“電子信息基礎(chǔ)”課程建設(shè)初探

（解放軍理工大學(xué)通信工程學(xué)院，江蘇南京210007）

（解放軍理工大學(xué)通信工程學(xué)院，江蘇南京210007）

文章對我校有線通信指揮專業(yè)的電子信息課程的進行了研究。針對課程特點提出了優(yōu)化課程體系的基本思路，系統(tǒng)地從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實驗教學(xué)等方面進行了分析和探討。希望通過課程建設(shè)，能更好地激發(fā)學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效率，達到課程標(biāo)準(zhǔn)的要求。

電子信息基礎(chǔ)；課程建設(shè)；通信指揮

引言

“電子信息基礎(chǔ)”課程是我校有線通信指揮專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，課程內(nèi)容涉及范圍比較廣，涵蓋了電路分析的基本原理和規(guī)律、信號與系統(tǒng)分析的基本方法和思路、模擬電子器件和電路的分析以及數(shù)字電路的基本原理和分析。由于課程概念多，內(nèi)容抽象，而學(xué)員基礎(chǔ)又相對薄弱，如何在有限學(xué)時內(nèi)讓學(xué)員掌握盡可能多的知識，對教員提出了很高的要求。鑒于“電子信息基礎(chǔ)”課程是后續(xù)專業(yè)專業(yè)課程的基礎(chǔ)，它所包括的基本理論、基本方法、基本技能是學(xué)員學(xué)習(xí)后繼課程不可或缺的知識和能力儲備，我們必須采取有效措施，加強電子信息基礎(chǔ)的課程建設(shè)。

一、課程特點

“電子信息基礎(chǔ)”課程包括了電路分析基礎(chǔ)、信號與系統(tǒng)、模擬電子電路、數(shù)字電子電路課程的主要知識點，旨在向?qū)W員介紹基本的電路原理和規(guī)律，使他們了解系統(tǒng)的基本分析方法，熟悉現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展趨勢和常用電子器件的基本原理和電子電路的分析估算，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)奠定所需的理論基礎(chǔ)。相比其他課程，該課程具有以下特點：

（1）內(nèi)容覆蓋面廣。這門課程的主要內(nèi)容從單個元件介紹到整個系統(tǒng)分析，從連續(xù)系統(tǒng)到離散系統(tǒng)，從模擬電路到數(shù)字電路，包括了一般通信電子專業(yè)的四門主干課程的主要知識點。（2）公式多，概念抽象。該課程中的信號系統(tǒng)部分和模擬電路部分介紹了大量的公式，部分知識點理論性很強，無具體模型，理解較難。（3）與工程應(yīng)用聯(lián)系緊密。該課程有很廣泛的應(yīng)用背景，尤其是其中正弦穩(wěn)態(tài)電路、系統(tǒng)的頻域分析、放大電路、邏輯電路等知識，都是實際應(yīng)用的理論基礎(chǔ)。鑒于以上分析的課程特點，結(jié)合學(xué)員的能力情況，“電子信息基礎(chǔ)”的課程建設(shè)，應(yīng)該從精選教學(xué)內(nèi)容、改進教學(xué)手段、優(yōu)化實驗教學(xué)等方面進行研究。

二、課程建設(shè)研究

（一）精選教學(xué)內(nèi)容

聯(lián)合國教科文組織曾強調(diào)過:“面對復(fù)雜的需要，為了避免課程超載，解決的辦法不是在現(xiàn)行內(nèi)容中增添新的因素，而應(yīng)考慮到有關(guān)學(xué)科的補充性和計劃中的教育目的，而把所有因素有機地整合成一個新的、復(fù)合的整體”。作為一門綜合了多門電類主干課程的專業(yè)基礎(chǔ)課程，在內(nèi)容選擇上不能將原有課程的內(nèi)容進行簡單堆砌，而應(yīng)該根據(jù)課程體系合理安排授課內(nèi)容。

1.傳統(tǒng)電路基礎(chǔ)的教學(xué)方案是：電阻電路分析→動態(tài)電路分析→正弦穩(wěn)態(tài)電路分析。信號與系統(tǒng)的教學(xué)順序是：連續(xù)時間系統(tǒng)的時域分析→頻域分析→復(fù)頻域分析→離散系統(tǒng)分析?，F(xiàn)在合并在一門課程中，如果還按照原來的授課方式會出現(xiàn)諸多問題，一是在內(nèi)容上仍然存在很多重復(fù)；二是課時有限，內(nèi)容信息量大，教員的授課難度較大；三是與學(xué)員今后的工作需求不相符。因此，可以將講課內(nèi)容分成如下幾部分：

（1）純電阻電路部分，這部分是電路分析的基礎(chǔ)，主要介紹了許多普遍適用的、長期有效的基本概念、基本定理和基本分析方法。學(xué)員大多接觸過電路中常用的基本元件，學(xué)習(xí)起來容易上手。同時在授課中盡量與實際電路模型相聯(lián)系，適量增加工程實例，幫助學(xué)員建立電路基本的概念和掌握電路基本的分析方法。（2）動態(tài)電路的時域分析部分，傳統(tǒng)電路課程中動態(tài)電路的教學(xué)只注重分析工程上廣泛應(yīng)用的簡單低階電路，其分析方法與《信號與系統(tǒng)》的連續(xù)系統(tǒng)時域分析相重復(fù)，因此可以將動態(tài)電路分析與《信號與系統(tǒng)》中的連續(xù)時間系統(tǒng)的時域分析部分進行融合，在系統(tǒng)的大概念下，先介紹一般n階線性時不變連續(xù)系統(tǒng)時域求解方法，包括數(shù)學(xué)模型的建立和響應(yīng)求解的數(shù)學(xué)方法。然后再引入一階、二階電路系統(tǒng)響應(yīng)的通式求解法。如此安排，從一般到特殊，銜接自然，條理清晰，同時又避免了以往兩門課程的重復(fù)。（3）連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析，信號與系統(tǒng)的頻域分析是現(xiàn)代通信應(yīng)用的必備知識，與很多工程實踐聯(lián)系緊密，為實際工程問題的解決提供了理論基礎(chǔ)和方法。在這部分內(nèi)容里介紹了信號的頻譜、帶寬以及濾波、調(diào)制解調(diào)等通信和信號處理領(lǐng)域的重要概念。

2.電子技術(shù)部分。《模擬電子電路》和《數(shù)字電子基礎(chǔ)》主要講述電子技術(shù)中最基本的內(nèi)容，即電子電路的原理及分析方法，電子器件的性能與應(yīng)用。該課程是專業(yè)基礎(chǔ)課，其主要目的在于確保學(xué)員可以懂得電子技術(shù)的學(xué)術(shù)概念以及會使用日常使用的分析方法進行電子技術(shù)分析。通過對以往學(xué)員的調(diào)查，大多數(shù)學(xué)員畢業(yè)后分配到了基層部隊，平常會接觸到一些通信設(shè)備，但并不需要太關(guān)注設(shè)備的具體元件細節(jié)。另外，該部分中有些知識點與《信號與系統(tǒng)》和后續(xù)專業(yè)課程《通信原理》《數(shù)字信號處理》重復(fù)，因此在這部分知識的選擇上主要分為以下幾塊：

（1）半導(dǎo)體器件基礎(chǔ)和放大電路分析，現(xiàn)代電子系統(tǒng)中，電信號的產(chǎn)生、發(fā)送、接收、變換和處理，幾乎都以放大電路為基礎(chǔ)。這部分內(nèi)容的介紹旨在讓學(xué)員清楚了解基本器件的原理和特點、不同類型的基本放大電路的原理和性能指標(biāo)，從而應(yīng)用到實際儀器中。由于計算機的廣泛使用和各種軟件的開發(fā)，為課程的研究提供了嶄新的輔助工具和手段。這部分知識在講授時應(yīng)重分析，輕計算。（2）數(shù)字邏輯基礎(chǔ)，作為數(shù)字電路的基礎(chǔ)內(nèi)容，數(shù)字邏輯基礎(chǔ)主要向?qū)W員介紹基本的邏輯關(guān)系，了解數(shù)字電路的表示方法，完成從模擬表示方法到數(shù)字表示方法的轉(zhuǎn)變。重點讓學(xué)員形成邏輯思維方式，掌握邏輯運算方法和法則。（3）邏輯電路分析，邏輯電路具有抗干擾能力強、精度和保密性佳的優(yōu)點，所及介紹邏輯電路的分析方法有助于學(xué)員理解數(shù)字控制、通信和自動化方面的電路原理。主要讓學(xué)員了解不同類型的邏輯電路的分析方法，掌握邏輯電路的設(shè)計原理。

（二）改進教學(xué)手段

雖然課程內(nèi)容設(shè)置進行了重組，但總的來說專業(yè)基礎(chǔ)課程的教學(xué)內(nèi)容相對抽象、知識點分散、分析方法多樣、器件和電路類型復(fù)雜，學(xué)員普遍感到內(nèi)容枯燥難懂，知識點多，難以記憶，從而產(chǎn)生厭學(xué)、畏難情緒。所以，要想提高教學(xué)質(zhì)量，合理教學(xué)方法和手段的運用是很重要的環(huán)節(jié)。

先進的教學(xué)方法和手段是提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，挖掘人才發(fā)展?jié)摿Φ拇呋瘎?，是實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的基本途徑，其中教學(xué)模式的使用直接關(guān)系到教學(xué)理念和教學(xué)目標(biāo)的實現(xiàn)。我們應(yīng)該強調(diào)學(xué)為主體，教為主導(dǎo)，充分調(diào)動學(xué)員的積極性、主動性和創(chuàng)造性，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的特點，凝練、選取和探索多種教學(xué)模式。一是發(fā)展主體式教學(xué)。課堂教與學(xué)要以學(xué)員為中心，“學(xué)”為主體，教員要為學(xué)員營造和諧的教學(xué)氛圍，讓學(xué)員成為學(xué)習(xí)的主人。二是發(fā)展啟發(fā)式教學(xué)。通過采取問題啟發(fā)誘導(dǎo)、組織討論研究、講授與對話結(jié)合等方式進行教學(xué)，提倡學(xué)員提出問題、爭論問題，并在這種激烈的思辨與交鋒中培養(yǎng)運用創(chuàng)新的思維方法，鍛煉其解決實際問題的能力。三是突出創(chuàng)造性教學(xué)。以培養(yǎng)學(xué)員創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力為目的，大力倡導(dǎo)和推行探索性原則、動態(tài)性原則和個性化原則，使教學(xué)過程不僅成為傳授知識的過程，更使之成為開發(fā)智力和發(fā)展創(chuàng)造能力的過程。在本課程的授課過程中，應(yīng)該避免枯燥的講解，多將實例引入到課程中，采用問題驅(qū)動、探究式、研討式等多種教學(xué)模式，充分調(diào)動學(xué)員的主觀能動性，讓學(xué)員從現(xiàn)象出發(fā)，主動尋找答案，分析問題。對于概念性比較強的課程內(nèi)容，可以采用“探究式”教學(xué)模式，合理制定探究框架，選擇難度適度、邏輯合理的問題，開放課堂引導(dǎo)學(xué)員主動思考、了解知識發(fā)現(xiàn)的過程，適時點撥引導(dǎo)學(xué)員幫助積極探索解決問題的方法，最后歸納總結(jié)達成探究目的。對于介紹方法和性質(zhì)的課程內(nèi)容，可以采用類比式的教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)員對比分析，猜測問題答案或結(jié)論，探索解題思路，對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)造性思維能力起到了重要的作用。針對工程性較強的內(nèi)容，以“問題牽引”為切入點，從“發(fā)現(xiàn)問題、討論分析問題、新知識學(xué)習(xí)、解決問題”的角度著手，將抽象的理論和實際問題的解決有機結(jié)合，以調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性。

（三）優(yōu)化實驗教學(xué)

由于課時的壓縮，有些概念的深入講解和學(xué)員的理解消化難以在課內(nèi)完成。實驗可以激發(fā)學(xué)員興趣，可以幫助學(xué)員更好地理解理論知識。由于傳統(tǒng)實驗教學(xué)受到儀器設(shè)備、實驗場所的限制，學(xué)員可操作的實驗內(nèi)容非常有限，而且部分理論性強的實驗也無法通過儀器實現(xiàn)。所以本課程在實驗上做了兩方面改革：（1）精選實驗內(nèi)容，選擇現(xiàn)象較為明顯的實驗內(nèi)容，通過實驗現(xiàn)象的觀察幫助學(xué)員進行理論的理解。譬如，矩形脈沖信號的分解與合成。這部分理論知識由于涉及公式比較多，計算麻煩，大多數(shù)學(xué)員對該知識點理解不透。而通過實驗，學(xué)員可以清楚地觀察到矩形信號分解出的每次諧波，再將各次諧波進行合成，可以得到近似矩形波形，實驗現(xiàn)象明顯，可以幫助學(xué)員更好地理解信號頻域分解的思想。（2）豐富實驗手段，課程組選擇了部分實驗，選擇虛擬軟件編制虛擬實驗，供學(xué)員進行網(wǎng)上學(xué)習(xí)，這樣既可以打破傳統(tǒng)實驗室在時間和空間上的局限性，又將抽象的理論概念通過仿真形象化。學(xué)生通過自主登錄網(wǎng)絡(luò)即可操作自己感興趣的實驗，通過文字、圖片、動畫等多方面的輔助進行操作，重點攻克自己的疑難問題。通過提供自主學(xué)習(xí)的平臺，使學(xué)生產(chǎn)生想學(xué)習(xí)、能學(xué)習(xí)、會學(xué)習(xí)的跳躍，加強學(xué)員自學(xué)能力的培養(yǎng)。

三、結(jié)束語

以上，僅是對“電子信息基礎(chǔ)”課程建設(shè)進行了初步研究。電子類課程的建設(shè)是一個與時俱進、不斷完善的過程，只有根據(jù)電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，不斷修訂課程標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)化課程內(nèi)容，才能保證學(xué)到的知識和技能達到實際應(yīng)用要求。只有以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo)，始終從學(xué)員實際出發(fā)，采用行之有效的教學(xué)手段，使學(xué)員愛上課，才能學(xué)好課，才能使電子信息基礎(chǔ)課程在課程體系中發(fā)揮其真正的作用。

［1］朱瑩，賈永興，等.《電路與信號分析》課程內(nèi)容優(yōu)化與思考［J］.中國教育技術(shù)裝備，2013（12）.

［2］張寧，任玲，吳延祥.《模擬電子技術(shù)》課程建設(shè)改革與實踐［J］.農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息，2015（9）.

［3］錢穎，朱芳.《數(shù)字電子技術(shù)》精品課程資源建設(shè)［J］.科技風(fēng)，2016（4）.

［4］葛微，楊曉慧，等.“低頻電子線路”網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)［J］.科教導(dǎo)刊2016（3）.

［5］蔣鎵洲.信息素養(yǎng)培養(yǎng)與電工電子技術(shù)課程信息化建設(shè)［J］.現(xiàn)代職業(yè)教育，2015（6）.

“電子信息基礎(chǔ)”課程建設(shè)初探

朱瑩 榮傳振 王淵 楊宇

This paper studied the electronic information course of wired communication command major in our school.According to the characteristics of the course，basic idea of optimizing curriculum system was proposed and the teaching content，teaching methods and experimental teaching were systematically analyzed and discussed，in hoping to stimulate the learning interest of students，improve the learning efficiency and meet the requirements of course standards through course construction.

electronic information foundation；course construction；comrnication command

G642文獻標(biāo)志碼：A文章編號：2096-000X（2016）18-0183-02

朱瑩（1983，12-），女，漢，江蘇鎮(zhèn)江人，碩士，講師，研究方向：信號處理。

榮傳振（1985，08-），男，漢，江蘇徐州人，碩士，講師，研究方向：圖像處理。

王淵（1984，06-），女，漢，江蘇連云港人，碩士，講師，研究方向：信號處理。

楊宇（1984，09-），男，漢，河北保定人，碩士，講師，研究方向：信號處理。