高頻電子線路廣義教學法探究

摘 要：高頻電子線路是電子信息專業的基礎課，其課程的主要理論和相近科目與自然科學存在千絲萬縷的聯系。采用廣義教學法講授該門課程，可以幫助學生建立課程內容之間的聯系，明確概念，從而提升該門課程的教學質量。關鍵詞：高頻電子線路;廣義教學法

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1002-4107（2015）01-0010-02

由于教學院校地處經濟活躍的珠三角，因此應用型人才是電子科技大學中山學院一直堅持的培養方向。如何讓教學活動向應用型靠攏，符合應用型人才培養方案是教學改革的重要目標。

應用型人才不同于原來的精英式本科教育，又和高職高專教育區分。高頻電子線路課程知識點分散，理論性較強，要求學生具有一定的信號分析和電路分析能力，一直都是學生心目中的難課[1-2]。應用型人才的特點決定了講授的方法既要符合中山學院學生的基本情況，又不能迎合部分學生畏難的學習情緒。因此為了進一步提升授課效果，設計了廣義教學方法，此方法采用建立聯系、強調本質的理論講授方式，既可以提高學生的學習興趣，又不回避理論難點保證知識含量。

一、廣義教學法運用的意義

針對工科人才培養的具體問題，對高頻電子線路課程進行了廣義式教學改革。

高頻電子線路只是一門專業基礎課，但卻是了解電子信息專業乃至整個工科的一扇窗戶，其課程的主要理論都和相近科目甚至是其他自然科學，人文科學具有千絲萬縷的關系。如果在講述中幫助學生建立聯系，明確概念，教學質量會得到大幅提高[3-4]。本教學法的順利實施可以幫助學生掌握高頻電子線路課程學習方法，形成的廣義課程教學方法不僅適用于高頻電子線路課程，還可以在其他課程中進行推廣。

二、廣義教學法的內涵與特征

廣義，相對狹義而言。事物定義適用的范圍有大有小，大者為廣義。對于課程的理解也有廣義和狹義之分，事實上，電子信息學科各課程之間存在密切聯系，如果只是在某一單獨課程的立場上理解問題，肯定會增加學習的難度。以高頻電子線路與部分課程關系為例。模擬電子線路和電路分析課程為高頻電子線路提供電路分析的知識儲備，信號與系統為其提供信號分析的基礎知識，而高頻電子線路又是通信原理的基礎課程。除此之外，高頻電子線路還與高等數學、大學物理等眾多課程存在各種聯系[5]。如果相關基礎課程掌握不牢的話，學習高頻電子線路的確存在一定困難。另一方面，在學習高頻電子線路的同時，也能夠對知識進行回溯式學習，利用高頻課程的講述加深專業認識，理解相關基礎課程。因此，為了幫助學生掌握高頻電子線路甚至是其他課程，在講授中適當跳出課程，通過介紹其他課程或其他知識來輔助學生學習，可以有效地幫助學生理解實驗內容，從而提升授課效果。

三、廣義教學法的運用策略

科學知識并不處在高高在上的神壇令人仰望，而是生產生活的一個映射，是認識世界的一個窗口，高頻電子線路必然和生活中的一些現象一些事情相對應，如果找到這些對應之處，通過廣義講授就可以改進教學。

（一）振蕩條件講授方法

以正弦波振蕩器的振蕩條件講授為例，傳統講授方法從振蕩器工作原理入手，通過電路和信號分析，最終得到振蕩條件結論，盡管推導詳盡，思路嚴謹，但并不受學生歡迎，也難以幫助學生建立振蕩器的概念。采用廣義教學法用生活中常見現象比擬振蕩器，例如以蕩秋千比擬振蕩器振蕩，在蕩秋千起步階段，振蕩的幅度需要從無到有地建立起來，希望每一次都比上一次蕩得更高，符合A0F>1的起振條件;當秋千蕩到一定高度保持即可，符合AF=1的平衡條件;蕩秋千無論初始時刻還是普通時刻，都需要掌握力的方向，符合φA+φF=2nπ（n=0，1，2…N）的相位條件。另外蕩秋千要不停修正力度和方向，符合穩定條件。

通過上述事例的廣義講述，將日常生活和高頻電子線路有機聯系起來，學生能夠快速掌握振蕩器的工作原理，還能夠利用日常物理現象進行相似性記憶，減少了畏難情緒，提高了學習的積極性。

（二）丙類功率放大器弱過壓區應用講授方法

根據丙類功率放大器負載特性可知，臨界狀態輸出功率最大，轉換效率也不低，常用于輸出級。在弱過壓工作狀態，當諧振電阻變化時，輸出信號電壓振幅Ucm變化較小，多用于需要維持輸出電壓比較平穩的場合，常應用于發射機的中間放大級。實際電路設計中，抑制各級之間相互干擾是普遍考慮的設計問題，在講授中可以與電路設計思想聯系舉例，再擴展思維思考，古人云“不以物喜，不以己悲”是人生的境界，丙類功率放大器在弱過壓區，輸出電壓不隨負載的變化而變化（近似認為），也達到了“不以物喜，不以己悲”的境界，自然是“好修養”的電路。

學生在聽講過程中，往往感嘆類似高頻電子線路的工科課程竟然可以和古詩詞找到關系。與此同時，也理解了丙類功率放大器的弱過壓應用原理。

（三）集電極調幅實驗原理講授方法

廣義教學不僅是用生活的例子比擬理論內容，也可以用理論內容去指導實驗。以集電極調幅實驗為例。集電極調幅實驗中，學生經常無法獲得正常的調幅波形，原來講授方法是要求學生升高輸入載波電壓完成實驗，盡管學生能夠完成實驗，但是不會理解升高輸入電壓的作用。

與丙類放大器動態特性知識聯系可知，若電源電壓變化，則動態線隨VCC值的不同平行移動。在欠壓及臨界狀態時，VCC的改變對集電極電流脈沖的振幅與通角的影響極小，因此分解出的基波電流變化也很小，回路上的輸出電壓的變化隨著變小，這就是說在欠壓區內不能產生有效的調幅作用。未產生調幅波形的實驗電路基本處于此工作狀態下。當動態特性曲線進入過壓區后，集電極電流脈沖的振幅下降，出現凹頂脈沖。在這種情況下，分解出的基波電流隨集電極電壓VCC的變化而變化，輸出高頻電壓的振幅也會隨之變化，實現了集電極調幅。

因此，令集電極調幅電路工作在過壓狀態是本實驗能否成功的關鍵。通過升高輸入電壓，可以令丙類功率放大器的工作狀態從欠壓向過壓過渡，從而完成實驗。通過講授，學生認識到了即使只是升高輸入電壓也和理論內容緊密聯系，在實驗的同時鞏固了理論知識，達到了教學的目的。

四、精選課程作業

作業可以幫助學生梳理課程，復習知識，是教學必不可少的環節。為了熟能生巧，教師往往希望作業多一些;為了減少課業壓力，學生往往希望作業少一些。因此作業量的權衡和作業內容的選擇需要進行仔細思量。根據本校學生的實際情況，作業安排如下。

1.高頻小信號放大器作業題目為2-11，此題目知識點包括：（1）二端口等效電路;（2）品質因數;（3）電路技術指標（電壓增益、通頻帶、矩形系數等）;（4）電路穩定性;（5）多級電路指標。作業要求：等效電路分三步化簡：（1）高頻交流等效;（2）二端口等效;（3）系數轉換。

2.高頻功率放大器作業題目是3-9，此題目知識點包括：（1）二端口等效電路;（2）品質因數;（3）電路技術指標（電壓增益、通頻帶、矩形系數等）;（4）電路穩定性;（5）多級電路指標。作業要求：在原始題目上增加負載特性內容。上升Rp畫出臨界狀態動態特性折線，分析臨界狀態的電路指標。

3.正弦波振蕩器作業題目是試談對正弦波振蕩器

的理解，或講述本章知識重點及難點。作業要求：（1）字數不限;（2）體裁不限。

4.振幅調制與解調作業題目是5-21，此題目知識點包括：（1）調幅波波形圖;（2）調幅波電路技術指標;（3）檢波電路技術指標;（4）檢波失真現象。作業要求：在原始題目上增加調幅波波形圖和技術指標分析。

5.振幅調制與解調作業題目是6-14，此題目知識點包括：（1）調頻波波形圖;（2）調頻波電路技術指標;（3）變容二極管調頻電路分析。作業要求：在原始題目上增加調頻波波形圖和技術指標分析。

需要說明的是，習題對應教材為陽昌漢主編《高頻電子線路》（第三版），哈爾濱工程大學出版社出版。如前所述，課程作業共五次，每次一題，作業量較少，減少了學生的課業壓力，另外通過在教材原有習題的基礎上增加新問題，將課程知識點廣義連接，作業知識點基本涵蓋了大綱要求，保證了作業效果和目的。需要指出，第三次作業即正弦波振蕩器一章作業是作文式題目，屬于教學實驗式作業，作業效果非常理想，盡管字數不限，但是學生都精心完成，并未敷衍了事。體裁不限，有些學生用打油詩的方式講述對振蕩器的理解，有些用框圖描述振蕩器的知識內容。從中可以發現，只要教學形式新穎得當，學生的學習潛力是無窮的，教學效果自然可以保證。

應用式教育不是實訓教育，應用型人才也需要理論知識作為發展基礎。廣義式教學不是浪費教學時間“閑扯”，也不會回避課程中的知識重點和難點，只是通過強調事物本質的理論講授方式，廣泛地建立聯系，廣泛地理解問題提高教學質量。其教學形式較新穎，易于激發學生的學習興趣，從根本上解決教學問題。通過本年度的教學改革，學生的逃課情況、作業作弊情況均有所下降，課程知識掌握情況也較為理想。

參考文獻：

[1]于效宇，劉艷.基于應用式教學的“高頻電子線路”學時改革[J].中國電力教育，2011，（32）.

[2]于效宇，劉艷.高頻電子線路教學方法研究與改進[J].中國電力教育，2010，（30）.

[3]劉艷，于效宇.“高頻電子線路”實驗課程教學方法研究[J].中國電力教育，2012，（23）.

[4]于效宇，劉艷，楊會志.基于頻譜分析的高頻電子實驗教學研究[J].中國電力教育，2013，（19）.

[5]陳松，郭云林，潘理.“高頻電子線路”課程的教學模式探索[J].電氣電子教學學報，2013，（2）.