高職高?！陡哳l電子線路》教學(xué)方法探析

摘要：《高頻電子線路》是高職高專電子信息、通信類專業(yè)的主干課程之一，是一門核心的專業(yè)基礎(chǔ)課程，在整個專業(yè)知識結(jié)構(gòu)中起到承上啟下的作用，同時也是一門學(xué)生比較難學(xué)、老師比較難教的課程。通過分析《高頻電子線路》教學(xué)中存在的問題，結(jié)合筆者多年的教學(xué)實踐，在本課程的的教學(xué)改革中提出幾點想法，旨在通過教學(xué)方法改革提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生實踐動手能力。

關(guān)鍵詞：高頻電子線路；教學(xué)改革；教學(xué)方法

1．《高頻電子線路》教學(xué)存在的問題

《高頻電子線路》是指在高頻段范圍內(nèi)實現(xiàn)特定功能的電路，在現(xiàn)代通信系統(tǒng)中有著非常廣泛的應(yīng)用。該課程是通信專業(yè)的主干課程之一，內(nèi)容主要包括無線通信系統(tǒng)的組成、信號的和發(fā)送和接受系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)及工作原理等，是通信專業(yè)類學(xué)生應(yīng)具備的知識結(jié)構(gòu)的重要組成部分。然而，學(xué)生對該門課程普遍覺得較難理解，存有畏難情緒，學(xué)習(xí)效果較差，學(xué)完后印象不深；而教師也覺得該課程教學(xué)難度較大，上課效果不理想。究其原因主要有以下幾點：

（1）高頻電路的特殊性

在學(xué)習(xí)《高頻電子線路》之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)過了《電路基礎(chǔ)》和《低頻電子線路》這兩門課程，具備了一定的電路知識基礎(chǔ)。但是與低頻電路相比，高頻電路的工作頻率較高，電路的結(jié)構(gòu)及工作原理有其特殊性，而分析方法也與低頻電路有著比較大的區(qū)別，這往往令學(xué)生無所適從。

（2）高頻電路抽象復(fù)雜，數(shù)學(xué)公式多

高頻電路是非線性電路，比較抽象復(fù)雜，往往需要進行復(fù)雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，對學(xué)生的數(shù)學(xué)知識要求比較高。與低頻電路相比，高頻電路的一大特點就是公式多，而這些公式又依賴于數(shù)學(xué)推導(dǎo)，如傅里葉變換等。但是，由于傅里葉變換等數(shù)學(xué)知識較難，在高職高專的《高等數(shù)學(xué)》學(xué)習(xí)過程中，沒有做為重點來學(xué)，從而直接造成了許多學(xué)生數(shù)學(xué)知識的缺乏，間接地導(dǎo)致了了《高頻電子線路》難學(xué)難教。

（3）重理論輕實踐

《高頻電子線路》課程在教學(xué)中存在較嚴重的重理論輕實踐的現(xiàn)象。主要原因有以下兩點：一是該課程學(xué)時壓縮，整個學(xué)時較少，只能挑選出幾個典型電路模塊進行簡單的驗證性實驗，從而難以給學(xué)生提供一個對高頻電子線路感性認識的平臺。二是高頻電子線路對實驗設(shè)備要求較高，由于高頻電子技術(shù)的高頻特性，實驗電路比較容易損壞，且難以維修，往往經(jīng)過兩、三屆學(xué)生使用后，電路就很難調(diào)出理想的波形，課程實驗難以取得預(yù)期的效果，還直接影響了學(xué)生實踐能力的提高。

2.教學(xué)改革的幾點想法

2.1始終圍繞無線通信系統(tǒng)

《高頻電子線路》是圍繞無線模擬通信系統(tǒng)展開，包括信號的產(chǎn)生，信號的發(fā)送和信號的接收。在課程一開始講緒論的時候，以調(diào)幅廣播發(fā)射設(shè)備和接收設(shè)備為例建立無線通信系統(tǒng)的概念，也可以通過學(xué)生使用的手機為例，使學(xué)生覺得通信系統(tǒng)就在自己身邊，同時也讓學(xué)生從框架上了解無線通信系統(tǒng)的基本組成，熟悉無線通信系統(tǒng)中包含哪些電路，以及每個電路的作用。在后續(xù)章節(jié)的學(xué)習(xí)中，始終將每部分電路與無線通信系統(tǒng)聯(lián)系起來，而不是孤立的。講完每部分電路后，通過無線通信系統(tǒng)的發(fā)送設(shè)備系統(tǒng)或接收設(shè)備系統(tǒng)將每部分電路聯(lián)系起來。比如講完了高頻振蕩器、振幅調(diào)制電路和功率放大電路后，就可以以實際的信號發(fā)送系統(tǒng)為例，結(jié)合無線通信系統(tǒng)的發(fā)送設(shè)備原理框圖，振蕩器用來產(chǎn)生高頻載波信號，通過振幅調(diào)制電路將低頻調(diào)制信號加載在高頻載波信號上實現(xiàn)調(diào)制，在經(jīng)過功率放大器進行功率放大后才能有效的將攜帶調(diào)制信號信息的調(diào)幅信號通過天線發(fā)送出去。這樣更能加深學(xué)生對通信系統(tǒng)的理解和鞏固，同時也提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.2多種教學(xué)手段并用

在《高頻電路》的教學(xué)中，對于理論上難以理解，而且實驗效果不明顯的的電路原理，如LC振蕩器、丙類諧振功率放大器、調(diào)制與解調(diào)電路，就可以采用電子線路仿真軟件Multisim10對這些電路進行仿真演示，可使抽象、難理解的內(nèi)容變得生動、直觀，使學(xué)生更容易掌握和理解。利用Multisim10仿真軟件進行教學(xué)，可以克服《高頻電子線路》理論教學(xué)枯燥難學(xué)，通過讓學(xué)生先觀察現(xiàn)象，再向其提出疑問，對問題的層層遞進，巧妙地將學(xué)習(xí)內(nèi)容逐一展現(xiàn)，最后再探究其本質(zhì)進行公式的推導(dǎo)。這樣符合從感性認識到理性認識的認知規(guī)律，調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，也有助于增強學(xué)生的理解和記憶，拓展學(xué)生探索新知識的思路，同時也彌補了實踐教學(xué)的的不足。

使用多媒體教學(xué)工具增加了信息量，特別是較復(fù)雜的實際電路，這樣可以節(jié)省畫圖的時間，又可以和學(xué)生互動，一起對電路原路以及各個電路元件的作用進行分析。但是對于有些重要的，較復(fù)雜的公式推導(dǎo)用多媒體課件演示就不太適合，造成學(xué)生思維的不連貫，這時可采用傳統(tǒng)的“粉筆+黑板”的方式和學(xué)生一起一步一步推導(dǎo)公式，這樣使得學(xué)生思維連貫，易于理解和掌握。

根據(jù)不同的內(nèi)容采用不同的教學(xué)手段，多種教學(xué)手段互補一起為教學(xué)服務(wù)，有利于學(xué)生真正理解和掌握知識。

2.3比較教學(xué)法

在教學(xué)過程中，結(jié)合《高頻電子線路》課程的特點，常常采用比較法，使學(xué)生對前后所學(xué)的電路更容易理解和記憶。比如低頻放大電路與高頻放大電路的比較，調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相三種已調(diào)信號的比較，AM、DSB、SSB三種調(diào)幅信號的比較等等。例如高頻小信號諧振放大器和高頻諧振功率放大器有相同之處，如都有放大電路和LC并聯(lián)諧振回路，當(dāng)然也有區(qū)別，比較如表1所示。

2.4注重實際應(yīng)用電路的分析

在教材中，電路模型與實際應(yīng)用電路之間有一定的差異，實際電路中多了學(xué)多濾波、耦合器件、匹配網(wǎng)絡(luò)等，比如旁路電容、耦合電容、高頻扼流線圈。下面以LC電容三端式振蕩器為例，圖1所示是LC振蕩器電路模型，圖4所示是實際的LC振蕩器電路?？梢婋娐纺Ｐ捅容^簡單，主要注重電路原理、的分析，但是其實際電路就復(fù)雜了好多。在圖2所示電路中多了由旁路電容C1組成的接地去耦電路，LC高頻扼流線圈起到的阻高頻通直流的作用，以及由C2、C3和LE構(gòu)成的LCП型濾波器作為直流電源的去耦電路。對于初學(xué)者而言，在分析實際電路時，往往很難分辨哪些元件是關(guān)鍵元件，哪些是輔助元件，使學(xué)生不知從何下手去分析，只有通過老師對大量實際電路的分析講解，才能讓學(xué)生掌握實際電路的分析。

2.5加強實踐動手能力的培養(yǎng)

在實際教學(xué)中，基礎(chǔ)性、驗證性的實驗教學(xué)不能滿足實踐教學(xué)的需要，對學(xué)生動手能力的培養(yǎng)和學(xué)習(xí)興趣的提高是很有限的。為了彌補實踐教學(xué)的需要和培養(yǎng)學(xué)生動手能力，在教學(xué)過程中必須加強實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，可以在學(xué)生掌握理論知識的基礎(chǔ)之上，可以嘗試實際高頻電路的設(shè)計，比如LC三端式振蕩器的設(shè)計、高頻功率放大器的設(shè)計、小功率調(diào)幅發(fā)射機及接收機的設(shè)計、將所學(xué)的理論知識很好的用于實踐中，既掌握了理論知識，又加強了學(xué)生實踐動手能力的培養(yǎng)，同時也提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，變被動為主動。

3.結(jié)語

通過多媒體、電子線路仿真軟件、傳統(tǒng)的“粉筆+黑板“多種教學(xué)手段，使用比較法、圍繞無線通信系統(tǒng)展開各章內(nèi)容的教學(xué)、注重實際電路系統(tǒng)的分析，以及加強實踐動手能力的培養(yǎng)等教學(xué)方法，在筆者近幾年的《高頻電子線路》教學(xué)實踐中，使得教學(xué)效果明顯提高，同時也提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了學(xué)生的實踐動手能力。

參考文獻

[1]胡宴如.高頻電子線路（第四版）[M].北京：高等教育出版社，2011.

[2]黃智偉.基于NTMultisim的電子電路計算機仿真設(shè)計與分析[M].北京：電子工業(yè)出版社，2008.

[3]鄭應(yīng)光.模擬電子線路（二）[M].南京：東南大學(xué)出版社，2000.

[4]張海燕，蘇新紅.高頻電子電路與仿真設(shè)計[M].北京：北京郵電大學(xué)出版社，2010.

作者簡介：

張海燕（1978-），女，陜西咸陽人重慶電子工程職業(yè)學(xué)院通信工程學(xué)院，講師，碩士，研究方向：電子信息技術(shù)。