的優(yōu)缺點(diǎn)以及各自的應(yīng)用范圍。

2.4.3 增加設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)比例

由于模塊化的實(shí)驗(yàn)電路不利于增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力,有條件的可以利用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的儀器設(shè)備,自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、搭建電路,在實(shí)驗(yàn)室完成設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。如增加調(diào)幅發(fā)射和接收機(jī)實(shí)驗(yàn)以及調(diào)頻發(fā)射和接收機(jī)實(shí)驗(yàn)。通過(guò)開(kāi)設(shè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),可以讓學(xué)生綜合運(yùn)用課程的基本理論知識(shí),使看似分散的知識(shí)點(diǎn)通過(guò)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)連接成一個(gè)整體。這樣既能鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力,又能加強(qiáng)理論知識(shí)的掌握。

3 結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)高頻電子線路實(shí)踐教學(xué)中出現(xiàn)的主要問(wèn)題,以及如何提高教學(xué)質(zhì)量上提出幾點(diǎn)建議。由于高頻是電子類專業(yè)非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,我們需要不斷的努力搞好教學(xué)改革,提高教學(xué)質(zhì)量,為培養(yǎng)知識(shí)、能力全面發(fā)展的應(yīng)用型高級(jí)人才做出自己的貢獻(xiàn)。

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Research on teaching reformation in the course of high frequency electronic circuits

Zhao Fa, Qu Chengming
Anhui polytechnic university, Wuhu, 241000, China

2010-12-21 稿件編號(hào)：1012109

趙發(fā)，碩士，講師。瞿成明，碩士，副教授。

安徽工程大學(xué)2010電子信息工程校級(jí)特色專業(yè)建設(shè)項(xiàng)目。