高频电子技术多元化教学方法的研究与实践
2015-07-10徐雪慧
摘 要:高频电子技术课程是通信、电子类专业非常重要的专业基础课,理论性、综合性、实践性都很强,是学生一直反映难度很大的一门课程。针对课程教学目标和学生能力培养目标,在高频电子技术课程教学过程中,提出并实践了多元化教学方法,对学生能力培养、教学质量提高等方面有较好效果。
关键词:高频电子技术;项目式教学法;验证实验法;软件仿真法
高频电子技术是无线通信技术基础专业课程,几乎所有高校的通信、电子类专业都要开设该课程,并作为一门必修的专业基础课。但是高频电子技术理论性、实践性、综合性都很强,对学生的基础知识要求较高,比如电路,模拟电子技术、高等数学等,老师普遍反映该课程难教,学生极大多数反映该课程抽象、学习难度大,教学效果较差。随着移动通信技术的升级与应用普及,WLAN无线局域网、卫星通信、微波通信等无线通信应用的迅猛发展,行业对高频通信技术人才的需求越来越大,高频通信技术成为高校学生就业和发展的重要方向,因此有效学习高频电子技术成为高校电子、通信类专业学生的重要学习任务。
1 课程特点
高频电子技术课程主要研究学习的对象是高频无线通信系统中发送设备和接收设备各功能电路,所涉及到的主要电路有高频振荡/选频回路、中高频放大器电路、高频功率放大电路、调制解调电路、混频电路等主要电路,各功能电路看似独立,但又有着内在的联系。课程的教学目的是让学生从知识、能力、素质三方面得到全方位的培养,要求学生掌握高频电路设计的基本知识,掌握各种高频电路的工作原理、功能与应用,具备分析、设计、调试高频电路基本能力,初步具备无线通信系统的设计、调试能力,同时在学习过程中培养合作创新等专业素养。
2 教学现状
目前大多数院校在对高频电子技术课程教学中仍采用传统的教学方式,教室里讲授理论课程,实验室进行独立电路的验证性实验。这样的教学方式,对于学生接受并掌握课程的精髓难度较大,理论知识比较抽象、难于理解,学生在学习过程中只是单纯感觉难度较大,极大影响学生学习兴趣。同时,课堂中实际的电子产品及应用电路接触机会少,学生无法将理论的知识点与实际的应用问题融合在一起,知识点及其整体框架结构性不足,因而学生不能全面掌握和理解理论知识和提高知识运用能力,该课程教学效果普遍反映不太理想。因此,在当前形势下,如何克服该课程理论偏难,提高学生学习的积极性和主动性,提高学生的实践动手能力,有效提高课程教学质量成为本课程教学的重点工作。
3 多元化教学方法
近年来,我校加强课程建设与改革的力度,加强教育内涵建设,提高教学质量。高频电子技术课程教学组在课程改革、教学改革的推动下,不断学习和总结各种教学方法,并结合信息化技术和课程特点提出并实施了集项目教学法、实验验证法、软件仿真法的综合性多元化的一体化教学方法,三种教学方法在教学中交叉进行,相辅相成,互为补充,既强调知识应用的整体性,又突出理论知识重难点,同时通过项目分解学习和理论实践一体化教学化解难点。多元化的教学方法在该课程的具体教学实施中取得了一定的教学效果。
3.1 项目教学法
高频电子技术教学时根据课程对知识和技能的要求,设计了两个教学项目:调幅收音机的设计与调试和调频发射机的设计与调试,以项目驱动教学。在项目的实施过程中,将项目分解为多个任务,将知识点和技能训练贯穿其中,而任务贯穿于整个课程教学中。如调幅收音机教学项目,学生通过一体化教学方式初步学习了解调幅收音机的电路组成及工作原理,然后通过重点功能电路的仿真实验及验证性实验,具备电路设计与调试的基本能力,再通过独立完成调幅收音机的制作、调试和安装,深入具体掌握高频电路理论知识,进一步提高设计能力和实践动手能力,真正实现以理论促实践,以项目驱动教学。
高频电子技术的项目教学法的课程教学,通过实际载体项目的设计、制作、调试,把难度较大又较抽象的专业知识变得活灵活现、形象具体,完成项目的设计同时也完成了教学过程,又突出了“学以致用、应用为本”专业特色。项目设计、调试过程中还会遇到前期专业基础课程的知识点的应用,达到了知识应用的融会贯通,提高了学生的电路分析能力和知识运用能力,为学生专业课程的深入学习和职业发展奠定扎实基础。此外,同学们在实际操作中体会到自主学习的重要性,并领悟团结合作、互帮互助的团队精神,在提高专业能力的同时提高了专业综合素养。
3.2 软件仿真法和验证实验法
高频电子技术课程教学中,对于重难点功能电路的学习,以项目任务的形式,结合软硬件条件,通常将验证性实验与计算机软件仿真相结合展开教学。利用Multisim软件进行电路仿真,借用Multisim仿真软件讲解电路元器件选择、电路原理图、仿真设置、仿真运行、结果分析等,加强理论和实践教学之间的联系。通过软件仿真,将抽象难懂的内容生动直观地演示出来,增强学生的感性认识,加深学生对概念和原理的理解,有助于提高学习兴趣和实践动手能力,有利于调动学生的学习积极性和主动性,明显改善了教学效果。同时通过软件仿真,可以完善实验方法,增强实验效果,仿真中可以进行不同参数、电路形式的尝试,可以不受实验设备的限制,解决高频实验效果不理想的缺点,同时可以使学生进一步了解电路原理,掌握改变元件参数对于电路的影响,有利于学生创新能力的培养,也为进一步的实验和项目设计的完成打下基础。但是,计算机仿真不能完全代替验证性实验,验证性实验中实际调试电路技能和实际仪器仪表操作能力是电子设计人员的必备本领,有助于提高学生的动手能力和解决实际问题能力。在教学过程中,验证性实验与软件仿真相辅相成,互相补充,进一步强化学生对知识的理解和掌握。
各重点功能电路在完成软件仿真及验证实验的基础上,学生较好理解和掌握功能电路的具体原理及作用,再综合应用电路完成课程的两个设计项目。整个课程教学的实施相当于先从无线通信系统中建立高频电路应用系统的整体架构,再各个击破的方式掌握重难点电路,最后又将各功能电路按需组合成实际应用产品项目,项目教学法、验证实验法、软件仿真法交叉进行,通过功能电路分析体验、课堂教学、验证性实验、软件仿真、设计调试操作等环节最终完成教学过程,同时完成项目的实施。
4 结束语
高频电子技术课程多元化教学方法经过不断的探索和实践,学生的学习兴趣、实践动手能力、知识应用能力和创新能力都有很大提高,学生能够自主地、综合地进行项目的设计,取得了比较好的教学效果。随着教学改革的推进和信息化技术的应用发展,我们将不断加强学习,不断完善教学方法,提高教学水平和教学质量,培养综合素质全面发展的优秀人才。
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作者简介
徐雪慧(1978-),女,湖北浠水人,武汉职业技术学院,教师,讲师,硕士研究生,研究方向:电子技术、射频识别技术。