宋金蓮
(廣州番禺職業技術學院智能制造學院,廣東 廣州 511483)
高頻電子線路是廣州番禺職業技術學院為應用電子技術專業開設的一門專業基礎必修課程,是為了適應21世紀高等職業教育和高等??平逃陌l展,培養更多適合現代社會的應用型人才,以及當前集成電路技術發展而開設的。隨著通信技術日新月異的發展,通信集成電路的工作頻率通常很高,這就要求應用電子技術專業的學生具備高頻電路的基礎知識。本課程主要任務是研究實現信息傳輸與處理的具體單元電路模塊的基本原理與分析方法,教學目標是通過學習,學生可以系統、完整地掌握高頻電子線路的基本概念和基本理論,掌握非線性電子線路的基本分析方法,具有一定的分析問題和解決問題的能力。本課程包含的概念多,要求理論基礎扎實,同時也是一門工程性和實踐性較強的專業基礎課程。而對于高職學生來說,其本身理論基礎知識是欠缺的,同時對抽象的邏輯思維接受困難,那么,在實際教學中,如何結合學生實際情況,把教學目標落實到位,就成了本課程教學改革的關鍵。針對上述問題,筆者從高職學生的學情出發,在實際教學工作中進行總結與思考,對本課程的教學提出了一些改革措施與探索思路。
本課程的先修專業基礎課程是電路、應用電子技術(包括模似電子技術和數字電子技術)等。本課程的教學內容包含有較多先修課程的基礎內容,在教學過程中,筆者發現相當多一部分同學對先修的一些知識點記憶不深或掌握不牢固,從而出現在教學過程中跟不上老師節奏,或者是對教師講授的內容比較迷茫的現象。
對此情況,在實際課堂教學過程中,筆者用簡潔語言對之前相關知識點進行總結性復習和歸納,提煉出關鍵性的要點,并與所講內容進行比較總結,以達到溫故知新的效果。
比如,在講述選頻網絡時,復習電路理論中的電阻、電感、電容等元件特性以及電路性質等基礎知識,總結要點,再結合高頻電路特點,講述選頻網絡的知識。又比如,在講述諧振高頻功率放大器時,復述模擬電路中功率放大器的甲、乙、丙等工作狀態與特點,把幾種典型的功放電路結構、組成、功能及應用進行復習總結,再引入諧振高頻功率放大器的學習。通過這樣的循序漸進,學生在學習過程中,既鞏固了先前知識,同時接受新知識相對也比較容易,溫故知新,教學效果更好。
在課堂教學中,多設計一些啟發性問題,通過問題的引入,讓學生在思考中學習,激發學生的學習興趣。比如,在講述調制概念時,設問:無線電通信為什么要加入調制?不調制能否實現無線通信?在講述接收端電路的時候,提出:為什么要加入混頻器和中頻放大器?不加會產生什么問題?通過設問的方法,引導學生在問題中去學習、思考,在學習思考中探索問題從而抓住問題實質。當學習結束后,教師再對問題進行回顧與總結,以加深學生的理解。
除了設問性的啟發式教學外,盡量用淺顯易懂的實例來解釋煩瑣圖表或概念。例如,在講無線電通信時,把實際生活中物流運輸例子類比于無線電通信,通過裝貨—運輸—卸貨這一過程的類比,教學生如何理解調制及解調的過程及作用,如何去區分掌握調制波、載波、已調波這三個易混淆的概念。
又例如,在講解諧振高頻功率放大器特性內容中,當講到集電極電源電壓V,輸入信號大小U,基極偏置電壓V這三個值變化對諧振高頻功率放大器工作狀態(欠壓、臨界、過壓)影響時,教材中主要通過公式推演和圖表方法來加以闡述的。這一過程講述起來有難度,學生對公式和圖表也不好理解,筆者在實際教學中通過思考總結,引入了一個通俗淺顯的例子來幫助學生理解這段內容。這個例子是以一個底部有內凹的水桶來比喻,桶子里的水位不到桶面位置現象(即水不滿)喻為欠壓工作狀態;水位剛好在桶面位置(即水剛好)為臨界工作狀態;桶子里的水有溢出桶面現象(即水溢出)為過壓工作狀態,而V的值喻為桶身的高度;U的值喻為桶里面的水;V的值喻為桶底的內凹,那么這三個值大小的變化即可分別反映在桶面高度變化、桶里水位變化、桶底內凹程度變化上面,從而,可以很直觀形象的理解此三個值變化對諧振功放在欠壓、臨界、過壓這三種工作狀態變化的影響。舉個具體分析的方向來說,假設諧振功放原來工作于過壓狀態(水溢出),在其他值均不變的情況下,當V變大時,相當于桶面高度升高了,那么水溢出的現象就會變為水剛好或水不滿,相當于工作狀態就會從過壓過渡到臨界或者欠壓(視V增大情況)??梢?,通過這個例子,復雜難懂的公式圖表就可以通俗形象地理解和消化了。
高職學生普遍抽象邏輯思維欠缺,對于稍微復雜的公式圖表更是望而卻步,那么,在教學過程中,就更需要教師多花心思,把看似晦澀難懂的知識通過通俗易懂的例子來傳授給學生,學生學起來更容易掌握,這也是高職教學改革的重要內容之一。
在實際教學過程中發現,高職學生對課程章節內容往往是孤立來學習的,他們對課程沒有一個整體脈絡的認識,只是一些點點的知識堆在那里,而且也缺乏總結歸納的能力,這就要求高職教師在教學過程中需要幫助學生構建課程的一個框架體系。對于這一點,筆者主要通過一幅圖來闡述。
如圖圖1所示,在開篇介紹本課程時,筆者針對圖1給學生講述本課程的大概內容、要求等,建立起課程大概印象。待課程內容全部講述完之后,到復習總結階段時,筆者再回到圖1中,此時,把圖框中的比如“高放”對應教材的第四章,引導學生回顧這章主要講述什么內容,需要掌握哪些要點。通過這一塊塊圖框內容與教材章節內容相互對應起來,相當于用一條線把之前所講的章節內容串起來了,掌握了這一條主線,學生對本課程的總體內容與要求會有個更清晰的了解,從而幫助學生搭建起本課程的一個框架體系。有了這一個課程的框架體系之后,對于學生進一步的學習也會有幫助。

圖1 無線電通信系統組成框圖
除了有良好的課堂教學外,實踐教學也是必不可少的,尤其是高職工科的學生,動手能力要求更高,也更為重要。而且,對于高職學生來說,“做”比“聽”的效果要更有效,因此,加強實踐教學就顯得尤為重要了。
對于本課程實踐教學,根據課程安排以及教學進度情況,先安排若干個功能驗證性實驗,待學生掌握此門課程實驗和儀器的基本使用方法之后,重點是安排一個綜合設計性的實驗,即收音機制作的綜合實驗。通過學生動手焊接、安裝制作完成一個收音機的過程,把書本的知識點和實際的器件電路原理相結合,不僅可以更好地掌握專業的知識,而且還可以對于了解實際的電子產品有相當大的幫助,對于今后就業或工作中遇到的問題也會有一定的應對方法。再者,還可以熔合高頻電子線路的一些諸如Multisim、System View、Simulink、Protel等仿真軟件的實驗,設計更多的實驗內容。此外,老師也可以布置一些課外的小制作或是鼓勵學生參加電子設計競賽并全程給予一定指導等,對于提高學生的學習興趣,加強他們動手能力和工程素質的培養大有裨益。
高頻電子線路有很強的理論性,但更是一門工程實踐性很強的專業課。對于授課教師來說,具有豐富工程實踐經驗無疑會更好地促進教學。但對于高職院校的年輕教師,特別是從“校門”到“校門”的青年教師,普遍工程實踐經驗不足,動手能力相對薄弱,因此,筆者認為通過加強教師培訓,有計劃地定期安排年輕教師到企業、工程一線掛職鍛煉,增加教師的實踐工程經驗,也有利于教師積累和收集大量實踐教學的第一手資料,從而更好地促進教學。
本文是在順應學校高等職業教育教學改革的潮流背景下,同時響應高職院校努力打造更多“雙師型”教師隊伍的前提下,從學生的實際情況出發,通過在長期的實際教學過程中不斷總結與摸索,對本課程在理論教學、實踐教學、師資培訓等方面進行了一些改革與探索,并提出了一些想法與思路。實踐證明,在課堂教學法中通過溫故知新、啟發式的教學方法將高深晦澀的理論通過通俗易懂的例子淺顯化,同時幫助學生構建課程框架體系;在實踐教學中更多的安排綜合性、設計性實驗,同時鼓勵學生多做些課外小制作和參加電子競賽;在授課教師方面多安排其到實踐一線工程當中接受培訓。幾年下來,通過這些教學改革方法和措施,高職的高頻電子線路課程教學取得了較好的教學效果。當然,教無定法,學無止境,還應該不斷提高教育理論水平,更新教育教學理念,充分了解學生,創造更好的教學效果。