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        基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的高頻電子線路課程改革研究

        2019-02-06 03:56:10張輝陳智麗張穎
        山東青年 2019年12期
        關(guān)鍵詞:高頻電子線路教學(xué)改革教學(xué)方法

        張輝 陳智麗 張穎

        摘 要:高頻電子線路是通信工程專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課,本門課程理論內(nèi)容繁雜、實(shí)踐性較強(qiáng),學(xué)生學(xué)習(xí)起來比較困難。本文以“應(yīng)用”為導(dǎo)向,探討了目前高頻電子線路教學(xué)中存在的問題,并對其教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實(shí)驗(yàn)教學(xué)等諸方面的教學(xué)改革情況進(jìn)行了闡述。

        關(guān)鍵詞:高頻電子線路;教學(xué)改革;教學(xué)方法

        1. 前言

        高頻電子線路是應(yīng)用型本科教育通信工程、應(yīng)用電子技術(shù)等電子信息類專業(yè)的主干課程之一,也是一門理論和實(shí)踐強(qiáng),學(xué)生難以理解掌握的一門課程[1]。該門課程內(nèi)容豐富,且隨著通信技術(shù)的飛速發(fā)展,新電路結(jié)構(gòu)、新器件也正在廣泛應(yīng)用。在這種情況下,如何提高高頻電子線路的教學(xué)效果,達(dá)到應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo),是我們需要探索的課題。

        2.高頻電子線路教學(xué)中存在的問題

        2.1實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的問題

        在一些院校中,高頻電子線路課程的理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)部分相互分開,理論課教師不負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)教學(xué)部分,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與教學(xué)不同步。這種理論與實(shí)際割裂的教學(xué)模式難以培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力,既不利于學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的理解,又無法培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力。而且實(shí)驗(yàn)課多采用傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)箱,學(xué)生實(shí)驗(yàn)時只要參照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書說明的步驟,用導(dǎo)線連接好各模塊及相應(yīng)的儀器,就能得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果。整個實(shí)驗(yàn)缺少學(xué)生獨(dú)立設(shè)計、思考的過程,學(xué)生不會提前查資料來研究實(shí)驗(yàn)原理和設(shè)計電路,這種傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式只重視對理論知識的驗(yàn)證,忽視了實(shí)驗(yàn)技能和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)[2]。

        2.2理論教學(xué)中存在的問題

        應(yīng)用型高校主要培養(yǎng)具有工程素養(yǎng)的應(yīng)用型創(chuàng)新型人才,注重對實(shí)踐能力的訓(xùn)練,而目前的課堂教學(xué)中,教師多以講授為主,只注重理論教學(xué)內(nèi)容,往往一味講解枯燥理論及公式,很少將科技前沿發(fā)展動態(tài)、工程實(shí)踐引入到課堂,學(xué)生把考試及格作為學(xué)習(xí)目標(biāo),失去主動學(xué)習(xí)的興趣。

        因此,在應(yīng)用型本科教學(xué)中必須對高頻電子技術(shù)這類理論和實(shí)踐性都較強(qiáng)的課程進(jìn)行改革。要正確地引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識,主動查資料,鼓勵他們動手設(shè)計實(shí)驗(yàn),提高應(yīng)用型本科生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。

        3課程建設(shè)與改革

        針對高頻電子線路存在的問題,結(jié)合多年對本門課程的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),提出以下幾點(diǎn)建議:

        3.1精簡公式推導(dǎo),合理安排教學(xué)內(nèi)容

        高頻電子線路課程教學(xué)過程應(yīng)重點(diǎn)清晰、明確。本門課程公式較多,數(shù)學(xué)推導(dǎo)過程非常的繁瑣,對于數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱的同學(xué),很難理解推導(dǎo)過程,如果教師過多注重數(shù)學(xué)推導(dǎo),將使大部分同學(xué)失去學(xué)習(xí)高頻的興趣。應(yīng)用型大學(xué)本科生重點(diǎn)是能靈活運(yùn)用所學(xué)理論解決工程實(shí)際問題,因此,我們在教學(xué)的過程中“輕公式,重本質(zhì)”,精簡公式推導(dǎo)過程,形象描述概念,注重結(jié)論的應(yīng)用,讓學(xué)生理解電路工作的本質(zhì)。

        高頻電子線路課程主要講解無線通信系統(tǒng)發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備中的各單元電路,雖然實(shí)現(xiàn)每一種功能的電路形式千差萬別,但它們都是基于非線性器件實(shí)現(xiàn)的,各種電路之間存在著共性。在教學(xué)中我們從系統(tǒng)的角度出發(fā)組織授課,以每個系統(tǒng)模塊的功能為引導(dǎo),將原理和電路構(gòu)成逐步展開,最后將各個系統(tǒng)模塊結(jié)合為一個完整的系統(tǒng)。課堂上突出各個系統(tǒng)模塊的教學(xué)重點(diǎn),從整體的角度來分析問題、解決問題。在講授具體電路時,采用“管為路用,以路為主”的方法,做到以點(diǎn)帶面,舉一反三,觸類旁通。根據(jù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)要求,學(xué)生不需要更多了解模塊或者芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu),而需要掌握電路的基本功能和使用方法。由于學(xué)生在大二電子實(shí)習(xí)中已經(jīng)焊接組裝過收音機(jī),所以好多內(nèi)容結(jié)合收音機(jī)電路圖、實(shí)物進(jìn)行講解,比如LC選頻網(wǎng)絡(luò)、高頻諧振放大器等等信號收發(fā)電路。通過這種理論與實(shí)際結(jié)合的教學(xué)方式,學(xué)生不僅能夠掌握LC網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)及應(yīng)用,還能了解各單元電路之間的連接方法及相互影響,了解原理與實(shí)際電路的區(qū)別,樹立從實(shí)際工程項目出發(fā)考慮問題的觀念。隨著移動通信的發(fā)展,現(xiàn)代通信日益趨向于網(wǎng)絡(luò)化、寬帶化和智能化,在教學(xué)中結(jié)合授課內(nèi)容增加集成化通信系統(tǒng)的內(nèi)容,使學(xué)生及時了解通信發(fā)展的現(xiàn)狀,鼓勵學(xué)生課后查閱相關(guān)資料自行學(xué)習(xí)。

        從電路分析角度看,近年來的非線性電路的方法發(fā)展很快。在這種形勢下,如果使用時域分析法,用微分方程來描述一個電路雖然容易,但這個微分方程必須作數(shù)值解,利用頻域分析方法,可以把一個相當(dāng)復(fù)雜的電路簡化為每個諧波分量上的一組或者多組導(dǎo)納方程,利于學(xué)生理解。課堂上輔以啟發(fā)、討論式教學(xué),學(xué)生加強(qiáng)了對授課內(nèi)容的理解,而且活躍了課堂氣氛,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

        3.2豐富教學(xué)手段,提高教學(xué)質(zhì)量

        在教學(xué)中積極地改進(jìn)教學(xué)方法,從學(xué)生實(shí)際出發(fā),即改變傳統(tǒng)的以教師為主體的授課模式,課堂教學(xué)采用多媒體和板書結(jié)合的方式。板書提供教學(xué)內(nèi)容的主線條,而教師結(jié)合多媒體對主要知識點(diǎn)生動地講解。通過多媒體課件,實(shí)現(xiàn)了圖文并茂,生動、形象地把知識內(nèi)容展示給學(xué)生,使學(xué)生對所學(xué)知識理解更透徹。

        為了使學(xué)生更好更快地學(xué)習(xí)這門課程,教學(xué)中利用Multisim等仿真軟件,通過形象、生動的圖形演示,開拓學(xué)生思維,例如調(diào)幅和調(diào)頻及其解調(diào)電路是這門課的重要知識內(nèi)容,理論分析和數(shù)學(xué)推導(dǎo)較多,學(xué)生理解和掌握存在一定的困難。結(jié)合Multisim強(qiáng)大的電路設(shè)計仿真功能進(jìn)行教學(xué)[3],不僅把仿真電路及其測試結(jié)果直觀地展現(xiàn)出來,加深了學(xué)生對理論知識的理解,而且通過讓同學(xué)自己動手實(shí)驗(yàn),加強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和對電路設(shè)計能力的培養(yǎng)。

        3.3實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,注重動手能力

        高頻電子線路課程理論較多,實(shí)踐性強(qiáng),理論知識需要實(shí)踐性教學(xué)的支持,實(shí)踐性教學(xué)對鞏固理論知識、培養(yǎng)學(xué)生分析解決問題的能力及開發(fā)他們的創(chuàng)造力都有重要的作用。因此,加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)非常必要。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的挑選上,主要采用驗(yàn)證性、綜合性、設(shè)計性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法。在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)課中,強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)課和理論課程教學(xué)同步,比如小信號調(diào)諧放大器實(shí)驗(yàn)、高頻功率放大器實(shí)驗(yàn)、LC正弦波振蕩器等實(shí)驗(yàn),安排在理論課結(jié)束后就進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn),這樣可與課堂理論知識結(jié)合起來,鞏固和提高學(xué)生對理論知識的掌握程度。為了調(diào)動學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的主動性,增設(shè)了一些綜合性、設(shè)計性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,例如無線遙控門鈴、無線對講機(jī)設(shè)計實(shí)驗(yàn),學(xué)生通過查資料進(jìn)行電路設(shè)計、焊接、調(diào)試等,指導(dǎo)老師除了必要的講解外,全程只是起輔導(dǎo)作用,隨時為學(xué)生答疑解難,通過這樣模塊化的訓(xùn)練,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,鍛煉提高學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力,也培養(yǎng)了學(xué)生團(tuán)隊合作精神。

        4.結(jié)束語

        隨著通信領(lǐng)域的迅猛發(fā)展,通信技術(shù)的日新月異,高頻電子線路課程改革的路還很長,還需要不斷的創(chuàng)新。在教學(xué)中,要把理論講授與實(shí)踐環(huán)節(jié)緊密結(jié)合,在教學(xué)內(nèi)容上力求與實(shí)際的通信領(lǐng)域新技術(shù)相結(jié)合,加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié),充分遵循教學(xué)規(guī)律,不斷改革創(chuàng)新。同時注重培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新和解決問題的能力,使學(xué)生畢業(yè)后能夠?yàn)樯鐣J(rèn)可和接納。

        [參考文獻(xiàn)]

        [1]沈偉慈,李霞,陳田明.通信電路(第四版)[M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2017.

        [2]李志,馮暖.高頻電子技術(shù)課程在應(yīng)用型本科教改的幾點(diǎn)做法[J].電子世界,2013(12):170-172.

        [3]陳學(xué)卿,莫禾勝,鄧?yán)?基于Multisim11.0的高頻電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)分析[J].桂林航天工業(yè)學(xué)院學(xué)報,2013,(2):207-209.

        (作者單位:沈陽建筑大學(xué),遼寧 沈陽 110168)

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