高频电子线路课程教学改革研究

2011-02-20瞿成明

中国现代教育装备 2011年9期

关键词：电子线路电路模块

赵发瞿成明

安徽工程大学安徽芜湖 241000

高频电子线路课程教学改革研究

赵发瞿成明

安徽工程大学安徽芜湖 241000

结合教学实践体会，归纳了目前课程教学存在的主要问题，并针对教学内容、教学方法、实验环节等方面的教学改革提出了建议。

高频电子线路；教学改革；实验环节

Abstract: With the experience of teaching practice, this paper present the main problems in teaching, and present a few recommendations for teaching content, teaching methods, experimental procedures and other aspects.

Key words: high frequency electronic circuits; teaching reform; experimental procedures

高频电子线路是电子信息工程、电子信息科学与技术、通信工程等相关专业的一门重要专业基础课,是一门理论性和实践性都很强的课程,它以高等数学、电路分析、模拟电子线路、信号与系统等课程为基础,所研究的主要内容是无线通信系统中构成发送设备、接收设备的各单元电路、典型线路的基本组成、工作原理和性能分析。由于该课程知识涵盖面宽,内容抽象,分析方法不易掌握,学生学习起来感到困难,导致学习兴趣下降,从而使该课程的整体教学效果一直不够理想。笔者结合教学实践体会提出了几点建议。

1 目前高频电子线路课程教学存在的主要问题

1.1 前续课程基础不牢

高频电子线路作为一门专业基础课,涵盖的知识面很宽。该课程的学习以高等数学、电路分析、模拟电子线路、信号与系统等课程为基础,只有很好地理解和掌握这些课程相关的知识点,才能不影响该课程的学习。但很多学生所面临的主要问题是在于这些基础知识掌握得不够扎实,从而对学习带来了一定的困难,影响了学习的积极性和主动性。例如有的学生对模拟电子线路课程中放大器电路没有学好,而高频电子线路中小信号放大器和功率放大器都以模拟电子线路中放大器为基础,因此分析这些电路时,这部分学生理解起来比较困难,从而影响对后面知识的学习。

1.2 内容抽象,理解难度大

高频电子线路的最大特点是高频和非线性。由于频率进入高频后会产生许多低频信号所没有的效应,所以研究高频的方法一般都利用非线性的分析方法。该课程中除了高频小信号放大器中用近似的线性方法分析外,大部分电路都属于非线性分析的范畴。由于非线性变换的过程相对比较复杂,分析的方法和手段与低频电路有着很大的区别。所以对于学生来说感觉内容很抽象,理解起来难度很大。

1.3 教学方法和手段不丰富

首先,在教学方法上,传统教学往往以教师为中心,根据教材的章节顺序进行上课,学生被动地接受一些理论知识,导致学生缺乏主动思考,因此学生学习兴趣不浓,影响整个教学效果。理论教学基本上是围绕一个个分散的知识点进行,大多是从理论到理论,为理论而理论,而缺乏对整体电路的分析。所以高频电路理论更加抽象和难以理解,学生的学习热情不高,教学效果不好。

其次,在教学手段上,教师在授课时要么依靠单一的黑板教学和“填鸭式”讲授,要么单纯依靠多媒体课件,教学方法单一。

1.4 不重视实验环节

现在高频电子线路实验课程中很多采用的是整机实验箱,一般设置的实验都是验证性实验,由于高频电路易受外界的干扰,分布电容、分布电感的存在对实验电路影响大,所以厂家都直接设计好模块电路,学生的任务只是连接电路、观察波形、测量输入输出,对所学理论进行验证,学生动脑动手机会少,使他们感得实验实际意义不大,进而在做实验时敷衍了事达不到预期的实验目的。

2 对高频电子线路课程教学改革的几点建议

2.1 狠抓基础

高频电子线路的先修课程有很多门,其中许多知识体系都存在一定的交叉。如放大器电路,在模拟电子线路和高频电子线路中都有,其电路方式基本相同,分析方法都会用到高等数学的内容。因此在教学过程中教师可以将先修课程内容有机结合在一起,融会贯通,对于在高频电子线路课程中要用到的知识重点讲授,尽可能减小前续课程基础掌握不牢带来的影响。

2.2 系统化、模块化教学方法

高频电子线路以无线通信系统为主线,围绕无线通信系统组成的几大模块展开教学,主要包括发送设备和接收设备等,其中每个模块又是由基本的单元电路构成,如第三章讲述的主要是小信号放大器模块和功率放大器模块；第四章讲述的是振荡器模块；第六章讲述的是幅度调制和解调模块；第七章讲述的是角度调制和解调模块。因此掌握好单元电路的基本结构和工作原理是学好高频电子线路的基础。围绕加强对有使用价值电路进行分析,突出各个系统模块的教学重点,狠抓“模块化”教育,让学生对电路的基本框架有一个深刻的认识。

高频电子线路能够实现的功能和单元电路多,实现每一种功能的电路形式更是千差万别,但它们都是在基于非线性器件上,也都是在为数不多的基本电路的基础上发展而来,因此在学习本课程时,要抓住各种电路之间的共性,即“相似”性,洞悉各种功能之间的内在联系,而不要局限于掌握一个个具体的电路及其工作原理。这样不仅有利于理论知识的学习,同时可以提高学生学习的能力。

2.3 板书与多媒体相结合

在教学手段上要注重多媒体教学与传统板书教学的有机结合。在现代的教学条件下,多媒体教学形式已成为一种趋势,它采用了图、文、声、像、动画等多媒体技术,使抽象的内容形象化,生动化,易于理解与接受,其缺点在于对重要公式和电路分析时,用幻灯片播放一遍,不能引起学生的共鸣和互动,就像走马观花一样,重点不突出,不便于学生理解。传统的板书教学,优点在于“边写边讲,学生思维连贯,易于理解和接受”,特别是对于重要的公式推导、关键的电路分析,不仅内容详尽,而且重点突出,便于学生参与公式、理论的推导,有利于学生理解和掌握基本原理,提高了课堂的效率。其缺点在于在画电路图和工作原理图时浪费时间很多,而且效果不理想。因此两种教学方法的有机结合,可以极大地调动学生的学习积极性。

2.4 重视实验环节

在实验环节中可以在以下几个方面改进：

2.4.1 规范预习、实验报告

现在学生写预习报告大都照抄实验指导书,写出实验目的,实验步骤等；实验报告仅仅记录实验现象和波形。可要求学生简化常规内容,重点突出实验现象的分析以及实验过程中出现问题的解决办法。通过规范预习、实验报告使学生理论知识通过实验变得更加清晰化、条理化；同时也可培养学生综合分析问题的能力。

2.4.2 锻炼学生在实验中发现问题,解决问题的能力

可以根据具体实验设置几个代表性的问题或人为设置简单的一些仪器故障,鼓励学生思考以及发现问题,解决问题的能力。例如在振荡器实验中,可人为的把LC振荡器换成晶体振荡器,让学生观察实验输出波形的区别,并分析产生这种区别的原因,最终可得出LC振荡器与晶体振荡器的优缺点以及各自的应用范围。

2.4.3 增加设计性实验比例

由于模块化的实验电路不利于增强学生的动手能力,有条件的可以利用实验室现有的仪器设备,自行设计实验方案、搭建电路,在实验室完成设计性实验。如增加调幅发射和接收机实验以及调频发射和接收机实验。通过开设设计性实验,可以让学生综合运用课程的基本理论知识,使看似分散的知识点通过设计性实验连接成一个整体。这样既能锻炼学生的动手能力,又能加强理论知识的掌握。