“通信電子線路”課程體系改革研究與探索

摘要：根據(jù)“通信電子線路”課程體系的現(xiàn)狀，分析了目前存在的主要問題，并針對(duì)重慶理工大學(xué)的實(shí)際情況，初步提出了以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目的的課程體系改革方案，改革的主要思路是創(chuàng)建通信電子線路實(shí)踐教學(xué)體系。通過實(shí)踐教學(xué)，進(jìn)一步推動(dòng)理論教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容和考核手段的改進(jìn)，從而完善課程建設(shè)，提高教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：通信電子線路；課程體系；高頻；實(shí)踐教學(xué)

作者簡介：徐勤（1981-），女，重慶人，重慶理工大學(xué)電子信息與自動(dòng)化學(xué)院，講師；楊奕（1962-），男，重慶人，重慶理工大學(xué)電子信息與自動(dòng)化學(xué)院，副教授。（重慶400054）

基金項(xiàng)目：本文系重慶市高等教育教學(xué)改革研究重點(diǎn)項(xiàng)目資助（項(xiàng)目編號(hào)：112003）、重慶理工大學(xué)高等教育研究項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：2011025）的研究成果。

中圖分類號(hào)：G642.0#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;文章編號(hào)：1007-0079（2012）16-0052-02

近年來，通信技術(shù)得以飛速發(fā)展，新的通信技術(shù)、通信方案和集成電路層出不窮。如今，通信產(chǎn)業(yè)已成為國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展最迅速，進(jìn)步最快的一個(gè)行業(yè)。[1]“通信電子線路”正是重慶理工大學(xué)（以下簡稱“我校”）電子信息與自動(dòng)化學(xué)院為適應(yīng)社會(huì)需求，針對(duì)電子信息類專業(yè)開設(shè)的一門專業(yè)必修課。作為電子信息工程專業(yè)電路與系統(tǒng)課程體系中極為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，其主要內(nèi)容包括現(xiàn)代通信系統(tǒng)組成原理、系統(tǒng)設(shè)備電路工作原理及其分析方法。該課程是一門理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程，其教學(xué)目的是培養(yǎng)學(xué)生能在無線電通信及相關(guān)領(lǐng)域從事產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)、科學(xué)研究等方面的能力。[2]本文分析了目前我校“通信電子線路”的教學(xué)現(xiàn)狀與存在問題，并提出了該課程教學(xué)體系改革的思路與相關(guān)建議。

一、“通信電子線路”的教學(xué)現(xiàn)狀與存在的問題

通信電子線路是在科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)展起來的，本身工程實(shí)踐性就很強(qiáng)，許多理論知識(shí)都可以通過實(shí)踐得到深入的理解。目前，這門課在我校電子信息工程以及電子信息與科學(xué)（光電學(xué)院）兩個(gè)專業(yè)的大三開設(shè)，課程體系的設(shè)置為理論學(xué)時(shí)數(shù)40，2.5學(xué)分，并無教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)。

在對(duì)其他高等院校的調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，大部分其他院校針對(duì)信息類專業(yè)在這門課程的教學(xué)大綱中都安排了相關(guān)的實(shí)踐環(huán)節(jié)。表1中詳細(xì)列舉了部分院校的“通信電子線路”的課程體系。（注：各院校課程名稱略有差異）

從表1中可以看出，雖然各高校在這門課程上分配的理論學(xué)時(shí)數(shù)有差異，但都分配了相應(yīng)的實(shí)踐教學(xué)。實(shí)踐教學(xué)主要分為實(shí)驗(yàn)教學(xué)和課程設(shè)計(jì)兩類。清華大學(xué)作為全國最優(yōu)秀的高等學(xué)府，尤為突出了實(shí)踐教學(xué)的重要性，在學(xué)時(shí)數(shù)的分配上甚至超出了理論教學(xué)，充分體現(xiàn)了清華大學(xué)堅(jiān)持“以實(shí)踐教學(xué)”的教學(xué)理念。華中科技大學(xué)和重慶大學(xué)作為全國一流的重點(diǎn)大學(xué)，實(shí)踐和理論并重，分配了等同的學(xué)時(shí)數(shù)。西華師范大學(xué)和我校一樣，屬于省部級(jí)重點(diǎn)建設(shè)高校，在該課程體系上分配的理論和實(shí)踐學(xué)時(shí)數(shù)分配大致為2：1。而我校的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)目前仍為空白。

筆者在多年講授“通信電子線路”這門課程的過程中，感受該課程缺乏實(shí)踐環(huán)節(jié)帶來的一系列問題：

該門課程本身內(nèi)容多，概念多，電路復(fù)雜，采用非線性分析方法，比較抽象。[3]加上缺乏實(shí)踐環(huán)節(jié)的輔助，學(xué)生不易理解電路功能，常常感到學(xué)習(xí)困難，學(xué)習(xí)興趣低下，教學(xué)效果較差。

由于缺少實(shí)踐環(huán)節(jié)，學(xué)生對(duì)這門課程的理解只能停留在理論知識(shí)上。即使是對(duì)課程掌握比較好的同學(xué)，也只是了解單元電路的理論工作原理，很難理解單元電路實(shí)際中是如何作用于整個(gè)通信系統(tǒng)中的。不少同學(xué)反映說，學(xué)完這門課程后感覺只是死記硬背了一些電路和公式，對(duì)各種電子器件和單元電路仍沒有深刻的理解，更不要說理解電路的應(yīng)用和自主創(chuàng)新地設(shè)計(jì)電路了。

在近年來的全國電子設(shè)計(jì)大賽中，通信電子線路相關(guān)課題呈現(xiàn)出越來越重要的趨勢。[4]但是由于我校通信電子線路實(shí)踐環(huán)節(jié)的空白，學(xué)生在電子設(shè)計(jì)競賽中跟其他兄弟院校相比處于劣勢。

我校正處在一個(gè)變革和高速發(fā)展的階段，在推進(jìn)素質(zhì)教育，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量上取得了一系列的碩果。但是，現(xiàn)階段“通信電子線路”這門課程體系結(jié)構(gòu)不夠合理，單純的理論學(xué)習(xí)并不能滿足當(dāng)今社會(huì)對(duì)信息類人才的需求。缺乏相應(yīng)的實(shí)踐環(huán)節(jié)，是該課程教學(xué)改革亟待解決的問題。

二、“通信電子線路”的改革方案

“通信電子線路”課程改革的主要思路是圍繞創(chuàng)建通信電子線路實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)展開。通過實(shí)踐教學(xué)，一方面可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)通信電路的興趣，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)已學(xué)電路知識(shí)的理解和掌握；另一方面，可以培養(yǎng)學(xué)生分析解決實(shí)際問題的能力，提高學(xué)生綜合應(yīng)用能力。同時(shí)，實(shí)踐教學(xué)可以進(jìn)一步推動(dòng)理論教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容和考核手段的改進(jìn)，從而完善課程建設(shè)，提高教學(xué)質(zhì)量。

1.創(chuàng)建“通信電子線路”實(shí)踐教學(xué)體系

由于我校學(xué)生的層次參差不齊，一方面，從有利于培養(yǎng)學(xué)生能自覺應(yīng)用理論知識(shí)指導(dǎo)實(shí)踐，強(qiáng)化基本技能訓(xùn)練，為培養(yǎng)高素質(zhì)人才打下良好的基礎(chǔ)角度考慮，結(jié)合目前人才培養(yǎng)方案和專業(yè)素質(zhì)教育要求，根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況，建議進(jìn)行以下課程的改革方案，將整個(gè)通信電子線路實(shí)踐分為基本實(shí)驗(yàn)和拓展實(shí)踐“兩階段三層次”。[5]

第一階段：基本實(shí)驗(yàn)

（1）基礎(chǔ)常規(guī)：增設(shè)“通信電子線路實(shí)驗(yàn)”必修課，有獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)大綱，為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，用單元電路實(shí)驗(yàn)板、綜合實(shí)驗(yàn)板和實(shí)驗(yàn)箱進(jìn)行。通過實(shí)驗(yàn)，學(xué)生加深和鞏固對(duì)通信電子線路基本單元電路的理解，初步掌握通信電路的測試方法。但理論課與實(shí)驗(yàn)課分工而不分家，理論課老師仍然參加實(shí)驗(yàn)教學(xué)并負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)輔導(dǎo)。

（2）系統(tǒng)綜合應(yīng)用實(shí)驗(yàn)：類似電子線路課程設(shè)計(jì)，通過對(duì)一個(gè)典型的完整的通信系統(tǒng)，例如無線收發(fā)信機(jī)的搭接、調(diào)試、指標(biāo)性能測量，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)靈活應(yīng)用和系統(tǒng)級(jí)思維的能力，建立系統(tǒng)概念，為學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)與制作電路打下良好的基礎(chǔ)。

第二階段：拓展實(shí)踐

（3）創(chuàng)新型實(shí)踐：開課時(shí)間為晚上，周末或寒暑假這些空閑的時(shí)間，為部分對(duì)電子設(shè)計(jì)有濃厚興趣并有探索精神的學(xué)生提供進(jìn)一步提升的平臺(tái)。實(shí)踐過程以學(xué)生課外自學(xué)為主，教師輔導(dǎo)為輔，學(xué)生可根據(jù)興趣自行選題，或由教師給出相關(guān)參考方向，設(shè)計(jì)并制作一個(gè)具有某種功能的通信電子系統(tǒng)，提高學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)能力、系統(tǒng)設(shè)計(jì)與工程實(shí)踐能力，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生積極申請(qǐng)項(xiàng)目，參與學(xué)科競賽。目前，學(xué)校為學(xué)生自主創(chuàng)新已提供了良好平臺(tái)，包括“開拓杯”電子設(shè)計(jì)競賽和大學(xué)生創(chuàng)新基金項(xiàng)目等，還有重慶市“盛群杯”設(shè)計(jì)大賽以及全國的電子設(shè)計(jì)大賽。

通過這個(gè)層面的實(shí)踐訓(xùn)練，部分學(xué)生會(huì)具備一定的通信電路分析問題和解決問題能力，對(duì)通信方向產(chǎn)生強(qiáng)烈的興趣。這部分學(xué)生可通過畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行進(jìn)一步研究甚至進(jìn)行深造。

這三個(gè)層次的實(shí)踐訓(xùn)練是循序漸進(jìn)、層層推進(jìn)的，目的是使學(xué)生系統(tǒng)地掌握通信系統(tǒng)各種功能單元電路的工作原理和分析設(shè)計(jì)方法，建立起現(xiàn)代通信的系統(tǒng)概念，為今后從事通信電路及相關(guān)電子系統(tǒng)的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.以實(shí)踐教學(xué)為依托，改革通信電子線路理論教學(xué)

在引入實(shí)踐教學(xué)后，理論教學(xué)過程也應(yīng)做了相應(yīng)的調(diào)整，突出應(yīng)用和工程實(shí)踐的特點(diǎn)，把理論知識(shí)的傳授和實(shí)踐能力的培養(yǎng)結(jié)合起來。在實(shí)踐中，電路設(shè)計(jì)工作基本上是以應(yīng)用為主，不需要更多了解模塊或者芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)，而需要了解電路的基本功能和使用方法即可。[6]而目前的通信電路教學(xué)依然以基本的分離元件電路為主，包括混頻、調(diào)制和解調(diào)等電路，均是采用傳統(tǒng)的二極管或者三極管構(gòu)建的電路。但這些功能在實(shí)踐教學(xué)中基本上都已經(jīng)集成化。這就要求在理論教學(xué)過程中，適當(dāng)?shù)胀ㄈ龢O管電路設(shè)計(jì)和分析內(nèi)容，加強(qiáng)功能分析，進(jìn)一步強(qiáng)化模塊和集成電路的應(yīng)用。例如：學(xué)習(xí)調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相、鎖相電路時(shí)，可介紹一些芯片，包括一些知名的半導(dǎo)體公司；在講解某種單元電路工作原理過程中，增加這種電路應(yīng)用于哪些電子設(shè)備中的情況，在系統(tǒng)中的地位及其性能對(duì)系統(tǒng)指標(biāo)的影響。[7]

3.改革評(píng)價(jià)考核機(jī)制，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)積極性

目前的教學(xué)評(píng)價(jià)僅考查學(xué)生對(duì)理論知識(shí)點(diǎn)的掌握，考試內(nèi)容局限于課堂筆記和書本內(nèi)容，這與通信電子線路的實(shí)踐性不相符。[7]一個(gè)完善的課程考核應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)在全面性、多樣化和立體化上，體現(xiàn)對(duì)通信電子線路理論知識(shí)方面的考查，對(duì)實(shí)踐能力、實(shí)驗(yàn)技能方面的考查，對(duì)分析問題、解決問題能力方面的考查。可參考由作業(yè)評(píng)分、期末考試、實(shí)驗(yàn)實(shí)踐環(huán)節(jié)的能力考核和平時(shí)課堂表現(xiàn)4個(gè)部分組成。考核重點(diǎn)是對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度與學(xué)習(xí)效果、理論知識(shí)與實(shí)踐知識(shí)、知識(shí)與能力幾個(gè)方面進(jìn)行全面的動(dòng)態(tài)地分析。理論考核中，加強(qiáng)基礎(chǔ)、側(cè)重應(yīng)用、淡化計(jì)算，并融入實(shí)驗(yàn)筆試部分。在實(shí)驗(yàn)考核中，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績由教師考查學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中及實(shí)驗(yàn)報(bào)告中反映出的對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解、動(dòng)手能力、科學(xué)作風(fēng)、分析問題能力和探索創(chuàng)新精神進(jìn)行綜合評(píng)定。建立多項(xiàng)指標(biāo)綜合評(píng)分機(jī)制，突出能力方面的考核，激發(fā)學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)的積極性和熱情。

三、結(jié)束語

筆者通過多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)對(duì)“通信電子線路”課程體系改革進(jìn)行了探索和研究，提出了構(gòu)建一套通信電子線路實(shí)踐教學(xué)體系，以填補(bǔ)我校沒有通信電子線路實(shí)踐教學(xué)的空白，并希望以此推動(dòng)理論教學(xué)方法。教學(xué)內(nèi)容的改革，逐步完善通信電子線路課程建設(shè)。

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（責(zé)任編輯：宋秀麗）