以應(yīng)用型人才培養(yǎng)為導(dǎo)向的《高頻電子線路》課程教學(xué)改革

楊恒玲

摘 要： 文章以應(yīng)用型人才培養(yǎng)為導(dǎo)向，針對(duì)地方本科院校《高頻電子線路》課程教學(xué)內(nèi)容陳舊、理論與實(shí)際脫節(jié)、教學(xué)手段等問題，開展以模為主的模數(shù)結(jié)合，以實(shí)用為主的理論與實(shí)際結(jié)合，分立元件與大中小規(guī)模集成芯片并重，并通過綜合應(yīng)用實(shí)例總結(jié)《高頻電子線路》課程的教學(xué)內(nèi)容改革，在懷化學(xué)院等地方本科院校實(shí)施過程中取得較好的效果。

關(guān)鍵詞： 應(yīng)用型人才 《高頻電子線路》 教學(xué)改革

1.引言

《高頻電子線路》是電子、通信等專業(yè)重要的基礎(chǔ)課，但以往學(xué)生普遍反映這門課程比較難，學(xué)完這門課程后收獲不多。造成這門課程難學(xué)、學(xué)生感覺收獲不多的主要原因有：（1）高頻電子線路的先修課程較多較難，如模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、高等數(shù)學(xué)等，先修的知識(shí)如果不牢固，學(xué)習(xí)高頻電子線路時(shí)很多地方就不易理解；（2）理論與實(shí)踐聯(lián)系不緊密，學(xué)生學(xué)習(xí)起來感到困惑，不知道所學(xué)何用；（3）高頻電子線路目前供使用的教材內(nèi)容比較陳舊，目前大部分可使用教材都是于上世紀(jì)七八十年代出版的，盡管其基礎(chǔ)部分描述和數(shù)學(xué)推導(dǎo)非常詳細(xì)，但是用的器件大多仍然是分立元件和中、小規(guī)模集成電路為主，缺少對(duì)大規(guī)模集成電路及新技術(shù)、新器件、新工藝等相關(guān)的講解，跟不上現(xiàn)代電子技術(shù)發(fā)展的步伐。該課程的主要內(nèi)容包括：三器（放大器，振蕩器，調(diào)制解調(diào)器）、三技（功率合成技術(shù)，頻率合成技術(shù)，寬帶技術(shù)）和兩機(jī)（無線電發(fā)射機(jī)，接收機(jī)），但是一般高頻電子線路教材只有三器這部分內(nèi)容，而三技與兩機(jī)基本沒提或涉及這方面的內(nèi)容很少，更談不上如AD603程控放大器、AD98××直接數(shù)字頻率合成器、MC145152大規(guī)模PLL芯片、CXA1019等大規(guī)模單片集成芯片的內(nèi)容講解。

2.教學(xué)改革內(nèi)容

針對(duì)高頻電子線路教學(xué)過程中的以上問題，必須進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的改革。根據(jù)懷化學(xué)院“三位一體”人才培養(yǎng)要求，培養(yǎng)有扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，有較強(qiáng)的專業(yè)技能、實(shí)踐能力和適應(yīng)能力的電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的應(yīng)用型人才，按照知識(shí)實(shí)用、夠用的原則，對(duì)電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的各科課程在教學(xué)內(nèi)容的選取與組織進(jìn)行改革。就高頻電子線路而言，教學(xué)內(nèi)容改革實(shí)施如下：

（1）模數(shù)結(jié)合，以模為主。該課程教學(xué)將模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)融合到高頻電子線路中。既介紹模擬信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)，又介紹數(shù)字信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)；既介紹模擬頻率合成技術(shù)，又介紹直接數(shù)字頻率合成技術(shù)（DDS）；既介紹模擬單片射頻收發(fā)芯片的原理和應(yīng)用，又介紹數(shù)字單片收發(fā)芯片的工作原理及應(yīng)用。

（2）理論與實(shí)際結(jié)合，以實(shí)用為主。該課程教學(xué)避免不了要介紹頻率合成技術(shù)，該技術(shù)內(nèi)容較多，理論較深，關(guān)于原理部分，只介紹原理框圖，用簡(jiǎn)潔的語言說清它的工作原理，并無繁瑣的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，而是通過兩個(gè)實(shí)例說清它的內(nèi)涵。模擬頻率合成技術(shù)是通過介紹市面上流行的FM調(diào)制器，直接數(shù)字頻率合成器（DDS）是通過介紹2005年全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽A題剖析，將原理說得一清二楚，從而大大提高了學(xué)生對(duì)《高頻電子線路》的學(xué)習(xí)興趣。

（3）分立元件，大中小規(guī)模集成芯片并重。課程教學(xué)的前部分主要以分立元件、中小規(guī)模集成芯片構(gòu)成各種電路，便于講清基本部分的內(nèi)容，后部分是以大規(guī)模集成芯片為主，構(gòu)成各種實(shí)用電路，緊隨電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)集成化的發(fā)展趨勢(shì)。

（4）通過綜合應(yīng)用實(shí)例，總結(jié)高頻電子線路課程教學(xué)全部?jī)?nèi)容。課程教學(xué)最后，通過無線電接收與發(fā)射設(shè)備的介紹，如市場(chǎng)上非常流行的大規(guī)模集成芯片（CXA1019和CXA1238大規(guī)模接收芯片、μPD175G-015大規(guī)模數(shù)字控制芯片、MC145152大規(guī)模鎖相環(huán)等）的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作原理和構(gòu)成的實(shí)用電路，使學(xué)生對(duì)電子系統(tǒng)有全面的了解，激發(fā)學(xué)生對(duì)該門課程的愛好。同時(shí)，通過該部分總結(jié)概括高頻電子線路的全部?jī)?nèi)容，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)基本知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際的能力。

（5）與低頻電子電路對(duì)比，歸納高頻電子線路課程教學(xué)內(nèi)容。高頻電子線路教學(xué)前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)了《模擬電子線路》，《高頻電子線路》其實(shí)就是在模電的基礎(chǔ)上將知識(shí)進(jìn)行擴(kuò)展，所以在教學(xué)過程中可以與模擬電子線路進(jìn)行對(duì)比歸納，使學(xué)生清楚這二門課程之間的聯(lián)系。比如說高頻小信號(hào)放大器，其集電極負(fù)載為L(zhǎng)C諧振回路，而模擬電路的集電極負(fù)載一般都為電阻，所以高頻小信號(hào)放大器具有選頻的作用，但是在分析其具有選頻這一作用的時(shí)候所采用的方法和模電里學(xué)習(xí)的方法是一樣的；模電采用的是H參數(shù)等效模型，而高頻電路用Y參數(shù)等效模型；高頻功率放大器所采用的是丙類，而在模電里學(xué)過的主要是甲類；在分析模擬信號(hào)放大器的增益、系統(tǒng)的穩(wěn)定性等方面有很多相同點(diǎn)。因此，在教學(xué)中將相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行分類比較，從學(xué)生熟悉的低頻電路入手，讓學(xué)生盡可能利用已經(jīng)學(xué)過的知識(shí)，學(xué)習(xí)理解《高頻電子線路》的內(nèi)容。

（6）運(yùn)用現(xiàn)代化手段，打造高頻電子線路立體化教學(xué)體系。利用EWB、MATLAB、SYSTEM-VIEW軟件，針對(duì)高頻電子線路基礎(chǔ)理論課、實(shí)驗(yàn)課和課程設(shè)計(jì)，開發(fā)出相應(yīng)的輔助教學(xué)的仿真實(shí)驗(yàn)，將較抽象、難理解的內(nèi)容具體化、形象化，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3.課程改革實(shí)施效果

通過對(duì)高頻電子線路教學(xué)內(nèi)容的改革，學(xué)生對(duì)該門課程的學(xué)習(xí)不再畏懼，學(xué)習(xí)興趣大大提高，高頻電子線路理論更扎實(shí)，高頻電子線路實(shí)踐能力得到明顯提高，具體體現(xiàn)在：（1）全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽，我校的競(jìng)賽成績(jī)得到穩(wěn)步提高。2007年我校獲得一個(gè)省三等獎(jiǎng)；2009年我校獲得三個(gè)省二等獎(jiǎng)、一個(gè)省三等獎(jiǎng)，此屆比賽我校首次嘗試挑戰(zhàn)高頻類題目，并獲得其中一個(gè)二等獎(jiǎng)；2011年我校物理與信息工程系三十九名學(xué)生組成的十三個(gè)參賽隊(duì)全部獲獎(jiǎng)，其中省一等獎(jiǎng)一項(xiàng)、省二等獎(jiǎng)五項(xiàng)、省三等獎(jiǎng)兩項(xiàng)、優(yōu)勝獎(jiǎng)五項(xiàng)，獲省一等獎(jiǎng)的作品便是高頻類題目。（2）通過教學(xué)內(nèi)容改革，近幾年來教學(xué)水平上了一個(gè)新臺(tái)階，特別在理論和實(shí)踐相結(jié)合方面有突破，學(xué)生就業(yè)率和就業(yè)質(zhì)量大幅提高。如2012屆畢業(yè)生，有15名學(xué)生還未畢業(yè)即以被國(guó)防科技大學(xué)大航中心錄用。

4.結(jié)語

以應(yīng)用型人才培養(yǎng)為導(dǎo)向，以“知識(shí)、能力、素質(zhì)”三位一體人才培養(yǎng)為目標(biāo)，以實(shí)用、夠用為原則，對(duì)《高頻電子線路》課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革，提高教學(xué)質(zhì)量，使學(xué)生不僅熟練掌握《高頻電子線路》基本知識(shí)，而且具備一定的高頻電子線路分析能力和設(shè)計(jì)能力，穩(wěn)步提高學(xué)生的就業(yè)能力。