高職高專《高頻電子線路》教學方法探析

摘要：《高頻電子線路》是高職高專電子信息、通信類專業的主干課程之一，是一門核心的專業基礎課程，在整個專業知識結構中起到承上啟下的作用，同時也是一門學生比較難學、老師比較難教的課程。通過分析《高頻電子線路》教學中存在的問題，結合筆者多年的教學實踐，在本課程的的教學改革中提出幾點想法，旨在通過教學方法改革提高學生學習興趣，培養學生實踐動手能力。

關鍵詞：高頻電子線路；教學改革；教學方法

1．《高頻電子線路》教學存在的問題

《高頻電子線路》是指在高頻段范圍內實現特定功能的電路，在現代通信系統中有著非常廣泛的應用。該課程是通信專業的主干課程之一，內容主要包括無線通信系統的組成、信號的和發送和接受系統的電路結構及工作原理等，是通信專業類學生應具備的知識結構的重要組成部分。然而，學生對該門課程普遍覺得較難理解，存有畏難情緒，學習效果較差，學完后印象不深；而教師也覺得該課程教學難度較大，上課效果不理想。究其原因主要有以下幾點：

（1）高頻電路的特殊性

在學習《高頻電子線路》之前，學生已經學過了《電路基礎》和《低頻電子線路》這兩門課程，具備了一定的電路知識基礎。但是與低頻電路相比，高頻電路的工作頻率較高，電路的結構及工作原理有其特殊性，而分析方法也與低頻電路有著比較大的區別，這往往令學生無所適從。

（2）高頻電路抽象復雜，數學公式多

高頻電路是非線性電路，比較抽象復雜，往往需要進行復雜的數學推導，對學生的數學知識要求比較高。與低頻電路相比，高頻電路的一大特點就是公式多，而這些公式又依賴于數學推導，如傅里葉變換等。但是，由于傅里葉變換等數學知識較難，在高職高專的《高等數學》學習過程中，沒有做為重點來學，從而直接造成了許多學生數學知識的缺乏，間接地導致了了《高頻電子線路》難學難教。

（3）重理論輕實踐

《高頻電子線路》課程在教學中存在較嚴重的重理論輕實踐的現象。主要原因有以下兩點：一是該課程學時壓縮，整個學時較少，只能挑選出幾個典型電路模塊進行簡單的驗證性實驗，從而難以給學生提供一個對高頻電子線路感性認識的平臺。二是高頻電子線路對實驗設備要求較高，由于高頻電子技術的高頻特性，實驗電路比較容易損壞，且難以維修，往往經過兩、三屆學生使用后，電路就很難調出理想的波形，課程實驗難以取得預期的效果，還直接影響了學生實踐能力的提高。

2.教學改革的幾點想法

2.1始終圍繞無線通信系統

《高頻電子線路》是圍繞無線模擬通信系統展開，包括信號的產生，信號的發送和信號的接收。在課程一開始講緒論的時候，以調幅廣播發射設備和接收設備為例建立無線通信系統的概念，也可以通過學生使用的手機為例，使學生覺得通信系統就在自己身邊，同時也讓學生從框架上了解無線通信系統的基本組成，熟悉無線通信系統中包含哪些電路，以及每個電路的作用。在后續章節的學習中，始終將每部分電路與無線通信系統聯系起來，而不是孤立的。講完每部分電路后，通過無線通信系統的發送設備系統或接收設備系統將每部分電路聯系起來。比如講完了高頻振蕩器、振幅調制電路和功率放大電路后，就可以以實際的信號發送系統為例，結合無線通信系統的發送設備原理框圖，振蕩器用來產生高頻載波信號，通過振幅調制電路將低頻調制信號加載在高頻載波信號上實現調制，在經過功率放大器進行功率放大后才能有效的將攜帶調制信號信息的調幅信號通過天線發送出去。這樣更能加深學生對通信系統的理解和鞏固，同時也提高了學生的學習興趣。

2.2多種教學手段并用

在《高頻電路》的教學中，對于理論上難以理解，而且實驗效果不明顯的的電路原理，如LC振蕩器、丙類諧振功率放大器、調制與解調電路，就可以采用電子線路仿真軟件Multisim10對這些電路進行仿真演示，可使抽象、難理解的內容變得生動、直觀，使學生更容易掌握和理解。利用Multisim10仿真軟件進行教學，可以克服《高頻電子線路》理論教學枯燥難學，通過讓學生先觀察現象，再向其提出疑問，對問題的層層遞進，巧妙地將學習內容逐一展現，最后再探究其本質進行公式的推導。這樣符合從感性認識到理性認識的認知規律，調動了學生的學習積極性，也有助于增強學生的理解和記憶，拓展學生探索新知識的思路，同時也彌補了實踐教學的的不足。

使用多媒體教學工具增加了信息量，特別是較復雜的實際電路，這樣可以節省畫圖的時間，又可以和學生互動，一起對電路原路以及各個電路元件的作用進行分析。但是對于有些重要的，較復雜的公式推導用多媒體課件演示就不太適合，造成學生思維的不連貫，這時可采用傳統的“粉筆+黑板”的方式和學生一起一步一步推導公式，這樣使得學生思維連貫，易于理解和掌握。

根據不同的內容采用不同的教學手段，多種教學手段互補一起為教學服務，有利于學生真正理解和掌握知識。

2.3比較教學法

在教學過程中，結合《高頻電子線路》課程的特點，常常采用比較法，使學生對前后所學的電路更容易理解和記憶。比如低頻放大電路與高頻放大電路的比較，調幅、調頻、調相三種已調信號的比較，AM、DSB、SSB三種調幅信號的比較等等。例如高頻小信號諧振放大器和高頻諧振功率放大器有相同之處，如都有放大電路和LC并聯諧振回路，當然也有區別，比較如表1所示。

2.4注重實際應用電路的分析

在教材中，電路模型與實際應用電路之間有一定的差異，實際電路中多了學多濾波、耦合器件、匹配網絡等，比如旁路電容、耦合電容、高頻扼流線圈。下面以LC電容三端式振蕩器為例，圖1所示是LC振蕩器電路模型，圖4所示是實際的LC振蕩器電路。可見電路模型比較簡單，主要注重電路原理、的分析，但是其實際電路就復雜了好多。在圖2所示電路中多了由旁路電容C1組成的接地去耦電路，LC高頻扼流線圈起到的阻高頻通直流的作用，以及由C2、C3和LE構成的LCП型濾波器作為直流電源的去耦電路。對于初學者而言，在分析實際電路時，往往很難分辨哪些元件是關鍵元件，哪些是輔助元件，使學生不知從何下手去分析，只有通過老師對大量實際電路的分析講解，才能讓學生掌握實際電路的分析。

2.5加強實踐動手能力的培養

在實際教學中，基礎性、驗證性的實驗教學不能滿足實踐教學的需要，對學生動手能力的培養和學習興趣的提高是很有限的。為了彌補實踐教學的需要和培養學生動手能力，在教學過程中必須加強實踐教學環節，可以在學生掌握理論知識的基礎之上，可以嘗試實際高頻電路的設計，比如LC三端式振蕩器的設計、高頻功率放大器的設計、小功率調幅發射機及接收機的設計、將所學的理論知識很好的用于實踐中，既掌握了理論知識，又加強了學生實踐動手能力的培養，同時也提高了學生的學習興趣，變被動為主動。

3.結語

通過多媒體、電子線路仿真軟件、傳統的“粉筆+黑板“多種教學手段，使用比較法、圍繞無線通信系統展開各章內容的教學、注重實際電路系統的分析，以及加強實踐動手能力的培養等教學方法，在筆者近幾年的《高頻電子線路》教學實踐中，使得教學效果明顯提高，同時也提高了學生的學習興趣，培養了學生的實踐動手能力。

參考文獻

[1]胡宴如.高頻電子線路（第四版）[M].北京：高等教育出版社，2011.

[2]黃智偉.基于NTMultisim的電子電路計算機仿真設計與分析[M].北京：電子工業出版社，2008.

[3]鄭應光.模擬電子線路（二）[M].南京：東南大學出版社，2000.

[4]張海燕，蘇新紅.高頻電子電路與仿真設計[M].北京：北京郵電大學出版社，2010.

作者簡介：

張海燕（1978-），女，陜西咸陽人重慶電子工程職業學院通信工程學院，講師，碩士，研究方向：電子信息技術。