《通信電子線路》的教學(xué)方法研究

柳穎

摘 要：對(duì)《通信電子線路》課程難教難學(xué)的現(xiàn)狀進(jìn)行了一些思考。結(jié)合信號(hào)載波產(chǎn)生電路的教學(xué)，以培養(yǎng)學(xué)生的興趣、實(shí)際應(yīng)用能力為目標(biāo)，從理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)兩方面出發(fā)，對(duì)課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式進(jìn)行了分析與探討，充分利用仿真軟件以及硬件實(shí)驗(yàn)使學(xué)員加深對(duì)理論知識(shí)的理解，效果較好。

關(guān)鍵詞：通信電子線路；教學(xué)方法；分析

1 引言

《通信電子線路》（以下簡(jiǎn)稱《通電》）是無(wú)線通信專業(yè)士官教育中重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程。該課程的主要內(nèi)容是無(wú)線電收發(fā)系統(tǒng)中的通用電路功能模塊分析與測(cè)試，并包含部分信號(hào)處理的基礎(chǔ)知識(shí)。該課程的知識(shí)對(duì)無(wú)線通信專業(yè)的士官任職技能訓(xùn)練構(gòu)成有力的理論支撐，無(wú)論哪個(gè)型號(hào)的無(wú)線通信裝備都不可避免地涉及信號(hào)產(chǎn)生、信號(hào)放大以及信號(hào)的調(diào)制解調(diào)等問(wèn)題，因此，《通電》課程的開(kāi)展對(duì)于無(wú)線通信專業(yè)士官教育而言是不可或缺的。

然而，目前在《通電》的授課過(guò)程中，中專和大專兩個(gè)層次的學(xué)員都不同程度地存在學(xué)習(xí)興趣不足、學(xué)習(xí)吃力、上課走神甚至睡覺(jué)等問(wèn)題。很多學(xué)員只能機(jī)械地背記對(duì)知識(shí)點(diǎn)的描述而不能理解和運(yùn)用，回答問(wèn)題中往往對(duì)基本概念張冠李戴的情況。之所以出現(xiàn)這些問(wèn)題，說(shuō)明《通電》課的教學(xué)方法還不夠合理，教與學(xué)出現(xiàn)了一定的脫節(jié)，作為《通電》課的教員需要深入思考和分析，改進(jìn)教學(xué)思路和方法，改善教學(xué)質(zhì)量。

2 《通信電子線路》教學(xué)的現(xiàn)狀

目前，學(xué)員們普遍反映《通電》課的內(nèi)容枯燥難學(xué)，教員認(rèn)為非常簡(jiǎn)單的問(wèn)題往往在學(xué)員看來(lái)如同天書(shū)一般。這種情況不僅損害學(xué)員的學(xué)習(xí)積極性，同時(shí)也讓教員感到十分尷尬。要想找到問(wèn)題的癥結(jié)所在，必須從教員、學(xué)員以及課程本身三個(gè)方面進(jìn)行分析。

2.1 《通信電子線路》的知識(shí)特點(diǎn)

《通電》課的主要內(nèi)容是無(wú)線電收發(fā)系統(tǒng)中的通用功能電路模塊，為了突出不同型號(hào)電路的共性，上課所講解的電路是對(duì)實(shí)際電路的一種抽象，教材內(nèi)容側(cè)重分析原理而弱化了與實(shí)際裝備的聯(lián)系。以信號(hào)載波產(chǎn)生電路為例，短波電臺(tái)和超短波電臺(tái)中采用的正弦波振蕩器顯然是不同的，但在《通電》課中是不加區(qū)分的，而是側(cè)重于分析各種振蕩器共同的特性。學(xué)員無(wú)法將所學(xué)的知識(shí)直接與裝備操作和維護(hù)聯(lián)系起來(lái)，往往感覺(jué)知識(shí)的實(shí)用性不強(qiáng)。

另外，電路元器件的性質(zhì)較復(fù)雜，組成電路之后其原理并非淺顯直觀，為了準(zhǔn)確全面地描述電路，授課中不得不采用大量的數(shù)學(xué)表達(dá)式。比如三極管是通信電路中最基本的元器件之一，是放大器和振蕩器的關(guān)鍵器件，三個(gè)電極的電壓關(guān)系不同，三極管可能工作在截止區(qū)、放大區(qū)或者飽和區(qū)；即使三個(gè)電極的電壓關(guān)系相同，不同的信號(hào)頻率下三極管的工作狀態(tài)也不一樣，而這些狀態(tài)的變化不是顯而易見(jiàn)的。即使用簡(jiǎn)化的電路模型來(lái)代替三極管，而不得不涉及壓控電流源這樣的抽象概念，因此學(xué)員在理解上存在一定的困難就是不可避免的。

2.2 教員存在的問(wèn)題

講授《通電》課程的教員一般要求具備本科以上學(xué)歷，而通信專業(yè)本科學(xué)生一般是在第五學(xué)期才開(kāi)始學(xué)習(xí)高頻電子線路的知識(shí)，因此，絕大部分教員自身學(xué)習(xí)高頻電路知識(shí)時(shí)所具備的理論基礎(chǔ)和認(rèn)知能力與我院學(xué)員的實(shí)際情況存在巨大差異。教員無(wú)法體會(huì)學(xué)員對(duì)問(wèn)題理解上的困難，很多問(wèn)題在教員看來(lái)是顯而易見(jiàn)的，而對(duì)于學(xué)員而言卻如同天書(shū)。

不能恰當(dāng)掌握學(xué)員的知識(shí)基礎(chǔ)，不能充分了解學(xué)員的認(rèn)知能力造成《通電》授課時(shí)的教學(xué)脫節(jié)，這是教員方面存在的主要問(wèn)題。

2.3 學(xué)員存在的問(wèn)題

《通電》的授課過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，學(xué)員存在較普遍的問(wèn)題是數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較差，很多人連基本的阻抗計(jì)算都不知如何下手，另外，邏輯思維能力較差也是很多學(xué)員的實(shí)際情況，問(wèn)題分析中稍有一點(diǎn)繞彎就無(wú)法理解。

學(xué)員基礎(chǔ)差的實(shí)際情況與《通電》課程能容復(fù)雜的特點(diǎn)構(gòu)成了一對(duì)矛盾，矛盾解決的關(guān)鍵只能是教員對(duì)目前的教學(xué)思路和方法進(jìn)行改進(jìn)。以下結(jié)合《通電》課程中載波生成電路的相關(guān)內(nèi)容的教學(xué)，本文對(duì)改進(jìn)的教學(xué)方法進(jìn)行分析和探討。

3 《通信電子線路》的教學(xué)方法

結(jié)合《通電》課教學(xué)現(xiàn)狀的分析，作者認(rèn)為可以從以下兩個(gè)方面入手，一是將復(fù)雜的問(wèn)題拆分成多個(gè)層次，每個(gè)層次中只包含一個(gè)顯而易見(jiàn)的原理，層層遞進(jìn)完成綜合分析；二是將靜態(tài)的電路圖轉(zhuǎn)化成動(dòng)態(tài)的電路，將單純思考理解的問(wèn)題轉(zhuǎn)化成需要?jiǎng)邮趾陀^察的現(xiàn)象。

3.1 理論問(wèn)題拆分講解，層層遞進(jìn)

電路分析中很多原理和特性不是淺顯易懂的，即便是將電路從結(jié)構(gòu)上拆分成幾個(gè)簡(jiǎn)單的部分，有些原理仍是不夠直觀。例如文氏橋振蕩器中的RC串并聯(lián)電路，從結(jié)構(gòu)上看，該電路僅有電容和電阻構(gòu)成，元件總數(shù)只有4個(gè)，但是這個(gè)電路在振蕩器中既起分壓反饋?zhàn)饔茫制疬x頻濾波作用，而且兩種作用都不是很直觀，必須從電路的阻抗計(jì)算入手。這個(gè)問(wèn)題是授課的重點(diǎn)，同時(shí)又是學(xué)員理解的難點(diǎn)，要想使學(xué)員能夠充分理解，必須將分析過(guò)程拆成多個(gè)層次。

首先，將RC橋式電路比作一個(gè)純電阻分壓電路，讓學(xué)員理解電路輸出與輸入的關(guān)系；第二步是將電容的阻抗計(jì)算代進(jìn)去，進(jìn)行復(fù)數(shù)的阻抗變換，此時(shí)部分學(xué)員開(kāi)始有些迷惑，需要馬上回顧電容的阻抗表達(dá)式；第三步是寫(xiě)出橋式電路的分壓系數(shù)表達(dá)式，由于部分學(xué)員對(duì)數(shù)學(xué)表達(dá)式理解有困難，馬上給出與表達(dá)式意義相對(duì)應(yīng)的曲線圖，結(jié)合圖形進(jìn)行講解；最后，將RC橋式電路的幅頻曲線與之前學(xué)過(guò)的LC諧振回路的幅頻曲線相比較，使學(xué)員理解橋式電路的選頻作用。

講解過(guò)程的前兩步幾乎所有學(xué)員都能馬上理解，后兩步需要結(jié)合之前所學(xué)的知識(shí)來(lái)對(duì)比理解，每一步單獨(dú)來(lái)看都是比較淺顯直接的，其難度與普通學(xué)員的認(rèn)知能力相符，學(xué)員的思考過(guò)程不需要繞彎。整體來(lái)看，將問(wèn)題進(jìn)行拆分有效降低了學(xué)員的理解難度，實(shí)踐中取得了較好的授課效果。

3.2 重視電路仿真和實(shí)驗(yàn)教學(xué)

教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，士官學(xué)員的抽象思維能力雖然較弱，但是其動(dòng)手能力和觀察能力卻是比較強(qiáng)的，而且學(xué)員們往往對(duì)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象記得非常清楚。如果將枯燥的電路圖分析轉(zhuǎn)化成實(shí)際電路的測(cè)試，并使學(xué)員能夠直接觀察電路輸出的變化，不僅能充分發(fā)揮他們的優(yōu)勢(shì)，而且很大程度上激發(fā)學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣。

同樣以載波生成電路的教學(xué)為例，雖然教材上的知識(shí)點(diǎn)中不針對(duì)某具體的載波生成電路，但是在授課過(guò)程中可以利用電路仿真軟件搭建一個(gè)具體振蕩電路，結(jié)合仿真軟件提供的虛擬測(cè)量?jī)x器，學(xué)員們能夠觀察電路元器件參數(shù)的變化引起的輸出信號(hào)的差異。通信基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室中配備了高頻電路實(shí)驗(yàn)箱，學(xué)員可以在實(shí)驗(yàn)課上自己動(dòng)手調(diào)節(jié)振蕩電路的電容、電阻，利用示波器觀察輸出信號(hào)的頻率以及幅度的變化。實(shí)踐證明，學(xué)員們對(duì)自己觀察到的現(xiàn)象充滿好奇，結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行理論講解，學(xué)員們理解更快，記憶也更牢固。

4 結(jié)束語(yǔ)

教學(xué)過(guò)程要想取得好的效果，一方面要求教員必須了解學(xué)員的認(rèn)知能力特點(diǎn)，并且遵循學(xué)習(xí)的規(guī)律性，另一方面教員要深入發(fā)掘所講授的內(nèi)容與學(xué)員興趣的結(jié)合點(diǎn)。《通信電子線路》課程雖然理論性較強(qiáng)，相對(duì)枯燥和不容易理解，但是通過(guò)不斷探索和改進(jìn)教學(xué)方法和手段，就一定能使教學(xué)效果得到不斷的提升。

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