柳穎
摘 要:對《通信電子線路》課程難教難學(xué)的現(xiàn)狀進行了一些思考。結(jié)合信號載波產(chǎn)生電路的教學(xué),以培養(yǎng)學(xué)生的興趣、實際應(yīng)用能力為目標,從理論教學(xué)和實驗教學(xué)兩方面出發(fā),對課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式進行了分析與探討,充分利用仿真軟件以及硬件實驗使學(xué)員加深對理論知識的理解,效果較好。
關(guān)鍵詞:通信電子線路;教學(xué)方法;分析
1 引言
《通信電子線路》(以下簡稱《通電》)是無線通信專業(yè)士官教育中重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程。該課程的主要內(nèi)容是無線電收發(fā)系統(tǒng)中的通用電路功能模塊分析與測試,并包含部分信號處理的基礎(chǔ)知識。該課程的知識對無線通信專業(yè)的士官任職技能訓(xùn)練構(gòu)成有力的理論支撐,無論哪個型號的無線通信裝備都不可避免地涉及信號產(chǎn)生、信號放大以及信號的調(diào)制解調(diào)等問題,因此,《通電》課程的開展對于無線通信專業(yè)士官教育而言是不可或缺的。
然而,目前在《通電》的授課過程中,中專和大專兩個層次的學(xué)員都不同程度地存在學(xué)習(xí)興趣不足、學(xué)習(xí)吃力、上課走神甚至睡覺等問題。很多學(xué)員只能機械地背記對知識點的描述而不能理解和運用,回答問題中往往對基本概念張冠李戴的情況。之所以出現(xiàn)這些問題,說明《通電》課的教學(xué)方法還不夠合理,教與學(xué)出現(xiàn)了一定的脫節(jié),作為《通電》課的教員需要深入思考和分析,改進教學(xué)思路和方法,改善教學(xué)質(zhì)量。
2 《通信電子線路》教學(xué)的現(xiàn)狀
目前,學(xué)員們普遍反映《通電》課的內(nèi)容枯燥難學(xué),教員認為非常簡單的問題往往在學(xué)員看來如同天書一般。這種情況不僅損害學(xué)員的學(xué)習(xí)積極性,同時也讓教員感到十分尷尬。要想找到問題的癥結(jié)所在,必須從教員、學(xué)員以及課程本身三個方面進行分析。
2.1 《通信電子線路》的知識特點
《通電》課的主要內(nèi)容是無線電收發(fā)系統(tǒng)中的通用功能電路模塊,為了突出不同型號電路的共性,上課所講解的電路是對實際電路的一種抽象,教材內(nèi)容側(cè)重分析原理而弱化了與實際裝備的聯(lián)系。以信號載波產(chǎn)生電路為例,短波電臺和超短波電臺中采用的正弦波振蕩器顯然是不同的,但在《通電》課中是不加區(qū)分的,而是側(cè)重于分析各種振蕩器共同的特性。學(xué)員無法將所學(xué)的知識直接與裝備操作和維護聯(lián)系起來,往往感覺知識的實用性不強。
另外,電路元器件的性質(zhì)較復(fù)雜,組成電路之后其原理并非淺顯直觀,為了準確全面地描述電路,授課中不得不采用大量的數(shù)學(xué)表達式。比如三極管是通信電路中最基本的元器件之一,是放大器和振蕩器的關(guān)鍵器件,三個電極的電壓關(guān)系不同,三極管可能工作在截止區(qū)、放大區(qū)或者飽和區(qū);即使三個電極的電壓關(guān)系相同,不同的信號頻率下三極管的工作狀態(tài)也不一樣,而這些狀態(tài)的變化不是顯而易見的。即使用簡化的電路模型來代替三極管,而不得不涉及壓控電流源這樣的抽象概念,因此學(xué)員在理解上存在一定的困難就是不可避免的。
2.2 教員存在的問題
講授《通電》課程的教員一般要求具備本科以上學(xué)歷,而通信專業(yè)本科學(xué)生一般是在第五學(xué)期才開始學(xué)習(xí)高頻電子線路的知識,因此,絕大部分教員自身學(xué)習(xí)高頻電路知識時所具備的理論基礎(chǔ)和認知能力與我院學(xué)員的實際情況存在巨大差異。教員無法體會學(xué)員對問題理解上的困難,很多問題在教員看來是顯而易見的,而對于學(xué)員而言卻如同天書。
不能恰當(dāng)掌握學(xué)員的知識基礎(chǔ),不能充分了解學(xué)員的認知能力造成《通電》授課時的教學(xué)脫節(jié),這是教員方面存在的主要問題。
2.3 學(xué)員存在的問題
《通電》的授課過程中發(fā)現(xiàn),學(xué)員存在較普遍的問題是數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較差,很多人連基本的阻抗計算都不知如何下手,另外,邏輯思維能力較差也是很多學(xué)員的實際情況,問題分析中稍有一點繞彎就無法理解。
學(xué)員基礎(chǔ)差的實際情況與《通電》課程能容復(fù)雜的特點構(gòu)成了一對矛盾,矛盾解決的關(guān)鍵只能是教員對目前的教學(xué)思路和方法進行改進。以下結(jié)合《通電》課程中載波生成電路的相關(guān)內(nèi)容的教學(xué),本文對改進的教學(xué)方法進行分析和探討。
3 《通信電子線路》的教學(xué)方法
結(jié)合《通電》課教學(xué)現(xiàn)狀的分析,作者認為可以從以下兩個方面入手,一是將復(fù)雜的問題拆分成多個層次,每個層次中只包含一個顯而易見的原理,層層遞進完成綜合分析;二是將靜態(tài)的電路圖轉(zhuǎn)化成動態(tài)的電路,將單純思考理解的問題轉(zhuǎn)化成需要動手和觀察的現(xiàn)象。
3.1 理論問題拆分講解,層層遞進
電路分析中很多原理和特性不是淺顯易懂的,即便是將電路從結(jié)構(gòu)上拆分成幾個簡單的部分,有些原理仍是不夠直觀。例如文氏橋振蕩器中的RC串并聯(lián)電路,從結(jié)構(gòu)上看,該電路僅有電容和電阻構(gòu)成,元件總數(shù)只有4個,但是這個電路在振蕩器中既起分壓反饋作用,又起選頻濾波作用,而且兩種作用都不是很直觀,必須從電路的阻抗計算入手。這個問題是授課的重點,同時又是學(xué)員理解的難點,要想使學(xué)員能夠充分理解,必須將分析過程拆成多個層次。
首先,將RC橋式電路比作一個純電阻分壓電路,讓學(xué)員理解電路輸出與輸入的關(guān)系;第二步是將電容的阻抗計算代進去,進行復(fù)數(shù)的阻抗變換,此時部分學(xué)員開始有些迷惑,需要馬上回顧電容的阻抗表達式;第三步是寫出橋式電路的分壓系數(shù)表達式,由于部分學(xué)員對數(shù)學(xué)表達式理解有困難,馬上給出與表達式意義相對應(yīng)的曲線圖,結(jié)合圖形進行講解;最后,將RC橋式電路的幅頻曲線與之前學(xué)過的LC諧振回路的幅頻曲線相比較,使學(xué)員理解橋式電路的選頻作用。
講解過程的前兩步幾乎所有學(xué)員都能馬上理解,后兩步需要結(jié)合之前所學(xué)的知識來對比理解,每一步單獨來看都是比較淺顯直接的,其難度與普通學(xué)員的認知能力相符,學(xué)員的思考過程不需要繞彎。整體來看,將問題進行拆分有效降低了學(xué)員的理解難度,實踐中取得了較好的授課效果。
3.2 重視電路仿真和實驗教學(xué)
教學(xué)實踐中發(fā)現(xiàn),士官學(xué)員的抽象思維能力雖然較弱,但是其動手能力和觀察能力卻是比較強的,而且學(xué)員們往往對在實驗過程中發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象記得非常清楚。如果將枯燥的電路圖分析轉(zhuǎn)化成實際電路的測試,并使學(xué)員能夠直接觀察電路輸出的變化,不僅能充分發(fā)揮他們的優(yōu)勢,而且很大程度上激發(fā)學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣。
同樣以載波生成電路的教學(xué)為例,雖然教材上的知識點中不針對某具體的載波生成電路,但是在授課過程中可以利用電路仿真軟件搭建一個具體振蕩電路,結(jié)合仿真軟件提供的虛擬測量儀器,學(xué)員們能夠觀察電路元器件參數(shù)的變化引起的輸出信號的差異。通信基礎(chǔ)實驗室中配備了高頻電路實驗箱,學(xué)員可以在實驗課上自己動手調(diào)節(jié)振蕩電路的電容、電阻,利用示波器觀察輸出信號的頻率以及幅度的變化。實踐證明,學(xué)員們對自己觀察到的現(xiàn)象充滿好奇,結(jié)合實驗現(xiàn)象進行理論講解,學(xué)員們理解更快,記憶也更牢固。
4 結(jié)束語
教學(xué)過程要想取得好的效果,一方面要求教員必須了解學(xué)員的認知能力特點,并且遵循學(xué)習(xí)的規(guī)律性,另一方面教員要深入發(fā)掘所講授的內(nèi)容與學(xué)員興趣的結(jié)合點?!锻ㄐ烹娮泳€路》課程雖然理論性較強,相對枯燥和不容易理解,但是通過不斷探索和改進教學(xué)方法和手段,就一定能使教學(xué)效果得到不斷的提升。
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