通信电子线路课程教学改革的思路
2017-11-21董延刘刚
董延 刘刚
【摘 要】对于通信工程专业而言,通信电子线路可以作为专业的技术启蒙课程,为了突出专业的特点,重新整合了课程的知识点,以典型通信系统的发送与接收系统作为教学的主线,理顺了与相关课程的关系,强调通信工程课程体系的建立,对于课程之间的过渡知识给予充分的重视,通过各种教学手段打消学生在学习初期的畏难情绪,为进一步的学习扫除障碍,提高了学生的学习兴趣。
【关键词】通信电子线路;教学改革
通信电子线路是通信工程专业的重要技术基础课程,课程的理论性和实践性都很强。随着现代电子技术和无线通信技术的发展,通信电子线路的教学内容也在不断充实、教学体系则需要不断更新。
通信电子线路课程教学改革的思路是打破自成一体的传统教学思路,将通信电子线路课程建设与通信工程课程体系建设更加密切地融合在一起,使学生能够把知识有机的串联起来,能够自主地把各种分析方法、各种分析手段应用到不同的通信系统的学习与研究中。
1 整合教学内容
每一门大学课程的教材都是自成一体的,通常无法顾及特定的教学计划与课程安排,按照教材内容及顺序实施教学当然可以达到教学要求,但是不可避免地会出现与其他课程的教学内容的部分重复而浪费宝贵的课堂时间,还会出现与先修课程知识点的脱节及跳跃导致学生学习的困难,所以重新整合教学内容是很有意义的事情,通过内容的整合可以使其进一步融入整个通信工程课程体系中。整合的方法是注重解决通信系统的一体化思维,培养具体问题具体分析、灵活运用各种分析手段解决实际问题的能力。掌握原理性电路到实际电路的演变过程,提高在不同情况下采用不同的分析手段的能力。使学生在学习通信电子线路基本概念和方法的同时,能从提出问题、分析问题、解决问题的过程中培养思维的全面性。通过丰富和优化教学内容,激发学生的学习兴趣和学习动力。
2 解决课程定位
经过多年的教学实践及认真思考,考虑到本课程的具体实施学期以及相关课程的先后顺序,为了突出通信工程专业的特点,把通信电子线路定位为通信工程专业的技术启蒙课程。虽然在大学一年级开设了通信工程学科导论课程,但是考虑到新生的知识储备不足,无法理解一些专业技术知识,其作用可视作大学学习的启蒙课程,而先修的信号与系统、电路分析基础、模拟电子技术等课程是所有电子工程类专业的重要基础课程,无法突出通信工程专业的特点,而通信电子线路是具有完备的通信意义的第一门课程,所以在本课程中以通信系统为切入点引导学生跨入通信工程的大门。
以此定位,在教学内容上扩充通信工程的发展历史、通信技术的相关知识、通信技术的最新进展等内容,例如:我国宇航通信的发展,移动通信的频谱的划分管理,软件无线电技术等。使学生从宏观上了解通信工程面对及解决的现实问题。
3 突出专业特点
通信电子线路与高频电子线路、 非线性电子线路等课程的教学内容大同小异,都包括:LC串并联谐振电路、高频小信号放大器、谐振功率放大器、正弦波振蕩器、振幅调制及其解调、频率调制及其解调、混频电路、和反馈控制电路等[1-2]。但是以什么线索为学习主线和主要出发点则各有不同。按照传统的教学思路,主要是以研究电路的工作原理为主线,着重讲解电路在高频工作时的非线性分析手段和方法。我们认为通信工程专业应该突出本专业的特点,以通信系统的组成为主线,一切教学内容围绕通信系统的要求而展开,以此为目的对教学内容进行梳理整合,形成了具有专业特点的通信电子线路教学计划及安排。
在课程初期的引导知识中,着重强调典型的通信系统的发送和接收系统,强化学生对发送接及收设备的各个组成部分的基本知识,引导知识结束时,学生们会对发送系统和接收系统的每个环节有了很深的印象。在随后的各个章节中,每个新的知识点都是为了解决通信系统中不同环节的具体问题而学习的。
对于如图所示的发送系统和接收系统,除了发送系统中的的音频放大电路、接收机的低频放大及功率放大电路是前修的模拟电子技术课程的学习内容之外,其他的各个环节就是本课程的学习内容。
以典型通信系统的以上两个框图为主要线索,教学内容的组织如下。课程开始首先学习的是LC串并联谐振电路,要让学生知道它几乎出现在通信系统的每个环节,其重要性不言而喻;高频小信号放大器应用于发送系统的高频放大及接收系统的高频放大和中频放大环节;高频功率放大器在发送系统的末端高频功放中使用,而其中的丙类放大器的工作原理会应用于前端的倍频器;正弦波振荡器应用于发送系统的高频振荡器和接收系统的本地振荡器;混频器则是超外差式接收系统的最重要的环节;幅度调制与频率调制的知识应用于发送系统的调制及接收系统的解调;反馈控制系统则是为了提高以上系统的性能所做的改进。
按照以上的思路对于知识点进行重组,每当学习一个新的知识点是都能对应到发送和接收系统的相应环节,并完成与其前后环节的有效的信号传递。
4 改革教学方法
通过精心设计教学方案,将知识学习、课题讨论和实践环节结合起来,通过灵活多样的、有效的知识传授手段,提高学生的学习兴趣,加深学生对概念和方法的理解,从而掌握通信电子线路的基本理论和基本方法,培养学生自主学习和创新能力。
不拘泥于教材,把相关课程的必要知识点也作为教学内容,例如在不同的章节安排信号与系统、模拟电子技术等相关知识点的强化学习,力求以清晰准确、简洁明了的方式完成知识引入,使学生平滑地进入本课程各章节内容的学习。同样,与通信技术相关的知识扩散对后继课程的学习亦有帮助。
例如在讲解高频小信号放大器时,由于教材通常是从实际电路中提取出高频小信号放大器部分作为例子来讲解[1],学生初次面对这种实际电路会很难接受。我们采用从学生已经掌握的模拟电子线路中重点学习过的低频小信号放大器入手,提出的第一个问题就是低频小信号放大器的结构是否可以工作于高频情况,考虑到此处的具体要求是即具备信号的放大能力又具备对信号的滤波能力,对电路逐渐演变,最终达到满足高频情况要求的电路结构。通过这种方式,学生可以很容易的理解电路,并且也培养了一定的设计能力。
通过教学改革的的实施,采用灵活多样的、有效的知识传授手段,学生的畏难情绪大大减轻,学习热情也有了提高,加深了学生对概念和方法的理解,从而可以掌握通信电子线路的基本理论和基本方法,进而能够把这些思想方法自主地运用到其他课程的学习中,达到了教学改革的目的。
【参考文献】
[1]严国萍.通信电子线路.第二版[M].北京.科学出版社.2015: i-ix,70-76.
[2]张肃文.高频电子线路.第五版[M].北京.高等教育出版社. 2009:i-xii.endprint