高頻電子線路實驗教學(xué)新模式研究

袁敏

摘 要 高頻電子線路是高等院校電子信息類專業(yè)的必修專業(yè)課，在培養(yǎng)學(xué)生的電子技術(shù)專業(yè)技術(shù)方面具有重要的基礎(chǔ)性作用，高頻電子線路的學(xué)習(xí)是建立在電子系統(tǒng)和信號分析等方面的實驗教學(xué)之上，通過高頻電子線路實驗教學(xué)，才能系統(tǒng)掌握電子線路的工作原理和綜合性應(yīng)用，當(dāng)前的高頻電子線路實驗教學(xué)存在著實驗內(nèi)容分配不合理和實驗教學(xué)環(huán)節(jié)同理論教學(xué)不配套等問題，需要進(jìn)行教學(xué)模式改革和創(chuàng)新，從高頻電子線路實驗教學(xué)的內(nèi)容分配和教學(xué)定位出發(fā)，研究了高頻電子線路實驗教學(xué)新模式。在保證基本理論完整性的原則下，重視高頻電子線路的基礎(chǔ)性實驗，開展高頻電子線路課程設(shè)計實驗內(nèi)容，開拓學(xué)生的知識廣度，提高學(xué)生掌握和利用高頻電子線路的基礎(chǔ)知識解決處理電路設(shè)計課題中的新問題的能力。

關(guān)鍵詞 高頻電子線路 實驗教學(xué) 改革創(chuàng)新

中圖分類號：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2015.11.040

On New Model of High Frequency Electronic Circuit Experiment Teaching

YUAN Min

（School of Information Engineering， Yancheng Institute of Technology， Yancheng， Jiangsu 224000）

Abstract High-frequency electronic circuits are institutions of higher learning in Electronic Information Major compulsory courses， has an important role in the foundation of students electronic technology expertise， high-frequency electronic circuit study is based experiments in electronic systems and signal analysis， etc. above teaching， by high-frequency electronic circuit experiment teaching， in order to master the working principle of electronic circuits and integrated applications， the current high-frequency electronic circuits teaching laboratory experiments there is content distribution unreasonable and experimental teaching with the theoretical teaching is not complete， etc. questions the need for reform and innovation of teaching mode， teaching from content distribution and positioning of high-frequency electronic circuit experiment teaching point of view， to study the high-frequency electronic circuit experiment teaching new model. In ensuring the integrity of the principles of the basic theory， basic experiment emphasis on high-frequency electronic circuits， to carry out high-frequency electronic circuit design experiment course content， students explore the breadth of knowledge to improve the students to master the basic knowledge and use of high-frequency electronic circuits solving process ability of the circuit design issues in the new issue.

Key words high-frequency electronic circuits; experimental teaching; reform and innovation

0 引言

在電子信息和信號處理日新月異的背景下，電子技術(shù)發(fā)生著迅猛和巨大的變化，新技術(shù)革命和教學(xué)模式的不斷改革和轉(zhuǎn)變，對高等院校的電子信息類專業(yè)的教學(xué)模式提出了巨大的挑戰(zhàn)。高頻電子線路是目前高等教學(xué)中電子信息工程、通信工程、信息對抗等電子信息和通信類專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程，高頻電子線路課程教學(xué)主要包括了高頻小信號處理、正弦波振蕩器、非諧振功放、鎖相環(huán)路、振幅調(diào)制與檢波、混頻、角度調(diào)制與解調(diào)等現(xiàn)代集成電路和通信系統(tǒng)常用的信號和電子信息處理的相關(guān)內(nèi)容，高頻電子線路教學(xué)的理論復(fù)雜、深度較大，對學(xué)生的實驗基本技能和綜合素質(zhì)要求較高，對培養(yǎng)學(xué)的工程設(shè)計的集成電路設(shè)計能力具有重要的啟發(fā)作用，高頻電子線路的實驗教學(xué)的目的在于將低頻電子線路、高頻電子線路以及電路與系統(tǒng)等課程教學(xué)的理論和實踐相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)的電子技術(shù)應(yīng)用和科研能力。①②③高頻電子線路的實驗教學(xué)在電子信息類專業(yè)學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)中具有舉足輕重的作用和意義，研究高頻電子線路的實驗教學(xué)的創(chuàng)新模式意義重大，通過改革試驗和總結(jié)提高，旨在加強學(xué)生的實驗技能和實際動手能力，系統(tǒng)培養(yǎng)學(xué)生對多門課程的綜合應(yīng)用能力。endprint

1 高頻電子線路實驗教學(xué)的現(xiàn)狀和問題

1.1 高頻電子線路實驗教學(xué)的重要性和內(nèi)容

電子信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展成為當(dāng)今世界科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主題，電子信息技術(shù)的發(fā)展離不開高頻電子線路及其相關(guān)電子系統(tǒng)和信號處理方法的應(yīng)用，高頻電子線路課程教學(xué)發(fā)展，無疑給高頻電子線路的教學(xué)模式和實驗教學(xué)改革帶來了新的發(fā)展思維和教學(xué)理念的思考。高等教育的高頻電子線路實驗教學(xué)該如何定位和發(fā)展，成為當(dāng)今教育改革不能不思考的問題，發(fā)展和形成一套行之有效、高效成熟的高頻電子線路實驗教學(xué)課程體系和考評體系，實時有效和針對性地對高等學(xué)校電子信息類專業(yè)學(xué)生開展高頻電子線路課程教育，真正做到學(xué)以致用，教以致用，為提高高等院校的電子信息類學(xué)生的課程教學(xué)的知識綜合應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。高頻電子線路EWB、Labview仿真實驗是通信技術(shù)專業(yè)的一門系統(tǒng)的實驗教學(xué)環(huán)節(jié)，通過強調(diào)基本概念，注重實際應(yīng)用。④⑤在高頻電子線路的實驗教學(xué)環(huán)節(jié)中，主要有如下幾方面：通過實驗教學(xué)掌握自動頻率和自動增益控制原理、高頻小信號放大器的設(shè)計原理，以及角度調(diào)制基本特性變?nèi)莨苤苯诱{(diào)頻、調(diào)相等知識，通過高頻電子線路的實驗課程，實現(xiàn)對調(diào)幅、檢波與混頻電路的設(shè)計和實驗數(shù)據(jù)的處理，理解鎖相環(huán)在頻率變換和頻率合成中的應(yīng)用。高頻電子線路的實驗教學(xué)內(nèi)容豐富，系統(tǒng)性較強，需要對高頻電子線路的實驗教學(xué)進(jìn)行綜合性研究和定位。

1.2 存在的問題分析

當(dāng)前的高頻電子線路的實驗教學(xué)還存在著不足和問題，需要進(jìn)行實驗教學(xué)模式的改革和創(chuàng)新，存在的問題主要表現(xiàn)在如下幾個方面：

一是當(dāng)前高頻電子線路實驗的定位還不夠準(zhǔn)確，重理論輕實驗的教學(xué)思維存在。高頻電子線路同模擬電子線路、數(shù)字邏輯電路以及電路與系統(tǒng)、信號與系統(tǒng)等教學(xué)課程為一體的電子線路綜合性學(xué)科，上述教學(xué)課程都是建立在電路的基礎(chǔ)上，通過電路設(shè)計和性能參數(shù)測試，實現(xiàn)對電路信息系統(tǒng)的綜合處理和裝調(diào)，高頻電子線路是實驗性很強的學(xué)科，實驗環(huán)節(jié)對提高學(xué)生的知識綜合運行性和對課程的啟發(fā)思考性具有重要作用，當(dāng)前對高頻電子線路實驗的定位還不夠準(zhǔn)確，教學(xué)設(shè)施設(shè)備落后，高頻電子線路硬件配套不夠器全面，高頻電子線路硬件設(shè)備陳舊，軟件配套跟不上，無法滿足電子線路技術(shù)的日益更新和高頻電子線路硬件平臺及軟件設(shè)備高速發(fā)展的需求。

二是對高頻電子線路實驗教學(xué)的內(nèi)容分配不合理，高頻電子線路實驗教學(xué)的系統(tǒng)性有待增強。高頻電子線路實驗教學(xué)是基礎(chǔ)性課程，伴隨著基礎(chǔ)教育改革的不斷推進(jìn)，國家教育部對信息技術(shù)教育越來越重視，同時對高頻電子線路的重視程度也逐漸增強，最新的課程標(biāo)準(zhǔn)要求在電子信息和電子線路技術(shù)教學(xué)中具有啟發(fā)性，在高頻電子線路實驗教學(xué)，教學(xué)內(nèi)容需要大膽嘗試新技術(shù)，創(chuàng)新教學(xué)模式，在實驗教學(xué)的內(nèi)容分配上既要符合由簡到繁、循序漸進(jìn)的教學(xué)規(guī)律，又要激發(fā)學(xué)生對電子線路設(shè)計的興趣。

2 高頻電子線路實驗教學(xué)改革新模式

高頻電子線路實驗教學(xué)這門課程涉及的電子技術(shù)基本理論、電子線路基本知識和基本方法對培養(yǎng)起著重要作用。在進(jìn)行實驗改革中，首先總實驗教學(xué)內(nèi)容出發(fā)，體現(xiàn)在如下幾個方面：

一是重視高頻電子線路的基礎(chǔ)性實驗。在進(jìn)行電子線路設(shè)計和實驗中，針對常用電子器件的測試和應(yīng)用，展開基本電路實驗的教學(xué)，如在高頻功率放大器，正弦波振蕩器實驗環(huán)節(jié)中，專門針對性地對解調(diào)以及反饋控制電路進(jìn)行調(diào)幅、檢波與混頻實驗，并對實驗過程中的測量誤差和實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行最小二乘擬合分析。

二是開展高頻電子線路課程設(shè)計實驗內(nèi)容，在保證基本理論完整性的原則下，通過綜合性和集成電路課程設(shè)計，開拓學(xué)生的知識廣度。歸納總結(jié)高頻電子線路實驗教學(xué)的主要應(yīng)用方式，并將高頻電子線路實驗教學(xué)與電子信息技術(shù)課堂教學(xué)進(jìn)行結(jié)合開展實證研究，提升電子信息技術(shù)專業(yè)實驗教學(xué)課堂的質(zhì)量。在課程實驗教學(xué)中，通過研究高頻電路基礎(chǔ)知識，設(shè)計高頻小信號放大器、高頻功率放大器、正弦波振蕩器，舉一反三，掌握丙類諧振功放工作原理及工作狀態(tài)，握OTL（或OCL）電路及集成功放的工作原理，理解并掌握自動相位控制框圖、工作原理、基本方程。通過高頻電子線路實驗，提高學(xué)生綜合應(yīng)用高頻電子線路的基礎(chǔ)知識處理電子線路設(shè)計中的新問題、新知識，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。

三是認(rèn)真研究國內(nèi)外有關(guān)高頻電子線路實驗教學(xué)設(shè)計開發(fā)的理論及實踐現(xiàn)狀，分析研究現(xiàn)有的高頻電子線路實驗教學(xué)設(shè)計模式，研究適合電子信息技術(shù)高頻電子線路實驗教學(xué)需要的高頻電子線路實驗教學(xué)設(shè)計架構(gòu)。通過利用課題提出的設(shè)計模型，針對于不同的教學(xué)對象、具體教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容設(shè)計不同類型的高頻電子線路實驗教學(xué)，并利用課題提出的應(yīng)用方式進(jìn)行施教，實驗教學(xué)模式的創(chuàng)新。

3 結(jié)束語

高頻電子線路的學(xué)習(xí)是建立在電子系統(tǒng)和信號分析等方面的實驗教學(xué)之上，通過高頻電子線路實驗教學(xué)，才能系統(tǒng)掌握電子線路的工作原理和綜合性應(yīng)用，當(dāng)前的高頻電子線路實驗教學(xué)存在著實驗內(nèi)容分配不合理和實驗教學(xué)環(huán)節(jié)同理論教學(xué)不配套等問題，需要進(jìn)行教學(xué)模式改革和創(chuàng)新，從高頻電子線路實驗教學(xué)的內(nèi)容分配和教學(xué)定位出發(fā)，研究了高頻電子線路實驗教學(xué)新模式。在保證基本理論完整性的原則下，重視高頻電子線路的基礎(chǔ)性實驗，開展高頻電子線路課程設(shè)計實驗內(nèi)容，開拓學(xué)生的知識廣度，提高學(xué)生掌握和利用高頻電子線路的基礎(chǔ)知識解決處理電路設(shè)計課題中的新問題的能力。在高頻電子線路實驗教學(xué)的應(yīng)用探索過程中，充分考慮影響高頻電子線路實驗教學(xué)應(yīng)用的各種因素，并對這些因素進(jìn)行深入而具體的分析研究，明確把握這些因素的各種作用，提出靈活有效的高頻電子線路實驗教學(xué)應(yīng)用方式，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和實驗動手能力，把高頻電子線路的基礎(chǔ)知識應(yīng)用在電子設(shè)計的實踐中，提高學(xué)生對電路設(shè)計的興趣，最終為提高學(xué)生的科研創(chuàng)新能力奠定基礎(chǔ)。

注釋

① 王向前，洪一，王昊，鄭啟龍.魂芯DSP的編譯器設(shè)計與優(yōu)化[J].電子學(xué)報，2015.43（8）：1656-1661.

② 張柯，程菊明，付進(jìn). 陣列通道不一致性誤差快速有源校正算法[J].電子與信息學(xué)報， 2015.37（9）： 2110-2116.

③ Chen Chaowen. Discussions on the Reform of Tanching Practice for Computer Science Majors[J].Journal of Nanning Teachers College，2005.22（3）：75-77.

④ DENG Jing-sheng. The new view about reform of the method of pre-service teacher education practice under the background of new curriculum[J]. CAREER HORIZON，2012.8（9）：81-83.

⑤ Shin Jong-woo， Lee Young-jun， and Kim Hyoung-nam. Reduced-complexity maximum liklihood direction-of-arrival estimation based on spatial aliasing[J].IEEE Transactions on Signal Processing，2014.62（24）：6568-6581.endprint