“通信電路課程設(shè)計”改革與創(chuàng)新

李 艷，詹 曦

（西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院，四川 綿陽 621000）

0 引言

“通信電路”課程主要基于無線通信系統(tǒng)的幾個通信功能模塊展開，采用非線性的電路分析方法，理論分析難度較高也比較抽象；“通信電路實驗”課程由于實驗平臺和實驗學(xué)時限制，一般也是驗證性實驗，能夠?qū)τ诶碚撝R得到一定程度的支撐。課程設(shè)計類課程是理論與實踐有效結(jié)合的橋梁[1][2]?！巴ㄐ烹娐氛n程設(shè)計”課程，讓學(xué)生在掌握基本的放大、振蕩、調(diào)制解調(diào)與混頻電路基本單元電路的理論和實踐分析方法的基礎(chǔ)上，將理論到實驗實現(xiàn)真正的跨越，從而培養(yǎng)學(xué)生的分析設(shè)計能力與工程能力，切實提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。[3][4]

我校的“通信電路課程設(shè)計”教學(xué)團(tuán)隊從課程設(shè)計題目、課程設(shè)計教學(xué)平臺、課程設(shè)計過程管控以及課程設(shè)計評價等幾方面進(jìn)行了建設(shè)與探索，對實驗室的軟硬件平臺進(jìn)行了建設(shè)。該課程逐步形成以“系統(tǒng)方案設(shè)計及選擇→元器件選型→單元電路仿真→系統(tǒng)仿真→PCB設(shè)計→PCB板制作→電路焊接與裝配→電路系統(tǒng)調(diào)試→電路實驗參數(shù)測試→實驗數(shù)據(jù)分析”為主線的設(shè)計流程，實現(xiàn)整個電子產(chǎn)品的完整設(shè)計流程，突出電子系統(tǒng)設(shè)計能力的培養(yǎng)，同時留給學(xué)生自由的擴(kuò)展與創(chuàng)新空間。

1 建設(shè)并完善分層次、多數(shù)量、形式多樣、工程化明顯的設(shè)計題目庫

1.1 建立了分層次設(shè)計題目庫

根據(jù)課程設(shè)計題目的難度、工作量及特點，題目分為基礎(chǔ)性題目與綜合性題目。基礎(chǔ)性題目需要完成一個單元電路的整個流程的設(shè)計，比如LC諧振放大器，正弦波振蕩器，AM調(diào)制器等單元電路，能夠讓基礎(chǔ)較弱的同學(xué)也能夠完成整個設(shè)計流程的訓(xùn)練。綜合性題目難度偏大，一般是整個無線通信系統(tǒng)或者高頻類儀器儀表題目，比如“溫度信號的無線傳輸系統(tǒng)的設(shè)計”“AGC放大器的設(shè)計”等，從評價機(jī)制上進(jìn)行層次區(qū)分，從而引導(dǎo)不同基礎(chǔ)的同學(xué)選擇不同層次的題目。

1.2 建立了數(shù)量眾多的設(shè)計題目庫

采用將每類題目進(jìn)行指標(biāo)分化與細(xì)化的方法，從最初的10來個題目，已建成總數(shù)超過100個題目的大型課程設(shè)計題目庫，能夠?qū)崿F(xiàn)“一人一題”。這些題目庫里面每個題目都有詳細(xì)的設(shè)計要求，設(shè)計指標(biāo)、設(shè)計驗收標(biāo)準(zhǔn)等規(guī)范，這樣從根本上避免學(xué)生在做課程設(shè)計題目時參考別人的成果。

1.3 將設(shè)計題目與電子設(shè)計競賽結(jié)合、與工程實踐結(jié)合

將設(shè)計題目與“全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽”、“挑戰(zhàn)杯全國大學(xué)生科技作品競賽”等大學(xué)生課外科技活動接軌，比如增加了“簡易頻譜分析儀的設(shè)計與制作”、“雙路語音信號同傳系統(tǒng)的設(shè)計”等這些電子設(shè)計競賽題目。這類題目難度、綜合度都較高，對于這類題目鼓勵學(xué)生采取團(tuán)隊聯(lián)合形式進(jìn)行設(shè)計，這樣也培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作能力。

每年更新設(shè)計題目庫，將設(shè)計題目與工程實踐結(jié)合，也允許學(xué)生自行擬題，但需要指導(dǎo)老師團(tuán)隊的審核，需符合課程設(shè)計大綱。

2 建設(shè)并完善課程教學(xué)資源、元器件庫等課程設(shè)計教學(xué)平臺

2.1 建設(shè)并完善教學(xué)資源

（1）課程中采用多個教學(xué)視頻單元，這些視頻對于每類題目的要求與指標(biāo)進(jìn)行了講解。教學(xué)視頻都提前發(fā)布給學(xué)生，學(xué)生可以隨時隨地進(jìn)行學(xué)習(xí)。

（2）建立了優(yōu)秀作品展示柜，學(xué)生可以觀摩，學(xué)習(xí)優(yōu)秀作品的布局布板，并激發(fā)學(xué)生充分發(fā)揮能動性、創(chuàng)新性完成課程設(shè)計，將自己的作品放進(jìn)展示柜。

（3）建設(shè)了“常用元器件標(biāo)識與選用”、“課程設(shè)計制作與測試注意事項”等課程設(shè)計相關(guān)文檔，對學(xué)生進(jìn)行元器件選型、裝調(diào)有較好的指引作用。

教學(xué)視頻、優(yōu)秀作品展示柜、教學(xué)文檔等教學(xué)資源促進(jìn)了學(xué)生按照規(guī)范設(shè)計項目，避免學(xué)生在設(shè)計、調(diào)試測試中走彎路。

2.2 建設(shè)了元器件庫以及課程設(shè)計工藝設(shè)備、儀器

（1）建設(shè)了完備的元器件庫，包括常用的電阻、電容、電感進(jìn)行分類標(biāo)識；對于重要芯片學(xué)生每年可以復(fù)用，在有限的經(jīng)費下學(xué)生能夠完成高質(zhì)量的作品。

（2）建設(shè)了包含熱轉(zhuǎn)印、打孔、切割等完整的PCB工藝設(shè)備，為學(xué)生熟悉PCB制作流程以及快捷制作PCB板提供有力保障。

（3）課程設(shè)計前，實驗室的儀器、設(shè)備都進(jìn)行檢查，相關(guān)的儀器輔助配套備齊，確保課程設(shè)計時儀器的正常使用。

儀器設(shè)備、元器件、制版工藝設(shè)備等的硬件資源建設(shè)，為學(xué)生順利完成課程設(shè)計提供了有力保障。

3 落實教學(xué)過程的監(jiān)管

（1）課程設(shè)計階段，電源、信號源、示波器、掃頻儀等實驗儀器，以及熱轉(zhuǎn)印等制版設(shè)備、裝調(diào)設(shè)備全天向?qū)W生開放，確保課程設(shè)計實驗平臺的有效使用。

（2）在課程設(shè)計期間，指導(dǎo)老師在實驗室輪流值班，并建立了課程qq群，學(xué)生在課程設(shè)計中的設(shè)計、仿真、調(diào)試等問題可以及時進(jìn)行答疑解惑。

（3）每個同學(xué)都建立了一個學(xué)習(xí)進(jìn)度和完成進(jìn)度表格，學(xué)生需要在規(guī)定時間完成各個階段的設(shè)計流程，老師檢查后在上面簽署完成情況。這樣一方面可對完成過程有記錄可查，另一方面也督促了學(xué)生按照進(jìn)度有效完成課程設(shè)計。

（4）設(shè)計規(guī)范的報告模板，其對設(shè)計內(nèi)容、文檔結(jié)構(gòu)、參考文獻(xiàn)、圖表等都進(jìn)行了規(guī)范要求，訓(xùn)練了學(xué)生規(guī)范撰寫科技報告的能力。

教學(xué)過程的各種監(jiān)管措施促進(jìn)了學(xué)生規(guī)范、有序的高質(zhì)量完成課程設(shè)計。

4 建設(shè)以提高學(xué)生能力為中心的評價機(jī)制

4.1 根據(jù)課程設(shè)計難度、綜合度分層次進(jìn)行評價

在課程設(shè)計的要求中，結(jié)合每類題目的難度、綜合性等不同，給出了相應(yīng)的評價分值說明。對于基礎(chǔ)性題目，最高分限制為85分；而對于綜合性題目，給每個題目都標(biāo)注了難度系數(shù)，根據(jù)難度系數(shù)的不同，給出了相應(yīng)的分值要求。對于綜合性題目，若學(xué)生最后沒有完成整個系統(tǒng)，可以將系統(tǒng)拆分，根據(jù)完成度予以評價。

4.2 建立了以提升學(xué)生能力為中心的評價體系

具體的考核方式由三個方面來綜合確定：設(shè)計過程40%+設(shè)計報告30%+答辯30%。在課程設(shè)計評價中，始終貫穿以提升學(xué)生能力為中心的指導(dǎo)思想，表1為課程設(shè)計的考核方式、考核內(nèi)容與考核能力的具體內(nèi)容。

表1 課程設(shè)計考核方式、考核內(nèi)容與考核能力

5 結(jié)束語

“通信電路課程設(shè)計”是電子信息類專業(yè)學(xué)生非常重要的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，本文立足教學(xué)實際，針對學(xué)生層次特點，以提高學(xué)生分析問題能力、工程應(yīng)用能力以及創(chuàng)新能力為目標(biāo)，從課程設(shè)計題目、教學(xué)平臺建設(shè)、教學(xué)過程管控以及課程評價體系建設(shè)幾個方面對課程進(jìn)行了改革與探索，通過后續(xù)的跟蹤表明，通過該課程的訓(xùn)練，學(xué)生在電子設(shè)計大賽等競賽活動中取得了優(yōu)良成績，切實提高了學(xué)生的工程能力與創(chuàng)新能力，提升了就業(yè)質(zhì)量。