改进高频电子线路教学中的实践环节探讨

改进高频电子线路教学中的实践环节探讨（精选7篇）

改进高频电子线路教学中的实践环节探讨 第1篇

改进高频电子线路教学中的实践环节探讨

高频电子线路是电子类专业一门理论性和实践性很强的专业基础课.在分析目前高频电子线路实践环节存在的`问题的基础上,提出几点改进教学中实践环节的方法,以提高教学效果.

作 者：周惠忠  作者单位：扬州工业职业技术学院,江苏,扬州,225127 刊 名：硅谷 英文刊名：SILICON VALLEY 年，卷(期)： “”(24) 分类号：G42 关键词：高频电子线路   实践环节   教学探索  

改进高频电子线路教学中的实践环节探讨 第2篇

关键词：高频电子,非线性电路,频率变换,乘法器

0 引言

《高频电子线路》是工程电子、通信类专业的一门重要专业基础课程,以电路基础、模拟电子线路及高等数学部分知识为基础,主要介绍通信系统中构成发射机、接收机的单元电路。而高职高专通信类专业的学生普遍认为电路及电子线路的分析本身就比较难,分析高频电路其难度更是可想而知。笔者在担任《移动通信》等课程教学时在讲到基站、移动台的组成及移动通信系统的干扰等知识点时,发现学生对高频电路的功能及特性,发射机、接收机的组成很模糊,给专业课的教学带来很大困难,而通信终端设备和很多集成电子产品的组成又离不开高频电路,所以该课程基础的好坏对后续专业课程有很大影响。那么如何使学生更好的掌握《高频电子线路》这门课程就成为值得探讨的一个课题。笔者通过多年从事通信高职学生的高频及其他无线通信专业课的教学体会,浅谈关于讲好高频课程中的几个重要环节。

1 认识课程的重要性,培养学习兴趣

初学高频电子线路的学生翻开教材,看到复杂的电路图,波形图,数学推导等,均感到望而生畏。因此如何使学生对本课程产生兴趣、认识到课程的重要性尤为重要。

那么,如何吸引学生呢?可以通过讨论的形式,让学生了解通信在现代生活中不可替代的作用和无线通信在通信领域中的重要地位。通过对日常生活中一些实例和学生进行探讨,比如收音机、手机、电视机等无线通信工具为什么与外界设备没有任何连接,却能收到广播信号、与其它人通信、收看电视节目等,来引起学生的兴趣,从而导入《高频电子线路》课程的学习。若有条件,学完该课程还可以在课程综练中自己组装并调试好一台收音机。这样无疑会使学生兴奋,进而对该课程产生浓厚的兴趣。

2 牢固建立发射及接收机的组成方框图

利用学生刚对高频课程产生兴趣之际,给学生解答无线通信的原理,这样就引出无线通信系统的组成。无线通信系统离不开三部分:发射机,接收机和传输媒质。进而给学生建立发射机和接收机的组成方框图和工作原理。在原理的讲解中,笔者认为,一定要使学生清楚为什么低频信号不能直接传播到远处,怎样才能传到远处?引出调制的必要性,调制前后的频率变换关系。为了让引发学生的兴趣,我们不妨用一个简单的例子说明发射和接收的过程,让电路名称和作用形象化和简单化。

在授课中我用一件物品通过列车从甲地运送到乙地的过程,来说明发射和接收的原理:需要运送的物品首先在甲地包装进箱子(相当于要传送的语音信号通过声电转换电路把声音变成对应的低频调制信号);箱子不能自己到达远处的目的地(如同低频的信号不能传播很远),那么可以选择高速行驶的列车作为运载工具(如同调制信号需要接近光速传播的高频信号,即载波来携带,载波如何产生呢?就引出了振荡器电路);接着箱子需要装载到列车上(如同调制信号需要调制到振荡器所产生的高频载波上,从而引出调制电路,根据调制信号携带在载波信号的不同参量上,可分为调幅、调频、调相三种);装载了箱子的列车需要一定的速度(能量)来行驶(相当于已调信号需要功率放大的电路来提供足够的发射功率),列车到达目的地后,接收者需要从多个列车中选择携带自己箱子的列车(就如同接收天线把电磁波转化成高频电信号后,需要高频放大电路来放大和选择有用信号),选择到对应列车后,需要把箱子从列车上卸下来,此过程与装载过程相反(接收机要从已调波中恢复出调制信号,此过程称为解调,它与调制过程相反。有三种调制方式,则对应三种解调方式,即检波、鉴频和鉴相);箱子取下来后,打开箱子还原出物品(相当于接收机末端的电声转换电路把低频电信号变换成声音),这样一个普通的发射机和接收机的模型就建立起来了。

通过这样的类比讲解,学生就更容易理解和记忆发射及接收的过程,对于方框图中的单元电路及其作用也有了一定程度的理解,从而为后续讲解单元电路的原理及作用打下坚实的基础。

3 建立非线性分析方法

大部分学生认为高频电路比低频电路更难的主要原因在于高频电路的分析方法采用非线性分析方法,那么如何使学生建立起非线性的概念?用非线性方法分析高频电路呢?

通过画出三极管输入输出特性曲线,可以看出其曲线是非线性的(不是一条直线),设非线性器件特性为:i=a0+a1u+a2u2+a3u3+…(其中a0,a1,a2,a3…为常数),若输入信号用u=cos2πft来表达,则通过数学推导不难得出输出信号频率有直流分量,由a1u可得到频率为f的基波分量,由a2u2可分别得到频率为2f的二次谐波分量,由a3u3可分别得到频率为3f的三次谐波分量。说明信号通过三极管发生了频率变化,那么这么多信号怎么办?到底哪些是有用的?哪些是无用的?如何选出有用频率而滤除无用的频率信号呢?这与电路需要完成的功能有关,比如高放电路,电路就需要从多个频率输入信号中选择所需信号频率并加以放大,选频功能是依靠三极管输出端的谐振回路谐振于f来完成的;若需要得到2f频率,则需要选出a2u2所产生的二次谐波,在输出端用谐振于2f的选频回路选择2f即可,这样就完成了倍频。

当然,这样的分析方法进而可以举一反三,如把信号频率为fc的信号(载频信号)及频率为F的信号(调制信号)同时输入,通过数学分析可由一次方项得到fc和F;二次方项得到2fc和2F和fc±F,若输出端选频回路谐振于fc带宽大于2F,则可从输出众多频率中选出fc及fc±F频率分量,这就完成了幅度调制,不难发现非线性项中我们重点利用的就是平方项的变换。

通过以上分析,可以使学生清楚认识到高频电路需要频率变换,这就离不开三极管,利用其非线性变换产生了新的频率,而要从多个输出频率中选出所需要的频率,则需要谐振于该频率的谐振回路来选择,所以,非线性分析方法及选频回路在高频电路分析中尤为重要,学生理解和掌握了非线性对频率的变化规律,在发射接收图中,清楚了电路的输入信号,电路功能,及输出信号,从而可以判断选频回路选择有用频率,滤除无用频率。或根据输入及输出频率判断电路功能及作用,有了清晰的思路及方法,自然给学习单元电路增加了兴趣。

4 注意对比电路之间的相互关系

尽管学习初始学生对高频课程产生了学习兴趣,可是一旦到了分析单元电路中,如果学生学习思路很乱,或盲无目地跟老师分析电路,只能使学生产生厌倦心理,从而失去学习兴趣。那么如何使学生思路清晰呢?

4.1 发射机、接收机中前后位置电路的对比

发射机,接收机中前后位置电路的对比,对频率在电路中的变化规律及作用的分析有很大帮助。回顾发射或接收机组成图,使学生进一步掌握该单元电路在框图中的位置,前后是什么电路?对信号产生了怎样变换?本电路又需要对输入信号如何变换?清楚电路作用,输入输出频率的关系,从而利用非线性分析分析方法及选频回路达到其对信号处理的目的。

4.2 电路组成及原理相关的电路对比

各单元电路尽管不同,但有很多共性,比如三极管的非线性变换、输出端的选频回路、偏置电路、电路中高频旁路电容、隔直电容、高频扼流圈等元件作用,以及画高频等效电路时对元件的处理方法都是一致的。如丙类倍频器可以对比谐振功率放大器讲解,调幅电路中的基极调幅,集电极调幅可以对比谐振功率放大器的调制特性讲解,直接调频电路和压控振荡器可以对比振荡器进行讲解,乘法器的应用可以与混频,抑制载波的双边带调幅、检波、倍频等具有频率变换功能的电路对比讲解。这样学生不仅能容易分析电路,而且复习了已学的电路。

因此电路的对比讲解不仅使学生的思路是清晰的、开放的,而且可以举一反三。

5 强调乘法器在频率变换中的应用

目前的通信设备及相关电子产品中,已用大量的集成电路代替了分立元件电路。高频电路中的频率变换电路一般可用乘法器来完成,因此要比分立元件电路分析更简单,而且杂波成分少。

在学习乘法器的应用中,要使学生自如地应用乘法器代替非线性电路,首先要清楚输入端对两信号相乘,用三角函数推导可以得到:输出端信号的频率是输入两信号频率的和频及差频。例如输入f1及f2两个频率的信号,经过乘法器可以得到f1+f2以及f1-f2两个频率分量的信号。

清楚了乘法器的频率变换规律以及调幅、检波、混频等频率变换过程,就可以在乘法器的应用中举一反三的列举如下应用:调幅电路目的是把调制信号频率F携带在载频fc上,那么乘法器对载波及调制信号相乘,得到fc±F频率分量,这就是抑制载波的双边带调幅信号。相反,若想检波,即需要从fc±F上恢复出F,那么就只需要把调幅波和载波fc输入到乘法器中,经过二者频率的加和减中,就有频率F的原调制信号,只需在乘法器之后加一低通滤波器选出低频调制信号即可,当然要完成混频只需要把高频fc和本振fL信号相成,得到fc±fL,选择回路可以选择出差频fc-fL,即中频信号。从而完成混频。

可见掌握了用乘法器完成频率变换,学生会对频率变换有更进一步理解,从而对集成电路的内部组成、功能及作用也能很好掌握。

6 小结

以上论述中,联系无线通信的现象,建立学生学习高频课程的兴趣,通过形象的类比及单元电路的多次回顾,牢固建立起发射接收机的组成框图,利用非线性分析方法及电路之间的对比熟悉电路工作原理、电路作用,使单元电路的分析简单化,最后用乘法器完成对频率的相加减,可以代替分立元件电路的频率变换,从而为集成电路代替分立元件电路的过渡奠定了理论基础。因此对于如何学好高频电子课程,培养学习兴趣、掌握分析思路和方法非常重要。

参考文献

[1]胡宴如.高频电子线路.第二版.北京:高等教育出版社,2001,9.

[2]李福勤,杨建平.高频电子线路.北京:北京大学出版社,2008,1.

改进高频电子线路教学中的实践环节探讨 第3篇

关键词:高频电子线路 教学改革 理论教学 实践教学

中图分类号:G712文献标识码:A文章编号:1674-098X(2011)03(b)-0194-01

《高频电子线路》是电子信息工程、信息工程等相关专业的一门重要的专业基础课,也是从事通信、电子等相关领域研究开发人员必须了解的基本知识[1]。因此,学好高频电子线路不仅对学生学习其他专业课起到关键的作用,而且对学生的就业也大有裨益。

《高频电子线路》是一门理论性和实践性很强的课程。内容抽象,理论性强,专业术语、名词概念较多,又与实践密切相关,学生普遍反映内容宽泛,难于掌握。如何让学生了解并掌握高频电子线路的知识,培养学生的分析与设计能力,是该课程教学改革急需解决的问题。

1 理论教学

1.1 把握整体

《高频电子线路》以无线通信系统为主线,理论内容主要包括发送系统和接收系统各部分电路的工作原理及性能分析。很多学生对这门课的认识只是几种电路,而对这些电路与通信系统的关系却很惘然,因此为了使学生对本课程有个整体的认识,应在绪论部分详细介绍发送系统和接收系统的工作过程,以及各部分电路在系统中的地位和作用,这样可以使学生一开始就能够把握住整体,在学习后续章节时有个明确的方向,不至于使各个章节之间各自独立。

1.2 突出重点难点

《高频电子线路》所涉及的内容很是广泛,为了便于学生抓住本课程的要领,教学中要总结出各部分的重点和难点,反复强调,认真分析,注重练习,将重点贯穿于整个教学的始终。

例如,调制与解调是《高频电子线路》中的重要内容。在介绍本部分内容时应通过浅显易懂的例子使学生先掌握调制与解调的概念,然后再介绍调制与解调的原理,最后再是具体的调制与解调电路。整个过程中需要通过分析乘法器的非线性特性来讲述调制与解调的特性。但分析乘法器的非线性特性只是其中的工具,重点不应放在如何分析乘法器的非线性特性上,关键在于学生对调制与解调概念的理解以及原理的掌握,在介绍调制与解调电路时也要与原理相对照,更便于学生认识调制与解调电路的工作过程。

另外,在分析各部分电路的性能指标时,应适当减少不必要的公式推导,避免讲述具体电路时夹杂繁琐的数学计算,减轻学生的負担,突出各部分的重点。

1.3 丰富教学手段

多媒体教学作为一种全新的教学手段,以其生动、直观、活泼等特点,给教学改革注入了生机,对教学的辅助作用是不言而喻的。对《高频电子线路》这门课来讲,如果能够利用多媒体使其中抽象枯燥的内容变得生动形象必定会激发学生的兴趣,再加上老师的正确引导,课堂也会变得生机盎然。例如,信号的调制解调过程,通过多媒体演示,再结合动画,能够让学生清晰地看到信号的演变过程,从而加深学生对该过程的认识。但是对重要公式、关键电路分析等内容,应通过板书边写边讲,避免幻灯片给学生造成的视觉疲劳。

各种EDA软件的出现也为高频电子线路的教学注入了新的元素[2]。如PROTEL,ORCAD,PSPICE,MATLAB等,利用这些软件可以搭建试验平台,通过仿真将各部分电路的波形生动形象地展示给学生。也可以使电路以及参数的变更更加灵活,学生能够更清楚地掌握电路的工作原理以及参数设计,从而激发学生对电路分析与设计的兴趣。

课堂教学之余,也要结合课后答疑及作业情况来进一步调整教学。充分利用校园网的资源积极开展网络教学也是丰富教学手段的一种形式。

总之,多种教学手段相配合,可以很大程度上提高学生学习兴趣,达到最佳的教学效果。

1.4 更新教学内容

传统的以分立元件为基础的电路教学已经不能够适应现代电子技术的发展。现代电子设备中小信号谐振放大器、高频功率放大器、角度调制与解调等都已集成化,因此在高频教学过程中可以采用简单典型的分立元件电路来分析各部分电路的工作原理,但在结合实际时应增加新技术的介绍以及典型的集成电路模块的分析等内容,将分立元件电路的教学服务于集成电路的应用,从而开阔学生视野,拓展其知识范畴[3]。

2 实践教学

实践教学是《高频电子线路》课程中的一个重要环节,是提高教学质量的不可或缺的手段之一。许多抽象的、复杂的概念必须借助实践才能获得更清晰的、更深入的理解,而在实践中获得的丰富知识和经验也会加深学生对理论教学内容的理解。实践教学的改革,可以从两个方面做起。

2.1 培养学生实验兴趣

目前高频电子线路实验课程中普遍采用高频电子线路整机实验箱,实验箱中都是已经设计好的模块电路,主要是配合理论课程而设计的验证性实验,学生的任务只是连接电路、测量输入输出,结果使得学生逐渐失去了兴趣,做实验时敷衍了事[4]。因此,除了验证性实验,应在实验课中加入学生感兴趣的综合性或设计性实验。例如,调幅信号的调制与解调实验中调制信号是通过信号发生器产生的,若改用音频信号作为调制信号,在解调电路的输出端接入扬声器,通过扬声器的输出能使学生更直观地感受实验结果,极大提高学生的学习兴趣。

2.2 提高学生动手能力

除了基础性的实验课程之外,在实践环节中还应该加入可以增强学生动手能力以及创新能力的课程设计、科技创新等内容。例如,组装一台简易的收音机套件或无线对讲套件,看似简单,但通过组装过程不仅提高了学生的动手能力,还能使学生把套件中的各部分电路与高频电子理论课中涉及的电路相对应,加强了理论知识的掌握,更重要的是会对无线通信系统的认识产生质的飞跃。在学生掌握了通信系统的各个环节之后,还可以让学生尝试一些高频电路设计,如小功率的调频发射机设计、调频接收机设计等[5]。使学生学会将高频单元电路组合起来实现满足工程实际要求的整机电路的设计与调试方法,从而提高学生分析问题、解决问题和设计电路的能力。

从实际效果和今后发展趋势来看,实践教学环节的加强将更有利于学生加强对理论知识的理解、培养动手和创新的能力。

3 结语

信息技术的飞速发展使得《高频电子线路》的教学改革刻不容缓。作为专业任课教师应从理论教学和实践教学等各环节综合思考,不断调整教学思路,改善教学方法和手段,重视实践教学,努力把学生培养成善于将理论与实践相结合的专门人才。

参考文献

[1]李国平,武海艳.谈谈高频电子线路教学[J].科技信息,2006(10)．

[2]曾兴雯.高频电子线路[M].高等教育出版社,2004．

[3]沈伟慈.通信电路(第二版)[M].西安:西安电子科技大学出版社,2007.

[4] 马英.高频电子线路实验箱利弊的思考[J].实验科学与技术,2007(2)．

改进高频电子线路教学中的实践环节探讨 第4篇

一、传统教学与多媒体教学相结合

在现代的教学条件下, 多媒体课件教学形式已成为一种趋势, 它采用了图、文、声、像、动画等多媒体技术, 使抽象的内容形象化, 生动化, 易于理解与接受, 其效果是传统板书难以达到的。但如果将所有授课内容都搬上课件, 在实际多媒体教学过程中容易出现教师对着幻灯片读, 学生两眼盯着幻灯片看现象, 势必造成学生缺乏思考缓冲时间、思维跟不上老师进度的后果, 也容易造成学生学习缺乏兴趣。因此笔者在制作多媒体课件时, 并不把课本中的内容完全搬到课件上, 课件主要是对课堂内容提纲式的展示、复杂系统电路的全局和部分演示以及知识的总结与归纳等核心内容展现, 力求作到:内容层层递进、电路拆分、波形分解、叙述性的文字尽量少。同时把多媒体教学课件与EDA软件优势进行互补, 在自制的课件中将EWB仿真软件链接进去, 充分利用其丰富的电路分析功能和电路随时都可激活的特点, 收到了意想不到的效果。

高频电子线路讲解的是通信系统中发送设备和接收设备的各单元电路, 章节之间逻辑联系不是很强, 原理分析中又涉及较多的数学推导, 因此对于一些逻辑推理性强, 公式推导很多的内容, 由于幻灯片的翻页造成了学生思维的不连贯性, 这时传统的“粉笔+黑板”模式则体现出了的“边写边讲, 学生思维连贯, 易于理解和接受”的优势。

因此多媒体不只是代替书写黑板的工具, 教师不能成为多媒体课堂的配音员, 仍要充分发挥传统的各种行之有效的教学方法的优势。在教学中把传统教学与多媒体教学有机结合, 扬长避短, 可以极大地够调动学生的学习积极性, 避免了学生学习过程中的枯燥感, 有利于学生真正理解和掌握知识。

二、知识的分析与总结、归纳相结合

课堂教学的任务, 不仅仅是把某门课程的知识灌输给学生, 而且要在教学实践中, 将教师自己长期积累的分析问题、解决问题的经验, 不断地传授给学生, 即教材仅是能力培养过程中的载体, 而分析问题、解决问题的能力培养更为重要, 帮助学生在原有的知识基础上尽快地掌握新的知识。高频电子线路各个章节内容看似十分分散零碎, 但彼此之间却有着一定的内在联系。在教学过程中, 教师的任务之一就是要引导学生发现这种联系, 将看似分散零碎的知识串接起来, 由此及彼, 由点及面, 相互印证, 相互呼应, 将现象总结为规律, 最后形成一张知识的网络。比如频谱搬移电路的原理与分析是学生较为头痛的问题, 频谱搬移包括振幅调制电路与解调电路、混频电路。笔者在讲述这部分内容时, 先从具体问题着手, 分别讨论振幅调制与解调、混频的基本概念, 各自的频率变换过程, 然后对这三种频率变换过程加以归纳, 得出绪论:频率变换必须有两个信号, 送入非线性器件进行非线性变换, 再经过选频滤波, 获得我们所需要的信号。而在分析过程中发现非线性变换中两个信号的乘积项是构成频率变换的关键信号。输入的两个信号不同, 所需的滤波器不同, 因而实现的功能不同;当输入信号为音频信号, 参考信号为载波信号, 所需滤波器为高频带通滤波器, 此时实现的是振幅调制的功能;当输入信号为高频已调信号, 参考信号为本振信号, 所需滤波器为中频带通滤波器, 此时实现的是混频功能;当输入信号为中频已调信号, 参考信号为同步信号, 所需滤波器为低通滤波器, 此时实现的是振幅解调功能。这样学生就有一个“从具体到一般, 从一般到具体”的认识过程, 这个认识过程看似简单, 实际上是一个思维的飞跃。通过这样分析, 使学生概念清晰, 记忆深刻。

三、具体功能模块与整机系统相结合

随着科学技术的飞速发展, 通信领域新的技术不断出现, 系统集化程度越来越高, 高频电子线路的课程教学内容也在不断更新, 为此笔者在教学方法上淡化计算公式的熟练使用和解题技巧, 而从无线电通信整机系统的角度加入新技术的介绍以及典型的集成电路模块的分析等内容。在理论教学的同时入具体入实例, 把理论知识、实验内容与通信系统中的应用结合起来, 使学生在头脑中形成一个整体的系统观念和实践性的认识, 调动学生的学习兴趣达到事半功倍的教学效果。

为帮助学生建立整机概念, 在讲授单元电路时, 笔者特别注意介绍该电路的应用场合、在系统中的地位及其性能对系统指标的影响, 引导学生去思考如何由基本电路衍生出符合系统要求的实用电路。笔者在教学中结合一个超外差晶体管收音机电路与一个两片集成芯片收音机电路, 指导学生阅读整机电路中相应部分的电路, 提出实际电路中需要考虑的主要问题, 让学生去分析归纳电路中采用哪些方法和措施解决这些问题。这样既可使学生搞清楚实际电路与原理电路的区别, 又可使学生了解各单元电路间的连接方式及相互间的影响等, 逐步养成学生从系统整体和实际工程出发考虑间题的思维方式, 初步建立起整机概念, 阅读和分析电路的能力得到明显的提高。通过这种把具体功能模块与整机系统相结合, 并且从系统的角度出发, 引申出各模块电路的功能、指标、设计要求和设计方法, 可让学生从一开始就有一个较清晰的认识, 便于理解课程内容各章节的关联, 在学习过程中能够自觉地进行归纳比较, 再从所处位置和电路对应完成功能出发, 理解具体电路的分析。

四、理论教学与实验教学相结合

高频电子线路课程是一门理论教学与实践教学紧密结合的课程。但高频实验一个最大的问题是实验不好做, 由于实验对仪器精度要求高, 高频电路易受外界的干扰, 分布电容、分布电感的存在对实验电路影响大, 实验调试难, 造成学生信心不足, 实验效果不理想。为了充分发挥高频教学的作用, 笔者作了如下尝试: (1) 合理安排实验顺序, 使相应理论的教学先于实验教学。并且在理论课的后面, 会介绍下一个要做的实验, 简要介绍实验目的、原理, 使同学们对要做的实验有大致的了解, 克服畏难情绪, 增强学生动手的自信心。 (2) 我们编写了《高频电子线路实验讲义》, 讲义中针对教学中的重点, 难点进行了详尽的讨论, 以便利于学生在实验中能够理论联系实际。并在实验教学中, 增加综合性, 研究性实验项目, 提高了学生的动手能力、综合设计能力和工程实践能力, 解决了理念教学与实践教学脱节的问题。例如高频电子线路中频谱搬移的内容是该门课程的一核心内容, 混频、调制与解调等许多功能都是建立在其基础上。而频谱搬移的实现核心是乘法器, 因此, 在实验上开设一个基于集成模拟乘法器MC1496的综合设计性实验, 学生通过实验掌握了利用乘法器实现混频, 平衡调幅, 同步检波, 鉴频等几种频率变换电路的原理及方法, 加深了对频谱搬移内容的理解。 (3) 实践教学中引入仿真实验, 完善实验方法, 增强实验效果。引入计算机仿真实验, 学生可以在对各种电子器件进行研究, 借助计算机软件对其进行分析、计算、搭建各种电路模型, 在计算机上仿真出类似于实际电路的数据和相应波形。学生实验可以不受地点和实验设备的限制, 它给学生以极大的创造空间, 强化了学生在教学活动中的主体地位, 更加有利于学生创新能力的培养。比如观察LC振荡起振过程的实验, 由于实验过程非常短暂, 利用现有实验仪器无法看到这一过程, 引入仿真实验, 可以弥补硬件实验的不足。根据实验项目的特点, 适当选择实验方法, 发挥软、硬件各自的优势, 取长补短, 使实验效果更好。

总之学生在学习高频电子线路课程之所以感到困难, 有其特殊性。在教学中, 正确把握基本内容, 掌握其特点, 使学生掌握高频电子线路中各单元电路的组成, 工作原理和性能, 电路的分析方法和各种电路的内在联系。同时采用多种教学方法和手段, 正确引导学生复习、总结, 以培养学生分析问题, 解决问题的能力, 这样才能取得较好的教学效果。

摘要：高频电子线路是电子信息类专业中一门重要专业基础课, 理论性、工程性和实践性较强。笔者结合多年的教学实践体会, 从理论教学和实验教学两个方面总结了高频电子线路课程教学中的几点体会。

关键词：高频电路,教学改革,EDA仿真,多媒体

参考文献

[1]刘静波.高频电子线路实践教学的建设和探索[J].电气电子教学学报, 2006, 28 (4) :87-91

[2]晋建秀, 陈艳峰, 刘娇蛟.多媒体环境下的高频电子线路课堂教学研究[J].中国现代教育装备, 2007, 12:87-91

改进高频电子线路教学中的实践环节探讨 第5篇

【关键词】分散式 交叉 个性化 多层次

【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）07-0131-02

作为专业课程的一环，实训课程既是对课程理论知识的总体实践，又是对学生们使用知识解决实际问题的一次总体检验。实训课程在教学中可以提高学生的学习主动性及学生的综合素质，让学生在实训过程中形成相关的职业态度和素养。因此加强实训课程的实施与改革、建设实训实习基地已成为当前高等职业院校学科建设中的重点。

一、实训课程现状分析

《高频电子线路》课程的内容是学习高频信号处理电路的原理、结构和实际应用，学习内容主要应用于无线电收发领域，而对应的课程实训目的则是强化理论概念、提高感性认识，培养解决实际问题的能力。当前《高频电子线路》实训内容主要以指导学生设计、制作简单的无线遥控、通信类应用电路为主。当前《高频电子线路》课程及实训的安排依然是以时间集中的、在理论课程结束数周后进行的、在期末集中2-3周进行实训的分散式的传统实训教学模式为主流，这种教学模式存在着对教学不利的方面，如：

1.分散式教学，学生难以即学即用

分散式教学模式虽然能将实训的时间集中于一个较短的时间段完成以便于教师进行管理，但是，这样会使得学生无法在理论知识学习的时候及时理解课程知识的应用，导致学生学习积极性降低，同时由于学生进行实训时已经是结束理论学习的数周以后，长时间不接触的知识点所导致的遗忘使得学生实训设计制作的难度增加、时间延长、课题实物制作的成功率降低，增加了学生的挫折感。对于《高频电子线路》课程实训而言，因为实训要求的电路复杂，验证困难，在集中安排实训时间的情况下由学生自主设计制作的电路一次成功率非常低。

2.实训基地及设备的时效利用不均

由于采用分散式教学模式，实训基地及其设备就会出现较长时间的闲置，使校方花费大量财力、物力建设的实训基地、实训仪器设备得不到充分的利用。而在实训课程的2-3周内则被学生集中的、频繁的超负荷使用，呈现出教学资源短暂性不足，也会使器材的损坏率上升，提高了基地和设备的维护成本。同时，短时间内突击制作出来的作品，故障率高且使用寿命短，不但无法重复使用，制作产生的残次品的处理也成为实训基地头疼的问题。

3.实训课题难以取得实践性能与制作难度间的平衡

对于《高频电子线路》这样的涉及通信、电子类专业能力的实训科目而言，设计制作一个成品，需要经过电路设计、电路板制作、电路组装、性能调试等步骤，如果电路部分出现问题，还需要进行问题查找和对设计制作进行改进，而这些步骤可能在整个实训过程中还需要重复多次。对于学生而言，集中在2-3周内完成实训任务时间是非常紧迫的，由此也导致了实训课题的选择困难。如果选择的实训课题贴近实际应用的电路，设计制作的难度将会提高，学生在短时间内赶工制作的作品成功率将会降低，有可能挫伤学生的积极性。而如果选择简单课题进行实训，虽然会使学生的成功率增加，但简单的制作无法贴近当今已然越来越复杂的实际应用电路，学生常会自感制作的只是“玩具”，而无法在制作过程中将自身所学的知识与实际应用联系起来，也无法了解、接触专业的前沿知识，导致实训教学的效果降低。

二、改革策略探讨

1.理论与实训课交叉整合

缩短理论与实训课的时间间隔、延长实训时间、理论教学与实训交叉同步进行。这样学生可以在学习理论知识的同时用实训实操巩固，践行了“理论—实践---再理论----再实践”的交叉过程。整个实训在课时数不增加的前提下连续制作时间更长，学生可以更充分、更灵活的支配课内外时间进行课题研讨及设计制作，也有更多的时间和机会进行作品的测试和改进，同时制作时间的延长可以减少实训基地及仪器设备的闲置时间，避免仪器设备短期内超负荷使用的时效利用不均问题，减少器材的损坏率。

2.实训教学多层次个性化

将《高频电子线路》的实训课程内容分成多个层次以满足学生个性化的学习需求。基础部分是进行无线信号收发电路的制作，但更实用化、细致化，如自制小型收音机、无线门铃等，在制作时可根据知识掌握程度选择使用分立元件或是模块部件；在此之上仍有余力的学生可以使用一些后续课程会接触到的、更贴近专业应用的实例进行制作，如维护机器人遥控系统、制作无线网络通信收发模块等；更高层次的则可自行组成小组或由院、系组成工作室进行专题学习研究。如此，形成一套立体的学习架构，每个学生都能找到自己的方向和位置进行个性化学习研究。同时，在实训的设计制作中鼓励或要求学生掌握并使用电路仿真软件，将电路的仿真运行步骤纳入制作的过程之中，既可扩展知识面、掌握新技能又可以快速有效的判断设计的合理性，增加制作的成功率，通过仿真电路的测试与调整也可以增强学生对理论知识的理解。

3.建立综合性实训基地

《高频电子线路》实训制作的内容可大致分为发射机和接收机两种，实训基地应适时更新、配置足量的设备以满足教学的需要，如无线频谱仪、高频无线信号源等。建立综合实训基地，配备较先进的、综合性能较强的仪器设备以满足不同课程的需要，有效减少空置率，以较小的投入产生最大的效益。将每一批实训制作中具有典型特点的学生作品保留下来，作为课程范例和实例教具，建立展示柜进行展示鼓励学生的创新精神。

三、结束语

将理论课与实训课科学的整合，构建合理的课程结构，实施多层次、个性化的实训方案，加强实训设备仪器的投入及更新，建立综合实训基地等措施可提高实训基地、仪器设备的综合利用率，可激励学生学习的主动性和创造性，使学生的设计制作更贴近现代最新技术，提高设计制作的质量，使实训课程收到理想的效果。

参考文献：

[1] 高艳东.高频电子线路课程教学改革探析 [J].教育论坛，2015（30）.

[2] 翟志华.高职院校实训基地建设与可持续发展探讨[J].实验技术与管理，2014（6）.

高频电子线路课程教学改革探讨 第6篇

一直以来,高频电子线路都是高职高专相关专业学生学习的难点,而传统的教学方式,主要注重各个单元电路原理的分析、计算、讲解,教学内容零散,各单元电路相互独立,教学时重点强调单元电路的原理与分析,而缺乏各种电路之间的关联性,对高频电路的实际应用强调不够,导致学生在学习上具有盲目性,学习效果不理想,学生一看到繁琐的高频电路图就产生抵触情绪。而高频电路的应用恰恰需要将零散的单元电路有机地结合起来,构成一个完整的无线电路系统,因此,对于高频课程教学内容调整与教学形式改革势在必行。在此,笔者结合教学经验,对高频电子线路教学改革提出几点想法和建议。

1 教学内容重组

1.1 结合项目化教学,强化教学内容的关联性

大部分高频电子线路教材中对高频典型电路的介绍是按照电路的不同功能把高频电路分为信号放大电路(高频小信号放大电路、高频功率放大电路等)、信号产生电路(振荡电路等)、信号变换电路(调制、解调、混频电路等)三类,然后分别加以介绍。而众所周知,高频电子线路的典型应用是在无线电发射/接收系统中,因此,从另一个角度来看,高频电子线路讲授的内容是构成通信无线电系统接收/发送设备的各种典型电路的工作原理与性能分析。发射、接收机作为两大系统内部各单元电路自成一体,总体又构成一套完整的系统。

在教学内容的组织上,可以以无线电信号传输为主线(如图1所示),强调课程的系统性,将所要教授的各种典型高频电路归入无线电发射系统与无线电接收系统两大项目中去,通过联系实际电子设备,从通信系统和整机出发逐步引申出各单元电路的功能、指标、设计要求和设计方法,再将各单元电路结合为一个有机的整体,即一个完整的系统。

教学内容的编写上,可以选用一种典型的无线电通信发射/接收电子产品(如无线调频对讲机、无线遥控模型汽车、无线遥控开关、无线遥控报警器等)为教学的主干内容,引导、贯穿教学始终,将传统教学中对单元电路的枯燥教学转化为对无线电通信发射/接收产品中的实际电路的分析与实践,化传统电路分析为电子产品项目下属子项目的介绍与分析,充分实现理论与实际相结合。例如,可将无线调频对讲机的讲解按照信号发送与接收的传输走向,对照典型无线电发射/接收系统的结构,分为无线调频发射机与无线调频接收机两大项目,分别将发射机与接收机内部的子电路作为子项目依旧按照信号传输的走向依次讲解。如此组织教学内容的好处在于:突出课程内容的完整性,很好地避免学生学习的盲目性,实现理论与实际相结合,提高学生的学习兴趣。

1.2 教学内容中增加软件仿真环节

在理论课程教学内容中,还可以结合电子线路CAD课程,充分运用电子线路CAD仿真软件,在枯燥的电路分析中加入电路仿真,可以直接运用计算机,采用电路仿真的演示方式,给学生视觉上、思维上更为直观地理解。

在实验课程教学内容中,结合电路分析、模拟电子线路与电子线路CAD课程,基于原有的实践环节,可以增加多项仿真实验内容,各种实验结果在Multisim等EDA软件平台中以图形、数值、波形等多种形式体现出来与对应硬件电路验证实验结果进行比对。同时为电子线路CAD课程内容的整合收集、提供有效的支撑材料。

2 教学方法多样化

2.1 充分应用仿真软件

在理论课教学中,高频电路分析相对比较枯燥和抽象,对于电路分析、模拟电路等课程基础较差的高职高专学生来说,高频电路分析是一个难点,却又不可避免。授课过程中,教师不可能每次都把庞杂笨重的各种仪器与电路带进教室,也不具备每次课程都在实验室完成的条件,因此,充分利用仿真软件的作用可以提高理论课上电路分析的效率,使抽象的电路分析变得更加具体和直观。例如,在讲解振荡器工作原理时,振荡信号的产生要经历从起振到平衡的过程(如图2所示),即振荡信号幅度从小变大然后趋于稳定,在做振荡器原理验证实验时,振荡器的起振时间非常短,几乎瞬间达到平衡,通常肉眼无法捕捉起振的过程,而运用仿真软件Multisim对振荡器电路进行仿真时,通过观察可以发现振荡信号幅度由小变大的起振过程非常明显,等待起振状态进入平衡状态的过程可以给学生留下一定的印象,有助于学生对电路原理的理解。

在实验课教学中,基于原有的实践环节,增加多项仿真实验内容,各种实验结果在Multisim等EDA软件平台中以图形、数值、波形等多种形式体现出来与对应硬件电路验证实验结果进行比对。例如,上面提到的振荡器原理实验,如果单用实验电路验证振荡原理,学生很难体会起振的过程,如果实验之前先对实验电路采用软件仿真,等待振荡器起振的过程一定会给学生留下深刻的印象。此外,仿真环境的灵活性可以给学生一个思考、创新的空间,在原有电路的基础上可以自行设计类似的电路,例如,在基本的电容三点式振荡器电路的基础上,如何进行改进,改进后电路性能如何?这些尝试都可以通过仿真初步验证电路的正确性,帮助学生灵活应用所学知识。同时,实验环节中,仿真作为实验的一部分还有另一个好处,即可以利用虚拟仪器的多样性,弥补实验室硬件不足的缺陷,某些不具备实验条件的高频实验可以通过仿真形式验证、设计实现。

2.2 教学过程项目化

采用项目式教学。在教学中引入成型的无线电发射/接收产品作为一个大的项目,再根据信号的发送与接收将大项目划分为无线电发送设备与无线电接收设备两个模块,模块下属单元电路成为子项目,不但使学生能够将所学的电路与实物内部结构一一对应,而且能看到该产品经过软件仿真与硬件电路实验的结果,易于理解掌握电路原理与应用。授课中将整个课程分为讲解项目、演示项目和练习项目三大部分,即对子项目的电路原理讲解、电路仿真、硬件电路验证实验。

3 实训项目改革

传统的高频实训项目通常采用单一硬件电路焊接调试的方式,该实训方式对学生进一步了解、掌握实际高频电路的帮助不是很明显,大部分高职高专学生在焊接部分做得比较顺利,到了调试、分析电路结构时往往束手无策。因此,在对实训项目进行改革时首先应考虑“设计”二字,可以采用软硬件结合的方式,提出具有某种功能的高频无线电发射/接收电路的设计要求。根据设计要求,辅导学生根据所学高频电路知识以电子线路CAD软件为工具进行设计与仿真,分析其可行性,继而搭建硬件电路并调试。图3所示是一个简易的调幅接收机仿真电路与仿真结果。教师在学生的操作过程中进行指导,对于学生所遇到的问题及时给予解决,达到良好的互动。这种实训方式有效促进了学生对高频电路知识的进一步认识,也运用到了电子线路CAD软件的仿真功能,能够充分挖掘学生潜力,有效加强课程间知识的融合。

4 结束语

对高职高专学生的能力培养强调的是应用能力、操作能力,课程内容要突出实用性、技能性和应用性,讨论的高频电子线路教学改革正是基于这一思路。在我校高频电子线路教学中进行实践,通过一段时间的尝试,获得了较好的反馈,学生对高频电子线路知识的理解与掌握有了一定的进步。

参考文献

[1]李金明.高频电子技术基础与应用[M].北京:化学工业出版社,2006.

[2]谢俊园,丁向荣.高频电子技术(高等职业技术院校移动通信技术专业教材)[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2007.

改进高频电子线路教学中的实践环节探讨 第7篇

《高频电子线路》是高等学校电子信息类专业的重要专业基础课, 以《模拟电子线路》、《信号与系统》课程为基础, 它研究的主要内容是无线电的发送与接收有关电路。该课程特点是:理论深、工程实践性强、专业性强、知识关联度高。随着无线通信应用的迅猛发展, 相关技术以及产品不断升级, 对《高频电子线路》课程教学方法的改革是非常有必要的。

一、以系统为主线贯穿各章节

《高频电子线路》课程中的电路功能独立且有较大差异, 如果进行独立教学, 对于学生来说会觉得知识点多, 难以理解, 不利于他们对知识点的掌握。所以在第一堂课可以无线广播系统为例, 通过信号发送与接收的顺序, 使学生了解高频小信号放大器、高频功率放大器、正弦波振荡器、调制与解调电路、检波电路、反馈控制电路的作用, 从而对该课程有个清晰的总体认识, 提高了学习的主动性。

在平时的教学中从系统的角度出发进行组织, 以每个系统模块的功能为引导, 将原理和电路构成逐步展开, 最后将各个系统模块结合为一个完整的系统, 突出各个系统模块的教学重点, 从系统的角度来分析问题、解决问题。

二、与低频电子电路对比归纳

前期课程学生已经学习了《模拟电子线路》, 《高频电子线路》其实就是在模电的基础上将知识进行扩展, 所以在授课过程中必须与模电进行对比归纳, 使学生清楚这二门课程之间的联系。比如说高频小信号放大器, 其集电极负载为LC谐振回路, 而模电里集电极负载一般都为电阻, 所以高频小信号放大器具有选频的作用, 但是在分析其具有选频这一作用的时候所采用的方法和模电里学习的方法又是一样的;模电采用的是H参数等效模型, 而高频电路用Y参数等效模型;高频功率放大器所采用的是丙类, 而在模电里学过的主要是甲类;在分析模拟信号放大器的增益、系统的稳定性等方面又很大的相同点。因此在教学中, 将相关内容进行分类比较, 从学生熟悉的低频电路入手, 让学生尽可能利用已经学过的知识, 去学习理解《高频电子线路》的内容。分析二者的相同点和不同点, 将两者的内容融合贯通, 便于高频电路的学习。

三、利用《信号与系统》知识分析集成电路

新技术新产品的不断出现, 各种集成电路也大量的被使用。而现有的教材以及以往教学方式一般以分析独立元件为主, 重点分析器件内部工作原理。这已经不能适应当前电子技术迅速发展, 集成电路普及使用的时代。因此在授课过程中可以增加集成电路相关知识, 适当地增删教材内容, 对课程内容及时整合, 内容安排上尽量压缩独立元件电路中过时的内容和分析方法, 增加集成电路应用的内容。以独立元件为基础、集成电路为主导, 将两者有机结合。

学生学习过的《信号与系统》课程的相关知识将会大量被使用, 然而大多数学生只是学会了《信号与系统》的理论, 但是还不会使用这门学科来分析处理问题。所以我们要教会学生如何应用这门学科, 站在理论的高度来分析实际问题。帮助学生理解知识, 并尽量减少繁琐的数学推导, 重点分析高频基本功能电路的“功能”。每一个高频基本电路都可以用其输入输出信号的关系进行准确的描述, 不管采用什么样的器件构成电路, 最终都要实现相同的功能, 输入输出信号的数学表达式、波形和频谱都应该相同。因此, 在课堂教学中要将教学重点放在讲解基本功能电路的“功能”上, 分析清楚输入输出之间的关系, 而非具体电路。在教学中只要分析清楚频谱关系, 就比较容易掌握构成电路的原则。而对具体电路的分析, 只需通过典型电路分析清楚电路的共性和特殊性即可, 其他电路可留给学生自己分析。让学生掌握分析电路功能的方法, 为适应大规模集成电路不断更新打下扎实的基础。

四、利用仿真技术

1、在教学中如何使学生更好更快地学习这门课程及对复杂调制解调方法进行验证。可以利用Labview、Multisim等软件构造仿真电路, 通过形象、生动的波形演示, 提高学生学习兴趣, 开拓学生思维, 为学生在有限的时间内掌握高频电子线路的理论知识提供条件, 使抽象复杂的问题变得直观简单化, 可以很好地解决理论教学和实践环节相脱节的问题, 能得到事半功倍的效果。

2、采用硬件实验与软件仿真实验相辅相成的模式。现行《高频电子线路》实验课程中普遍采用高频实验箱, 一般都是已经设计好的模块电路。高频电路实验过程中, 经常要对输入和输出信号进行波形、频谱的分析, 用示波器观察很不方便, 可以要求学生利用仿真软件对高频电路进行仿真实验, 不仅可以通过设置不同的参数对电路性能进行快速准确地分析, 达到最佳实验效果, 还可以激发学生的实验学习兴趣, 充分调动他们的积极性和主动性, 同时也可提高他们的计算机应用能力。

设计性实验可以提高学生动手设计能力, 提高学生的创新意识, 加强理论知识的掌握。但是此类实验一般电路较复杂, 特别是调试阶段需要花费大量时间, 利用仿真软件可以帮助学生分析电路的性能, 大大缩短了分析时间。能够有效提高学生分析、设计和应用能力。

尽管实验箱由于设计及采用器件性能的问题, 实验效果可能不会很好, 甚至有些实验失真相当严重。但最终实际应用中都是硬件电路, 所以一些基本电路的实验还是要求学生用硬件来完成, 要求学生能够判断失真的原因, 从而提高学生对实际电路板、实际的测试仪器的感性认识, 保证实验效果。

五、结束语

通过对《高频电子线路》课程的教学改革提高教学效果和教学质量, 可以使学生不仅能够熟练掌握《高频电子线路》基本知识, 而且能够具备一定的高频电子线路分析能力和设计能力。

摘要：本文结合教学实际, 对《高频电子线路》课程教学中所存在问题, 从课程内容、教学过程、授课手段等方面入手, 对如何提高学生的实际应用能力和教学效果进行了探讨, 对高频实践教学提出了几点改革方法。

关键词：高频电子线路,教学改革,实践教学

参考文献

[1]李国平、武海艳:《谈谈高频电子线路教学》, 《科技信息》, 2006, (10) 。

[2]杨翠蛾:《高频电子线路实验与课程设计》, 哈尔滨工程工业大学出版社, 2001年。

[3]马英:《高频电子线路实验箱利弊的思考》, 《实验科学与技术》, 2007, (2) 。