《高频电子线路》实验教学创新方法探讨

高瑜翔 张杰

摘 要：针对传统高频实验教学的低效和弊端，提出了一种新的实验教学创新方法，符合当前工程教育的相关指标要求。

关键词：高频电子线路 实验教学 创新方法

1 引 言

《高频电子线路》课程学时数一般为48或56学时，主要讲授无线通信系统中高频收发前端的基本电路及其工作原理和分析。该课程由于涉及的內容较多，课时较短，电路分析细节繁杂，分析方法多为图解或近似解析，使得学习理解晦涩难懂，因而绝大部分学生学习的效果难尽人意，所以还必须配合有效可行的实验教学，而实验教学的成败关键在于实验教学的创新和改革，本文的实验教学创新方法正是基于如何解决传统实验教学的低效与不足而提出的一种探索。

2、现状与问题分析

目前，传统的高频实验教学大致可以分为仿真实验、实验箱实验、设计性实验等。仿真实验如仿真软件（如MultiSim仿真）[1]，这种方法可以有限弥补没有硬件实验室的缺陷，无法真正培养学生的应用与动手能力。实验箱实验是在实验箱提供的真实实验模块[2]上通过实验仪器进行测试、观察、记录，学生有真实的实验感受，但是实验效果与实验模块本身和其他诸多因素有关，特别是学生由于动手能力较差，存在实验畏难的心理，最后都成为看实验、抄实验，难以杜绝抄袭实验。而设计性实验是通过理论设计后进入实验，由于理论计算与实际参数存在一定误差，甚至相差较大，使得理论与实验偏差很大，难以即时得到验证效果，对学生来说实验难度较大，导致实验过程无法顺利实施，或者很多时候由于实验题目与内容不恰当，最终都无法实现通过实验有效促进理论的理解与掌握。

实际上，在教学过程中，一方面，反复强调与希望理论要到实践中去，但是由于很多其他不确定因素导致理论与实践脱节，相差甚远，使得理论到实践的效果很差，难以达到帮助理论学习与理解；另一方面，实践到理论的过程又常常被轻视或者受限于客观条件而不得不被弱化，偏离了实验教学必须有效促进学生理论知识的学习、理解与掌握，也难以达到理想的教学效果，必须进行创新改进。

3、高频实验教学创新思路与案例

3.1实验教学创新思路

实验教学创新思路的核心问题应该是有效解决两个方面的问题：

首先，到底如何才能做到从实践中来。传统实验教学即使有了实践环节，可能由于理论要求太多太高，或者盲目的验证演示太多，或者实验设备的可测性太差，导致实验门槛太高，学生存在畏难心理，只能是简单的测试或抄袭了事，注定了实验效果很差[3]，为此要求实验项目必须满足：（1）实验材料简单易得；（2）实验器件参数有限任意；（3）实验测试数据波形独立互异；（4）实验设备部件或模块独立可测。满足上述几个方面的要求，就能有效保证容易从实践中来，只能从实践中来，有效地从实践中来，这样才能真正地做到从实践中来。

其次，是如何做到再回到理论中去。回到理论中去是指用实验原型与实验参数，通过理论手段和计算机建模仿真手段，对照实验数据与实验波形，进行理论与实践的对比分析研究，目的是促进对理论的深入准确理解与把握。

3.2 LC并联谐振电路创新实验教学案例

实验设计要求实验方案设计要简单，实验与测试过程不能过多与繁杂，要能够降低学生对实验的畏难心理，提高学生实验兴趣，同时还需要彻底杜绝看实验、抄实验现象，实验重在有利于增强学生对基础理论的学习、理解掌握和基本问题研究，最终较好地将理论指导、实践技能、理论研究相结合，既加强学生对理论知识的学习，又锻炼实践动手能力，还培养了通过实践如何进行理论研究的理念。

LC并联谐振实验总体相关要求如下：

1）通过自绕线圈，实现任意RLC值的并联谐振[4]实验，降低了实验门槛，解决了学生由于实践能力、动手能力较差，存在畏难的心理；

2）传统实验中，由于众多实际因素影响使得理论与实验偏差很大，因此实验必须摆脱先设计后实验的模式，而是先直接简单进入实验，收集相关数据；

3）实验设计方案必须简单，测试过程简单，测试数据较少，如观察LC并联谐振现象、测试谐振频率、谐振曲线相关电压；

4）传统基础实验，实验数据类似，学生实验课轻松易混，很多学生最后都是看实验、抄实验，真正参与实验太少；由于本实验中自绕线圈，RLC值都不确定，不可能完全一致，彻底杜绝了抄袭实验；

5）实验教学必须做到实践能够再回到理论中来， 需要利用基础理论知识进行计算后再借助EDA仿真软件进行对比性理论学习研究，这一过程必须在实验报告中体现。

结 论

高频电路创新实验教学理念就是整个实验教学实施进程为从课堂理论讲解到基本知识应用于基本实验设计与测试，再回到理论研究和理论理解与巩固掌握；关键是实验设计实施必须具备可行性，独立互异性，否则难以实现实验教学的根本目标。

参考文献

[1] 王冠军，EWB软件在高频电子线路实验中的研究[J].信息记录材料 2018（ 19-3）.45-47

[2] 杨光义，金伟正，王晓艳，陈小桥，高频电子线路实验教学系统[J]. 电气电子教学报，2018（8），Vol.40（4）. 109-120

[3] 官茜，《高频电子线路》实验教学方法研究[J]. 计算机产品与流通2017（8）.209

[4] 高瑜翔，《高频电子线路》[M]. 国防工业出版社2016（6）.13-16