高頻電子線路教學(xué)改革研究

摘要：“高頻電子線路”課程是電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課。隨著通信事業(yè)的飛速發(fā)展，新的通信方案、新的電路結(jié)構(gòu)、新的集成電路已被開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，射頻電路設(shè)計(jì)已經(jīng)成為移動(dòng)通信設(shè)計(jì)的瓶頸，迫切需要大量既有理論基礎(chǔ)又有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的科技人才。“高頻電子線路”課程正是擔(dān)負(fù)了培養(yǎng)這些人才重任的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課。學(xué)生對(duì)該課程普遍感覺(jué)較難，教學(xué)效果不夠理想。因此，南京理工大學(xué)的高頻電子線路課程在教材、教學(xué)方法和實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面進(jìn)行了一些改革。

關(guān)鍵詞：高頻電子線路；教學(xué)方法；實(shí)驗(yàn)教學(xué)

作者簡(jiǎn)介：孔令榮（1983-），男，江蘇揚(yáng)州人，南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院電子電氣工程學(xué)院，講師。（江蘇 泰州 225300）

中圖分類(lèi)號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2012）30-0046-02

“高頻電子線路”課程不僅是國(guó)家教委規(guī)定的重要基礎(chǔ)課，而且又是理論性、實(shí)踐性和工程性非常強(qiáng)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程。其內(nèi)容涉及電子信息和通信技術(shù)等專(zhuān)業(yè)的一些基礎(chǔ)理論、知識(shí)和方法，這些基礎(chǔ)理論和知識(shí)對(duì)促進(jìn)南京理工大學(xué)本科生的基本技能和素質(zhì)具有相當(dāng)重要的作用。課程的內(nèi)容體系與其他相關(guān)的專(zhuān)業(yè)課程之間保持著緊密的銜接與交融，對(duì)學(xué)生在今后進(jìn)一步汲取和學(xué)習(xí)新知識(shí)起到打基礎(chǔ)的作用，為學(xué)生的終生學(xué)習(xí)和教育提供必要的基礎(chǔ)。由于高頻電子線路具有內(nèi)容多、數(shù)學(xué)推導(dǎo)繁瑣、實(shí)驗(yàn)依附性較大等特點(diǎn)，是電子信息和通信技術(shù)類(lèi)專(zhuān)業(yè)比較難學(xué)的課程，學(xué)生普遍掌握得比較差，因此為了培養(yǎng)學(xué)生的分析能力和實(shí)踐能力，為學(xué)生的后期學(xué)習(xí)奠定一定的高頻專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)。南京理工大學(xué)的高頻電子線路課程在教材、教學(xué)方法和實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面進(jìn)行了一些改革。

一、大綱和課程教材

對(duì)該專(zhuān)業(yè)課程的教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)大綱的確立是在多次和長(zhǎng)時(shí)間教學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)上不斷總結(jié)而確立的：高頻電子線路的基本工作原理、分析方法和測(cè)試方法是該課程需要掌握的。對(duì)于這些需要掌握的知識(shí)和技能，除了給學(xué)生講授一定的理論課程之外，還注重學(xué)生的動(dòng)手和應(yīng)用能力，提高了實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)時(shí)，同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生自己做設(shè)計(jì)和項(xiàng)目，并立足教學(xué)的應(yīng)用性和生活性，使學(xué)生同時(shí)能夠了解其在各種電子及通信設(shè)備中的應(yīng)用。并且要求學(xué)生在此基礎(chǔ)上學(xué)會(huì)使用各種高頻電子線路測(cè)量?jī)x器。圍繞這個(gè)目標(biāo)，提出該課程內(nèi)容改革的思想：以課程教學(xué)目標(biāo)為依據(jù)，理論知識(shí)以夠用為度，盡量避免煩瑣的數(shù)學(xué)推導(dǎo)；注重理論知識(shí)與實(shí)踐動(dòng)手的結(jié)合，強(qiáng)調(diào)分析設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)和基本技能的訓(xùn)練；同時(shí)注重內(nèi)容選材的先進(jìn)性和科學(xué)性，尤其加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與現(xiàn)代電子技術(shù)的結(jié)合，使其具有較強(qiáng)的生活性和時(shí)代性。制訂適合應(yīng)用型和時(shí)代性本科教育的教學(xué)大綱和實(shí)施計(jì)劃。

二、教育教學(xué)內(nèi)容和方法

在教育教學(xué)方面，其內(nèi)容是不斷更新和發(fā)展的，方法是靈活多樣的，所以，對(duì)學(xué)生的教育和教學(xué)也要用以發(fā)展和靈活為中心。經(jīng)過(guò)討論和研究提出了幾點(diǎn)意見(jiàn)。

1.突出基礎(chǔ)和認(rèn)知循序漸進(jìn)，以強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)和難點(diǎn)貫穿始終

對(duì)高頻電子線路廣泛應(yīng)用的理論知識(shí)點(diǎn)和一些重要的難點(diǎn)，要善于總結(jié)，對(duì)這些高頻課程的精髓要不斷地對(duì)學(xué)生進(jìn)行反復(fù)強(qiáng)調(diào)，對(duì)前后相關(guān)的、比較容易混淆的知識(shí)點(diǎn)要分析比較，同時(shí)對(duì)學(xué)生要加強(qiáng)訓(xùn)練，尤其是對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)和一些應(yīng)用廣泛的理論知識(shí)點(diǎn)要加強(qiáng)訓(xùn)練，以突出基礎(chǔ)和認(rèn)知循序漸進(jìn)、強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)和難點(diǎn)貫穿始終。

（1）對(duì)線性和非線性的交叉要理順?biāo)悸贰８哳l電子線路的線性和非線性就像城市的一條主干道貫穿一座城市一樣，電路的線性和非線性也始終貫穿于高頻課程的整個(gè)內(nèi)容，應(yīng)該理順?biāo)悸罚莆蘸屠斫饩€性范疇和非線性范疇到底各自應(yīng)用在什么樣的概念和工作情況下，它們到底有什么樣的區(qū)別，受那些參數(shù)的影響，又是由哪些指標(biāo)來(lái)衡量，比如為什么在討論混頻器的時(shí)候都要涉及到這兩個(gè)概念。

（2）模擬電路的特征。模擬電路難學(xué)是大多數(shù)學(xué)生反映的一個(gè)情況。其實(shí)，造成模擬電路難學(xué)的一個(gè)原因主要是由于模擬電路受電路的偏置、器件的應(yīng)用狀態(tài)、工作條件、端口的阻抗匹配等情況的影響、指標(biāo)要求自然也不一樣。所以，學(xué)習(xí)模擬電路需要抓住一定的技巧，加強(qiáng)不同參數(shù)和條件下的對(duì)比性。

2.強(qiáng)調(diào)重要概念，及時(shí)復(fù)習(xí)前期課程

由于高頻電子線路的變化并不多，而且前面內(nèi)容又是后面內(nèi)容的一個(gè)鋪墊，有很強(qiáng)的連貫性，只要學(xué)生能夠?qū)Ω拍罾斫獾迷鷮?shí)，并且搞清楚每個(gè)元件的功能和作用就能舉一反三。在課程學(xué)習(xí)的過(guò)程中要強(qiáng)調(diào)預(yù)習(xí)的重要性，要及時(shí)復(fù)習(xí)用到的前修課程的內(nèi)容，如預(yù)習(xí)和回顧“模擬電子線路課程”里的工作點(diǎn)、同相放大、反相放大及差分電路等知識(shí)點(diǎn)。

三、高頻電子線路實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

高頻電子線路實(shí)驗(yàn)是高頻電子線路教學(xué)的重要組成部分，是高頻電子線路學(xué)習(xí)的打靶場(chǎng)，其對(duì)提高學(xué)生高頻電子技術(shù)的基本技能、培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力有著很重要的作用，是該課程學(xué)習(xí)不可或缺的部分。根據(jù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)及教學(xué)計(jì)劃的要求，我們以突出基本技能訓(xùn)練，加強(qiáng)分析能力培養(yǎng)作為改革實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的主導(dǎo)思想。高頻實(shí)驗(yàn)屬于基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，應(yīng)注重于高頻電子線路基本技能的訓(xùn)練，同時(shí)為了適應(yīng)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的需要，還應(yīng)加強(qiáng)學(xué)生分析能力的培養(yǎng)，為他們今后的發(fā)展創(chuàng)造良好的空間。由此根據(jù)上述改革思路，對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法進(jìn)行改革。

1.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與現(xiàn)代電子技術(shù)的結(jié)合

經(jīng)過(guò)走訪、參觀和查閱，我們搜集了大量資料，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在的高頻電子線路課程有好多內(nèi)容是比較陳舊的，許多內(nèi)容已經(jīng)跟不上新時(shí)代的發(fā)展，許多新的電子產(chǎn)品和技術(shù)不斷應(yīng)運(yùn)而生，所以需要對(duì)傳統(tǒng)高頻實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行一定的刪減，刪去陳舊和應(yīng)用較少的內(nèi)容，增加新器件和儀器的應(yīng)用等新技術(shù)內(nèi)容，盡量使實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與現(xiàn)代電子技術(shù)結(jié)合起來(lái)，保持實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的時(shí)代性和實(shí)用性。

2.突出基本技能的訓(xùn)練，強(qiáng)調(diào)專(zhuān)業(yè)職業(yè)技能，有針對(duì)性地開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)

由于每個(gè)學(xué)生都存在差異，例如專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)水平、對(duì)問(wèn)題的分析解決能力和從事工程的實(shí)踐能力。很多學(xué)生只注重理論的學(xué)習(xí)，忽視基本技能的學(xué)習(xí)，動(dòng)手能力差，分析和解決問(wèn)題的能力不夠，對(duì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的分析停留在“書(shū)本復(fù)制”的水平上，學(xué)生創(chuàng)造和思考的積極性不高，也缺少必要的團(tuán)隊(duì)合作精神，常常發(fā)生多個(gè)同學(xué)不參與小組實(shí)驗(yàn)，只靠別人來(lái)完成。出現(xiàn)這些現(xiàn)象的主要原因一方面是學(xué)校對(duì)基本技能和試驗(yàn)實(shí)踐的認(rèn)識(shí)不夠，造成學(xué)生進(jìn)行電子實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)的時(shí)間比較少，練習(xí)不夠，分析能力的培養(yǎng)缺少。另一方面是學(xué)校不能有針對(duì)性地開(kāi)展各種實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐，實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐內(nèi)容和儀器還是老一套，沒(méi)有發(fā)展和更新。我們從問(wèn)題的實(shí)際出發(fā)，結(jié)合高頻電子線路的特點(diǎn)，總結(jié)出以突出高頻電子線路的重點(diǎn)為主線，加強(qiáng)基本技能訓(xùn)練為方法，注重專(zhuān)業(yè)技能訓(xùn)練，著重培養(yǎng)學(xué)生對(duì)問(wèn)題的分析能力和對(duì)實(shí)踐的動(dòng)手能力，對(duì)高頻實(shí)驗(yàn)內(nèi)容采用分段的形式，分為四個(gè)階段，每個(gè)階段安排上由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，循序漸進(jìn)，加強(qiáng)基本內(nèi)容的教學(xué)，對(duì)典型實(shí)驗(yàn)可以具體操作示范，并且進(jìn)行抽查考核，做到有針對(duì)性和目的性的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；增加儀器儀表使用練習(xí)，讓學(xué)生多接觸一些新的儀器，把學(xué)習(xí)電子儀器的使用及測(cè)試方法貫穿于各個(gè)實(shí)驗(yàn)中，對(duì)實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題要引導(dǎo)學(xué)生分析和解決；另外，加強(qiáng)每次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理與分析的指導(dǎo)。以此促進(jìn)學(xué)生基本技能的掌握，對(duì)問(wèn)題的解決能力，提高學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)職業(yè)的認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)能力，增強(qiáng)學(xué)習(xí)信心。

3.將實(shí)踐與理論融合實(shí)施教學(xué)，提高學(xué)生分析能力

將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與理論教學(xué)內(nèi)容互相結(jié)合進(jìn)行教學(xué)，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)本課程具有很重要的作用。理論是實(shí)踐的風(fēng)向標(biāo)，學(xué)習(xí)理論對(duì)實(shí)踐有很大的推動(dòng)作用，同時(shí)實(shí)踐又是理論的源泉，對(duì)理論能夠加深理解，理論和實(shí)踐是相輔相成的，缺一不可。實(shí)驗(yàn)課中的調(diào)試、電路的設(shè)計(jì)方法、常見(jiàn)故障的分析以及數(shù)據(jù)的整理和分析等必須要結(jié)合理論課的內(nèi)容，使兩者能夠互相銜接。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生遇到的問(wèn)題要給予指導(dǎo)和一定的輔助，注重學(xué)生自己解決問(wèn)題的能力，使學(xué)生既在動(dòng)手又在思考和分析。

4.因材施教，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣

由于每個(gè)學(xué)生的自身情況有所不同，自身基礎(chǔ)知識(shí)、學(xué)習(xí)能力和基礎(chǔ)技能都有一定的差別，所以在教學(xué)上就不能一味地按傳統(tǒng)的施教方法呆板地進(jìn)行施教，而高頻教材及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的準(zhǔn)備是比較豐富的，這也是有助于因材施教的。課堂上的教學(xué)應(yīng)充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和參與度，提高課堂的效率，打破傳統(tǒng)的教學(xué)模式，讓互動(dòng)和效率成為課堂的靈魂。例如可對(duì)高頻課上遇到的一些問(wèn)題展開(kāi)討論、辯論等，對(duì)積極回答問(wèn)題的同學(xué)，每回答一個(gè)問(wèn)題可以對(duì)其平時(shí)分多加一分，提高平時(shí)分占學(xué)期本課程總分的比例。再例如，在高頻電路的實(shí)驗(yàn)課上，實(shí)驗(yàn)方法要靈活，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要豐富，像調(diào)頻電路的實(shí)驗(yàn)可以采用集成壓控振蕩器和變?nèi)荻O管等可以組裝調(diào)試和電路設(shè)計(jì)等。加強(qiáng)基礎(chǔ)內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)，同時(shí)也要拓寬一些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，打好基礎(chǔ)，培養(yǎng)高技能，拓寬訓(xùn)練面，努力培養(yǎng)高技能學(xué)生。教學(xué)和實(shí)驗(yàn)中鼓勵(lì)基礎(chǔ)、動(dòng)手能力好的同學(xué)幫助相對(duì)而言比較差的學(xué)生，鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題進(jìn)行激烈地討論，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)揮自主創(chuàng)新和創(chuàng)造能力，并對(duì)他們進(jìn)行相應(yīng)的指導(dǎo)。

5.提高實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的實(shí)用性和多樣性

隨著電子和通信技術(shù)的高速發(fā)展，要想教學(xué)具有時(shí)代性和前瞻性必須要提高實(shí)驗(yàn)的實(shí)用性和多樣性。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選擇在滿足教學(xué)基本要求的前提下，結(jié)合生活中的高頻電子領(lǐng)域應(yīng)用，必須與現(xiàn)代高頻技術(shù)應(yīng)用相結(jié)合，可從生活中尋找實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以激發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不必拘泥于傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和訓(xùn)練，應(yīng)多從身邊和生活中發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，注重實(shí)驗(yàn)不能脫離實(shí)際和時(shí)代發(fā)展，還需要盡可能提供實(shí)驗(yàn)設(shè)備，如存在一定的困難，可以采用其他的方法，像引用仿真實(shí)驗(yàn)等。另外，在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容安排上注意多樣性，同一類(lèi)型的實(shí)驗(yàn)有幾種電路和方法，可以用實(shí)驗(yàn)電路板進(jìn)行測(cè)試，也可以用面包板組裝或印制電路板焊接；不僅有單個(gè)電路的測(cè)試，還要有單元電路甚至較復(fù)雜的小系統(tǒng)電路的設(shè)計(jì)和調(diào)試，在這些實(shí)驗(yàn)中遇到的困難要引導(dǎo)學(xué)生主要總結(jié)記錄和分析；有獨(dú)立自主完成的實(shí)驗(yàn)，也有小組形式合作完成的實(shí)驗(yàn)。

四、結(jié)語(yǔ)

以上是對(duì)高頻電子線路教學(xué)改革的初步研究，期望起到拋磚引玉的作用。筆者對(duì)此課程的改革充滿信心。

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（責(zé)任編輯：王祝萍）