高頻電子線路教學(xué)方法探討

宋蓓蓓

長安大學(xué)信息工程學(xué)院 陜西西安 710064

高頻電子線路作為一門內(nèi)容豐富、理論性強(qiáng)的電類專業(yè)基礎(chǔ)課，對于通信專業(yè)的學(xué)生非常重要。該課程內(nèi)容涵蓋了電路基礎(chǔ)、模擬電子技術(shù)以及通信原理方面的知識，涉及眾多抽象的理論知識和復(fù)雜的實(shí)際電路，因此，如何將復(fù)雜、抽象的知識簡單化，增強(qiáng)學(xué)生的理解，同時(shí)又能夠與實(shí)際相結(jié)合，提高學(xué)生的應(yīng)用能力，成為課程教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

1 構(gòu)建系統(tǒng)的教材結(jié)構(gòu)

高頻電路涉及的知識面廣泛，包含了電路原理、模擬電路以及非線性電路的相關(guān)知識，概念抽象、公式煩瑣、電路復(fù)雜。該課程的教材多種多樣，所以對其的選用十分重要。相對過于專業(yè)化的教材，簡練易懂的教材更加有助于學(xué)生課前預(yù)習(xí)及課后復(fù)習(xí)。當(dāng)前出版的教材易出現(xiàn)兩類極端：一類課本過于強(qiáng)調(diào)高頻基礎(chǔ)理論的重要性，存在大量的公式推理，往往與現(xiàn)代通信的發(fā)展現(xiàn)狀脫節(jié)，易導(dǎo)致學(xué)生陷入機(jī)械式、填鴨式的學(xué)習(xí)誤區(qū)，不利于培養(yǎng)學(xué)習(xí)的興趣；另一類課本過于重視應(yīng)用，羅列了大量的電路圖及求解過程，但缺少理論支撐，以至于學(xué)生不知所云。因此，選用的教材不僅應(yīng)包含基本的基礎(chǔ)知識，還應(yīng)具有實(shí)用價(jià)值和代表性的電路設(shè)計(jì)、電路計(jì)算方法。此外，在輔導(dǎo)書的選擇上應(yīng)盡量選用經(jīng)典教材，此類教材一般涵蓋了課程的基礎(chǔ)內(nèi)容，方便學(xué)生對于高頻知識的進(jìn)一步理解和掌握。這樣，通過選擇比較“新”的教材以及經(jīng)典的輔導(dǎo)書，在課堂上形成條理清楚的知識框架，課后利用輔導(dǎo)書的細(xì)節(jié)描述進(jìn)行知識補(bǔ)充，平衡了兩種教材的側(cè)重點(diǎn)，有效增加了課程的知識含量。

2 合理的課堂安排

高頻電子線路課程內(nèi)容含量大，但是課時(shí)非常有限，因此需要有效合理地安排授課結(jié)構(gòu)，避免填鴨式、簡單化的教學(xué)模式。主要措施有兩項(xiàng)：一是根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)進(jìn)行授課時(shí)間的規(guī)劃；二是采用板書與多媒體相結(jié)合的教學(xué)手段。

通過對大量學(xué)生學(xué)習(xí)行為的研究，心理學(xué)家發(fā)現(xiàn)，學(xué)生的注意力分為三個(gè)階段：旺盛期、平靜期、分散期。因此，根據(jù)該特點(diǎn)將整個(gè)授課時(shí)間劃分為三部分：講課開始時(shí)，學(xué)生的興趣激增，這是授課的黃金時(shí)期，利用有限的時(shí)間回顧上節(jié)課的重點(diǎn)，并與本節(jié)課講授內(nèi)容進(jìn)行聯(lián)系，提出本節(jié)課需要解決的問題，幫助學(xué)生回顧的同時(shí)引出本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容，這樣有助于學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)的興趣，調(diào)動(dòng)求知欲，激發(fā)學(xué)生的積極性。在中間時(shí)段，學(xué)生的興趣保持理想的狀態(tài)，此時(shí)將問題展開，通過正確的邏輯推導(dǎo)和詳細(xì)的講解，逐步給出問題的答案。最后一段時(shí)間，學(xué)生的注意力開始分散，此時(shí)給出問題的結(jié)論，并總結(jié)整節(jié)課的重點(diǎn)，幫助學(xué)生進(jìn)一步鞏固課程內(nèi)容。

在講授過程中，采用板書和多媒體相結(jié)合的方式。板書是傳統(tǒng)且有效的教學(xué)方式，通過板書的過程，學(xué)生可以跟隨教師的思路，一步一步地理解教學(xué)內(nèi)容的每一個(gè)細(xì)節(jié)，并且有足夠的時(shí)間記筆記。因此，充分的備課至關(guān)重要，在板書過程中，把一節(jié)課程的重點(diǎn)通過提出問題的形式列在黑板的右邊，通過問題的羅列，構(gòu)造出本節(jié)課內(nèi)容的主框架，問題的提出需要條理清晰，前后關(guān)聯(lián)，方便學(xué)生迅速掌握課程的重點(diǎn)。由于課程中的電路圖多，分析方法多樣化，如果單純使用板書教學(xué)，將有大量的課堂時(shí)間浪費(fèi)在黑板畫圖上。比如在講解高頻功率放大器的4個(gè)外部特性時(shí)，最有效的辦法就是圖解法，通過圖像的演示，將各個(gè)特性隨著參數(shù)變化所表現(xiàn)出來的特征形象直觀地展示出來。由于板書圖像不僅花費(fèi)時(shí)間，同時(shí)占用大面積的黑板空間，降低了時(shí)間和黑板空間的利用率，因此，在講授過程中應(yīng)輔以多媒體進(jìn)行圖像的展示。

在教學(xué)過程中，將復(fù)雜的電路或者曲線圖形用PPT軟件進(jìn)行動(dòng)畫展現(xiàn)，可幫助學(xué)生了解更多的細(xì)節(jié)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并通過合理的顏色配置，豐富學(xué)生的視覺感受，在一定程度上緩解上課的疲乏情緒。多媒體簡單生動(dòng)，板書靈活多變，將兩者相結(jié)合，通過設(shè)計(jì)合理的教學(xué)過程結(jié)構(gòu)，可達(dá)到優(yōu)化的教學(xué)效果。

3 仿真與多媒體有效結(jié)合

由于課程內(nèi)容復(fù)雜抽象，當(dāng)涉及復(fù)雜電路或者陌生信號形式時(shí)，純粹的講解和分析并不能有效幫助學(xué)生理解，借助于計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行電路的仿真，將實(shí)踐教學(xué)引入課堂，對所講述理論進(jìn)行應(yīng)用性驗(yàn)證，可增加學(xué)生對理論知識的理解和電路結(jié)構(gòu)的把握，有助于提高教學(xué)的效果和質(zhì)量。

Multisim是基于原理電路、電路功能測試的仿真軟件，其界面直觀，虛擬儀器種類齊全，操作與實(shí)際儀器的面板非常相似，元器件種類眾多，能很好地滿足高頻電子線路課程的仿真需求。因此可以將其引入課堂，通過仿真電路的建立和參數(shù)的設(shè)置獲得各種仿真波形圖，對授課內(nèi)容進(jìn)行驗(yàn)證。比如在介紹峰值包絡(luò)檢波器的失真時(shí)，由于理論比較復(fù)雜，只憑借想象和畫圖講解很難達(dá)到良好的效果。采用Multisim軟件對兩種實(shí)現(xiàn)電路進(jìn)行仿真比較，通過虛擬示波器觀察波形，可以幫助學(xué)生更快、更形象地區(qū)分兩種波形的不同。圖1為通過改變檢波電容的大小獲得的惰性失真圖，圖2為改變調(diào)幅系數(shù)以及交直流負(fù)載電阻比值獲得的底部切削失真圖，通過仿真可以清楚地理解系數(shù)的變化對于檢波器性能的影響，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)學(xué)公式的推導(dǎo)說明，可使問題更加淺顯易懂。

圖1 惰性失真圖

圖2 底部切削失真圖

4 結(jié)束語

高頻電子線路課程教學(xué)過程中不僅需要采用簡單易懂的教材以及經(jīng)典的輔導(dǎo)書，同時(shí)要合理安排授課結(jié)構(gòu)，以板書為主，并采用PPT軟件結(jié)合多媒體進(jìn)行相關(guān)復(fù)雜電路和圖像的展示。在對高頻電路進(jìn)行理論分析的同時(shí)，利用Multisim 軟件輔以電路仿真，實(shí)現(xiàn)理論講解和仿真驗(yàn)證結(jié)合，有助于將復(fù)雜、抽象的理論問題簡單化、具體化，加深學(xué)生對高頻電子線路理論知識的理解，可獲得良好的授課效果。

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