董延 劉剛
【摘 要】對于通信工程專業而言,通信電子線路可以作為專業的技術啟蒙課程,為了突出專業的特點,重新整合了課程的知識點,以典型通信系統的發送與接收系統作為教學的主線,理順了與相關課程的關系,強調通信工程課程體系的建立,對于課程之間的過渡知識給予充分的重視,通過各種教學手段打消學生在學習初期的畏難情緒,為進一步的學習掃除障礙,提高了學生的學習興趣。
【關鍵詞】通信電子線路;教學改革
通信電子線路是通信工程專業的重要技術基礎課程,課程的理論性和實踐性都很強。隨著現代電子技術和無線通信技術的發展,通信電子線路的教學內容也在不斷充實、教學體系則需要不斷更新。
通信電子線路課程教學改革的思路是打破自成一體的傳統教學思路,將通信電子線路課程建設與通信工程課程體系建設更加密切地融合在一起,使學生能夠把知識有機的串聯起來,能夠自主地把各種分析方法、各種分析手段應用到不同的通信系統的學習與研究中。
1 整合教學內容
每一門大學課程的教材都是自成一體的,通常無法顧及特定的教學計劃與課程安排,按照教材內容及順序實施教學當然可以達到教學要求,但是不可避免地會出現與其他課程的教學內容的部分重復而浪費寶貴的課堂時間,還會出現與先修課程知識點的脫節及跳躍導致學生學習的困難,所以重新整合教學內容是很有意義的事情,通過內容的整合可以使其進一步融入整個通信工程課程體系中。整合的方法是注重解決通信系統的一體化思維,培養具體問題具體分析、靈活運用各種分析手段解決實際問題的能力。掌握原理性電路到實際電路的演變過程,提高在不同情況下采用不同的分析手段的能力。使學生在學習通信電子線路基本概念和方法的同時,能從提出問題、分析問題、解決問題的過程中培養思維的全面性。通過豐富和優化教學內容,激發學生的學習興趣和學習動力。
2 解決課程定位
經過多年的教學實踐及認真思考,考慮到本課程的具體實施學期以及相關課程的先后順序,為了突出通信工程專業的特點,把通信電子線路定位為通信工程專業的技術啟蒙課程。雖然在大學一年級開設了通信工程學科導論課程,但是考慮到新生的知識儲備不足,無法理解一些專業技術知識,其作用可視作大學學習的啟蒙課程,而先修的信號與系統、電路分析基礎、模擬電子技術等課程是所有電子工程類專業的重要基礎課程,無法突出通信工程專業的特點,而通信電子線路是具有完備的通信意義的第一門課程,所以在本課程中以通信系統為切入點引導學生跨入通信工程的大門。
以此定位,在教學內容上擴充通信工程的發展歷史、通信技術的相關知識、通信技術的最新進展等內容,例如:我國宇航通信的發展,移動通信的頻譜的劃分管理,軟件無線電技術等。使學生從宏觀上了解通信工程面對及解決的現實問題。
3 突出專業特點
通信電子線路與高頻電子線路、 非線性電子線路等課程的教學內容大同小異,都包括:LC串并聯諧振電路、高頻小信號放大器、諧振功率放大器、正弦波振蕩器、振幅調制及其解調、頻率調制及其解調、混頻電路、和反饋控制電路等[1-2]。但是以什么線索為學習主線和主要出發點則各有不同。按照傳統的教學思路,主要是以研究電路的工作原理為主線,著重講解電路在高頻工作時的非線性分析手段和方法。我們認為通信工程專業應該突出本專業的特點,以通信系統的組成為主線,一切教學內容圍繞通信系統的要求而展開,以此為目的對教學內容進行梳理整合,形成了具有專業特點的通信電子線路教學計劃及安排。
在課程初期的引導知識中,著重強調典型的通信系統的發送和接收系統,強化學生對發送接及收設備的各個組成部分的基本知識,引導知識結束時,學生們會對發送系統和接收系統的每個環節有了很深的印象。在隨后的各個章節中,每個新的知識點都是為了解決通信系統中不同環節的具體問題而學習的。
對于如圖所示的發送系統和接收系統,除了發送系統中的的音頻放大電路、接收機的低頻放大及功率放大電路是前修的模擬電子技術課程的學習內容之外,其他的各個環節就是本課程的學習內容。
以典型通信系統的以上兩個框圖為主要線索,教學內容的組織如下。課程開始首先學習的是LC串并聯諧振電路,要讓學生知道它幾乎出現在通信系統的每個環節,其重要性不言而喻;高頻小信號放大器應用于發送系統的高頻放大及接收系統的高頻放大和中頻放大環節;高頻功率放大器在發送系統的末端高頻功放中使用,而其中的丙類放大器的工作原理會應用于前端的倍頻器;正弦波振蕩器應用于發送系統的高頻振蕩器和接收系統的本地振蕩器;混頻器則是超外差式接收系統的最重要的環節;幅度調制與頻率調制的知識應用于發送系統的調制及接收系統的解調;反饋控制系統則是為了提高以上系統的性能所做的改進。
按照以上的思路對于知識點進行重組,每當學習一個新的知識點是都能對應到發送和接收系統的相應環節,并完成與其前后環節的有效的信號傳遞。
4 改革教學方法
通過精心設計教學方案,將知識學習、課題討論和實踐環節結合起來,通過靈活多樣的、有效的知識傳授手段,提高學生的學習興趣,加深學生對概念和方法的理解,從而掌握通信電子線路的基本理論和基本方法,培養學生自主學習和創新能力。
不拘泥于教材,把相關課程的必要知識點也作為教學內容,例如在不同的章節安排信號與系統、模擬電子技術等相關知識點的強化學習,力求以清晰準確、簡潔明了的方式完成知識引入,使學生平滑地進入本課程各章節內容的學習。同樣,與通信技術相關的知識擴散對后繼課程的學習亦有幫助。
例如在講解高頻小信號放大器時,由于教材通常是從實際電路中提取出高頻小信號放大器部分作為例子來講解[1],學生初次面對這種實際電路會很難接受。我們采用從學生已經掌握的模擬電子線路中重點學習過的低頻小信號放大器入手,提出的第一個問題就是低頻小信號放大器的結構是否可以工作于高頻情況,考慮到此處的具體要求是即具備信號的放大能力又具備對信號的濾波能力,對電路逐漸演變,最終達到滿足高頻情況要求的電路結構。通過這種方式,學生可以很容易的理解電路,并且也培養了一定的設計能力。
通過教學改革的的實施,采用靈活多樣的、有效的知識傳授手段,學生的畏難情緒大大減輕,學習熱情也有了提高,加深了學生對概念和方法的理解,從而可以掌握通信電子線路的基本理論和基本方法,進而能夠把這些思想方法自主地運用到其他課程的學習中,達到了教學改革的目的。
【參考文獻】
[1]嚴國萍.通信電子線路.第二版[M].北京.科學出版社.2015: i-ix,70-76.
[2]張肅文.高頻電子線路.第五版[M].北京.高等教育出版社. 2009:i-xii.endprint