改进高频电子线路教学中的实践环节探讨

[摘要]高频电子线路是电子类专业一门理论性和实践性很强的专业基础课。在分析目前高频电子线路实践环节存在的问题的基础上,提出几点改进教学中实践环节的方法,以提高教学效果。

[关键词]高频电子线路实践环节教学探索

中图分类号:G42文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)1220144-01

一、引言

高频电子线路是电子、通信类专业的一门专业基础课,具有较强的理论性和实践性,在整个专业课程体系中处于承上启下的作用。由于高频电路本身具有理论复杂、概念抽象的特点,结论的得出往往有较复杂的理论推导,学生对于知识的理解和掌握有一定难度,所以教学中的实践环节就显得尤为重要。特别是对于高职院校的学生来说,本着“弱化理论,强调实用”的理念,重视教学过程中的实践,不但能提高学生的学习积极性,还可以对理论知识的掌握起到促进和强化作用,对于学生的职业能力的培养大有裨益。

二、目前高频电子线路实践教学环节存在的问题

(一)理论教学和实践教学相脱节。目前高频电子线路的教学方法,通常还是采用理论课加实验课的方式,也就是先在课堂上进行理论推导和讲解,然后再通过实验课的形式进行原理性验证。这种教学方式的弊端在于理论和实验的环节相对独立,课堂的知识点由于概念抽象、直观性不够,学生掌握不够理想,甚至由于畏难心理,出现课堂上放弃学习的问题,这直接会影响后面实验课上动手实践效果;另一方面实验课本来的目的是提高动手操作和实践能力,但由于理论基础不够,电路的原理不清,因此不敢于动手尝试,实践能力的培养目标就完成的不够理想。

(二)实验课程相对陈旧,学生兴趣不大。现行的高频电子线路实验课程主要是在实验室采用高频电路整机实验箱,实验箱内集成有多个电路模块,这些模块都是厂家针对课程的理论知识而设计的,实验的主要目的是对理论课上的知识点进行验证性实验。由于实验箱的电路完全集成在内部,外部只留有一些输入输出接口和部分电路,学生在实验的过程只需对外部没有连接上的电路进行电路连接,再通过实验台观测输入、输出信号或实验数据,通过数据或波形以验证理论的正确性。这种传统的实验方式学生参与性不够,方式比较机械,很多学生会出现应付任务的心态,认为只要把线连对,记下数据就算实验完成。这样的实验对于学生意义不大,也起不到增强动手能力、加强理论知识的目的。

(三)实训对知识的加强和拓展作用不明显。一般高职院校会有针对高频电子线路的实训环节,它通过对于某一高频电子产品的实际动手制作,以达到增强实践能力的目的。然而在这一过程中学生的主要工作是认识电子元器件,根据原理图在加工好的印制电路板上焊接器件,完成电子产品的制作。这样的实训过程学生的参与还是被动的,一方面电路是事先设计好的,甚至在操作的所有环节都不需要对电路功能有所了解,很多同学甚至不清楚原理图中电路究竟包含哪几种高频电路模块;另一方面由于给出的电路比较成熟,一般只要没有焊接错误就能实现功能,焊接以后留给学生实际调试的空间不大,因此锻炼学生运用理论知识解决实际问题能力的作用不够,实训的综合实践训练效果不明显。

三、高频电子线路教学实践环节的改进方法

(一)课堂理论教学采用EDA仿真演示。针对课堂理论教学和实验环节相脱节的问题,可以在课堂理论教学中加以实验演示。考虑到实物演示的可行性和方便性,一般不予采用,代替它的是计算机电路仿真系统,这得益于电子设计自动化(EDA)软件的大力发展。目前只要在多媒体教室的计算机中预先安装上电路仿真软件(例如Multisim软件),就可以实现高频电路的功能仿真。有了这样的工具,在讲授理论知识时,如果遇到概念不够直观的知识,便可以现场仿真演示,通过实际电路的演示效果达到使抽象的概念形象化的目的。

例如,在讲授反馈式正弦波振荡器的工作原理这个部分时,知识的要点是振荡的起振条件和平衡条件,学生对于该条件的理解一般不够充分,只是机械式的记住。如果在这时候通过仿真软件现场仿真振荡器从起振到平衡的工作过程,便可以形象地发现振荡幅度是从零开始增大,然后增幅趋缓直至不再增加,这样便可以比较直观地理解两个条件的内涵。

(二)增加实验教学中的设计环节。传统实验课的教学效果不明显的一个重要原因就是学生的积极主动性不够,要想调动学生的主动性,要在实验内容上增加学生所感兴趣的电路设计以及实际调试。考虑到课时以及教学条件等实际操作的可行性,教师可以采用半开放的实验方法,既使整个实验环节在自己的控制之内,又留以部分空间给学生参与。例如在对电路进行实验前,给出原理图,结合理论知识,让学生自己判断功能电路是否可行。这时可以让学生通过EDA仿真软件对电路进行仿真验证,由于给出的电路图的部分参数需要调节,或者电路中的某些部分需要改进,这时留有的改进设计空间便给学生提供了一个实际设计调试的过程,同时在用软件仿真的过程中对于电路的原理以及某些参数对性能的影响的理论知识也会加深印象。同样,在实验硬件电路方面,可以对原有实验箱的模块电路进行改进,或者自制部分合适的模块电路,在实际动手操作和调试方面留有学生参与的空间,以增强动手能力的同时,巩固理论知识。

(三)采用项目化的实训过程。实训课程作为一个综合实践训练的过程,比较方便进行项目化的实训过程,也就是以一个电子产品的设计、加工、调试的实际过程为训练项目,锻炼学生的多方面能力。这里以常见的收音机制作为例加以说明,按照项目化教学的步骤,将整个实训过程划分为以下几个子项目情境:1.接受收音机制作与调试的任务;2.收音机系统的总体方案分析;3.收音机子模块电路的仿真设计;4.收音机电路原理图和版图绘制;5.元器件的识别和性能测试;6.电路板的焊接与整机性能调试;7.收音机主要性能指标测试;8.完成制作测试报告及使用说明书。

在这样一个实训过程中,以项目为流程,学生既对高频电子线路的基本功能电路及其实际产品有了分析和设计的基本能力,又对计算机仿真、PCB制版以及元器件的检验识别等其他课程中的知识能力有了巩固和拓展。通过设计、调试,对于学生分析问题、解决问题的能力有了一定的提高。

四、结束语

实践证明,提高实践教学环节对于学生掌握高频电子线路的课程具有重要的意义。实践环节的改进有利于提高学生的学习主动性,增强学习兴趣,对于理论知识的理解和掌握起着重要作用。

参考文献:

[1]林春方,高频电子线路[M].北京:电子工业出版社,2008.

[2]石博雅,《高频电子线路》课程改革探讨[J].中国电力教育,2008(9):136-137.

[3]刘静波,高频电子线路实践教学的建设和探索[J].电气电子教学学报,2006(4):87-90.

作者简介:

周惠忠(1981-),男,江苏扬州人,硕士研究生,助教,研究方向:电子信息技术、射频电路及系统。