摘 要: 《高頻電子線路》一課對于高職學生來說有一定的難度,所以教師要完成好教學應在大的把握上做到條理清楚,小的細節上從學生實際出發,增加能夠吸引學生的內容和方式,通過多方的努力保證教學的順利開展。
關鍵詞: 《高頻電子線路》 高職教學 實例
《高頻電子線路》是通信、電子技術及相關專業的一門十分重要的專業基礎課程,它所涉及的內容非常豐富,并具有較強的理論性、工程實踐性和復雜多變的實際電路結構,這使得學生不僅在學習理論時感到困難,而且在分析實際電路與工程實踐時感到茫然和力不從心。與同專業的其它課程相比,高頻電子學習具有一定的難度。考慮到高職學生的實際水平和以后他們所從事的崗位,高頻電子教學的開展更多要考慮以面帶點的知識傳播,將高頻中所涉及的原理、組成框圖、分類等內容進行逐一講解和說明,而對于純粹的數學推導進行適當地精簡,由此在增加其學習興趣的同時,讓他們記住更多電子方面的知識,為以后的工作奠定基礎。
我院所用教材為《高頻電子線路》,由劉彩霞、劉波粒老師主編,科學出版社出版,2008年7月第一版。我通過一學期對高職學生的授課及總結,對本門課程的教學頗有心得,為了給自己或同行在以后的教學中提供一些經驗,對個人所悟進行了梳理,特匯總如下。
一、以系統為主線,用功能作主導
高頻電子的主要內容是圍繞無線電收發系統的各部份功能電路展開,主要內容大體包括:高頻小信號諧振放大器、調頻功率放大器、正弦波振蕩器、頻率變換電路(變頻器)、振幅調制(調幅)與解調、角度調制與解調、反饋控制電路、數字調制與解調等章節。高頻電子一課各章節所介紹的電路功能獨立且有較大差異,如果教師勉強按書進行獨立教學,對于學生而言不但整門課顯得系統性不夠,而且不利于他們對知識點的記憶,特別容易出現各部分功能記憶混淆,出現張冠李戴的現象,從而極大地影響了該課程的學習。
將所有章節的內容放到無線通信系統的構成框圖中,是解決這方面問題的好辦法。在大部分高頻電子書的第一章緒論中,都會出現基本相同的無線通信系統構成框圖,如圖一。
這個圖對于了解收發系統的大致概念和掌握收發電路具有一定的幫助,它是一個簡單易記的電路框圖,但過于簡單明顯對于一門課程的學習是不會有太大作用的,所以部分書中會出現另一個較詳細的電路圖,發射部分框圖如圖二,接收部分框圖如圖三。
高頻課程的教學主線可以從圖二、圖三入手,將所有章節均歸入兩張圖的相應方框內,從講方框圖開始,介紹各章節電路的作用及大致原理,以及各章節之間功能上的聯系,并始終圍繞這一思想展開教學,整個教學過程顯得結構嚴謹,條理清晰,也便于學生記憶。
二、避開復雜推導,多用圖形吸引
高頻課程的難更多的是難在用數學公式的推導上,對于本科生來說,良好的高中數學功底再配合高等數學等相關課程的系統學習,也許不算是件難事,但對于高職學生而言,相對困難要大得多。在高職課程中,數學只有《應用微積分》和《線性代數》,學習時間是兩個學期,內容多而時間緊,故學生掌握的知識欠扎實。在這種情況下,有選擇地避開復雜的推導,對于教師的備課和學生的學習都將是件好事。比如以書上并不算難的串、并聯諧振回路中諧振頻率為例,與其從電流、電壓、阻抗的關系去推導,不如直接告訴學生來得實際。這樣不但能考慮到課時,而且能兼顧到學生學習的興趣。再比如選頻部分相關的傅里葉級數,在《應用微積分》一書中所涉及部分是可選材料,如果要細講必然出現巨大的阻礙,換一種方式就可以很好地解決這個問題,傅里葉級數無非就是將一個特殊的非正弦周期性波形拆分成很多個正弦波進行疊加,用繪圖的方式來代替表達,僅需三四個波形就可以看出其明顯的變化趨勢,如此也能很好地表達傅里葉級數的含義,更能使展現在學生面前的內容形象化,便于他們理解。用圖形或框圖表現形式在調制和解調的講解中能起到更大的作用,如果不看圖,只給學生一堆表達式,相信他們記不住任何一個,但如果用了圖,再結合表達式,對于理解就不會有太多的困難,對于記憶更有幫助。
三、結合課后習題,提煉教學重點
高職的高頻教材與高等院校的教材相比有一定的差距,由于課時及對象的因素,教材的篇幅長度有限,對于一些問題很難講解得十分到位。通過一學期高頻課程的教學,我發現如果在教學計劃中能空出部分時間,對課后的習題逐道講解,對于學生而言將獲益匪淺。比如在講調角波時,章節中沒有出現一個詳細的調角波信號表達式,更沒有說明每一項數據所代表的參數及含義,但在思考題與習題中的第一個題就有了相當好的反映,在填空、選擇、是非題中,這樣的例子也舉不勝舉。如果在全書的復習階段復習這些習題,前后形成相互呼應,就可以使學生將所學知識進行融會貫通。如果對這門課程的學習僅限于介紹性的講解,通過這種方式完全可以達到較好的教學效果。
四、技術推陳出新,實例鞏固所學
我院各系對于教材的選擇是比較慎重的,特別注意教材的更新,這些努力對于拉近所學與所用之間距離是有一定幫助的。只是拉近并不等于同步,當學生的手機進入3G時代后,我們的課本上雖有提及,但只有寥寥數語而已,因此,教師在上課時應對新技術和新內容進行適當的補充。為吸引學生的注意力,也為讓他們感覺學這門課是有用的,在上第一堂課前我就對此作了大量的補充:3G是第三代通訊,既然要講到第三代通訊自然應提及第一代,第二代和第四代的方向,更要回答第一代是何種方式的通訊?第二代有什么改進,仍存在什么不足?第三代的優勢在哪里?第四代離我們有多遠?當我用半節課的時間一一解答這幾個問題之后,學生在講到頻率變換電路(變頻器)時,我將內容岔開,花十分鐘左右的時間給他們講解現代生活中“變頻”的概念及應用,分析它的優勢,強調它的環保功效。我就是這樣在平常的枯燥教學中,用貼近現實生活的技術作為補充和調劑,在吸引他們興趣的同時給他們更多學習的欲望和實用的知識,大大提高了教學效率。
多年的教學經驗讓我清楚地知道實例在教學過程中所能發揮的作用到底有多大,這里所談的實例教學分三種。
(一)聯系親身經歷、耳聞目睹的相關事例,在輕松的講故事中讓學生深刻記憶。比如講解到溫度對電路的影響時,我介紹了在雷達研究所的一個經歷:科研人員為某一部隊裝調好雷達后,正常使用不出兩小時就有故障,可檢修人員一到故障就自動消失,反復多次后被一資深人員查出問題,原來正常使用時門是關的,室內溫度會升高,調試、檢查時門是開的,室內溫度正常,因此造成這一故障。這一故事中的“資深人員”是我在畢業實習過程中所跟的師傅,整個實例真實而典型,對學生的說服力自然大大增加,課堂氣氛也相對活躍。
(二)以生活經驗為參照,對理論內容進行對比分析。比如講到振蕩器精確度的時候,學生對于那一串數字沒有太多概念,這時,我要求將該振蕩器當成手表中機芯部件,讓學生通過計算去感受精確度的重要性,當他們得出小數點后第六位差1仍有如此效力時,這串數字才算有了真正的意義。
(三)與其它課程相關聯,理順思路加深對知識點的掌握。在上高頻課時,我所教班級的學生同時在學習蘇州地區無線電調試工中級(實訓課)的課程。之前我有過該課程的教學經歷,所以在上課時我經常將雙方知識進行衍射,使其相互關聯,比如講到數字解調時出現信號間的比較,而在無線電調試工中級的脈寬調制器電路中,就是通過二信號比較產生了占空比可變的矩形波,兩方知識的相互補充,讓學生真正體會到了理論聯系實際,在不同課上學習相同的內容,自然印象要深刻很多。
教學是一門藝術,需要鉆研,好的課不但要有好的上課氛圍,而且要培養學生對學習的興趣;不僅要讓學生學到書上的知識,而且要讓他們學到書上所沒有的知識。為了能更好地達到這一目的,我在一學期授課的基礎上作了以上的總結,也正因為這門課只上了一學期,經驗有限,亦有不足之處,希望同行及專家指正。
參考文獻:
[1]劉彩霞,劉波粒主編.高頻電子線路.科學出版社.
[2]王衛東主編.高頻電子電路.電子工業出版社.
[3]高瑜翔主編.高頻電子線路.科學出版社.
[4]吳肇基主編.應用微積分.東南大學出版社.
[5]趙樹嫄主編.線性代數.中國人民大學出版社.