《通信電子電路》課程教學(xué)改革初探

張緒德　李康

摘要：通信電子電路課程是信息工程專業(yè)的核心課程，同時也是一門理論性和實踐性都很強(qiáng)的專業(yè)課。通信電子電路工作頻率絕大多數(shù)很高，在學(xué)習(xí)時跟模擬電子電路課程有很大區(qū)別。本文針對通信電子電路課程中的存在的問題展開分析，對教學(xué)的改革進(jìn)行初探，并給出合理建議和解決辦法，對該課程教學(xué)改革有借鑒意義。

關(guān)鍵詞：通信電子電路;初探;教學(xué)改革

中圖分類號：G424? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）03-0175-02

1 引言

“通信電子電路”是各種信息系統(tǒng)的公共構(gòu)件，是高校信息工程、電子科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)學(xué)生必須掌握的基本知識[1]。該課程要求學(xué)生既要重視基本典型電路理論，也要注重實際電路的應(yīng)用。目前通信電子電路課程教學(xué)定位、教學(xué)質(zhì)量要求與公司用人標(biāo)準(zhǔn)相差甚遠(yuǎn)，面對行業(yè)人才培養(yǎng)模式已明顯偏離社會實際需要的事實，對課程進(jìn)行教學(xué)改革刻不容緩。

2 通信電子電路課程教學(xué)現(xiàn)狀

2.1 教學(xué)目標(biāo)不準(zhǔn)確

通信電子電路教學(xué)是信息工程專業(yè)教學(xué)的關(guān)鍵組成部分，信息專業(yè)主要是培養(yǎng)擁有實踐能力、創(chuàng)新能力、動手能力的行業(yè)人才，而有的高校教學(xué)目標(biāo)主要是培養(yǎng)能掌握該課程相關(guān)理論以及能運(yùn)用所學(xué)通信電子電路專業(yè)知識分析并解決在實際產(chǎn)品中所遇到的基本問題。例如對于課程中第四章內(nèi)容正弦波振蕩器而言，教學(xué)的基本目標(biāo)是能理解正弦波振蕩器振蕩是如何建立的？振蕩條件如何？振蕩器的穩(wěn)定條件又是什么？然后通過理解這些基本理論能在實際生活中查找振蕩器出現(xiàn)的問題并懂得如何維護(hù)與解決。而在我們現(xiàn)實生活中，通信電子電路真正的教學(xué)目標(biāo)是通過學(xué)習(xí)正弦波振蕩器，既能理解振蕩器的基本理論知識、查找實際振蕩器出現(xiàn)的問題，又能根據(jù)所學(xué)的知識設(shè)計出性能更強(qiáng)，指標(biāo)更好的振蕩器。因此這門課程的教學(xué)目標(biāo)不僅僅是學(xué)習(xí)新知識，更是通過此門課程的學(xué)習(xí)學(xué)以致用，在現(xiàn)有電路的基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新。因而通信電子電路教學(xué)目標(biāo)不僅要能培養(yǎng)掌握通信電子應(yīng)用型人才，更要培養(yǎng)具有行業(yè)高素質(zhì)、高技能、高創(chuàng)新型人才。

2.2 教學(xué)課時較少，內(nèi)容復(fù)雜

根據(jù)學(xué)校的現(xiàn)有教學(xué)要求，通信電子電路的課時遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足實際需求，造成教學(xué)課時數(shù)較少，而教學(xué)內(nèi)容較多;為了使學(xué)生理解所學(xué)內(nèi)容的原理，只能講授較少的章節(jié)，不能很好滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。例如于洪珍編著的《通信電子電路》（第三版）主要分為十章內(nèi)容，分別是緒論、小信號調(diào)諧放大器、高頻功率放大器、正弦波振蕩器、振幅調(diào)制與解調(diào)、角度調(diào)制與解調(diào)、變頻器、鎖相環(huán)路及其他反饋控制電路、電噪聲及其抑制、通信電子電路應(yīng)用舉例。通信電子電路也叫高頻電子電路，由于電路屬于高頻范疇，學(xué)生們較難理解，按照課本安排理論課至少應(yīng)該高于50學(xué)時，目前有些高校只安排不足35學(xué)時，課時較少時教師上課只能選擇粗講全部內(nèi)容或是認(rèn)真講解前面幾章的內(nèi)容，這樣會造成學(xué)生對此課程理解不夠深入或是學(xué)生只能學(xué)到有限的知識，所以緊湊的學(xué)時不論是對于學(xué)生今后的自身發(fā)展，還是對于此門課程的發(fā)展都將大受影響。

2.3 課程理論教學(xué)與實踐教學(xué)有差距

通信電子電路在理論課主要講授分立元件電路的理想情況，沒有考慮實際電路中的各種寄生效應(yīng)。例如在課程中的LC諧振回路，通過學(xué)習(xí)后設(shè)計并聯(lián)諧振回路，并根據(jù)計算好的指標(biāo)選擇合適的電阻、電容、電感應(yīng)有Multisim進(jìn)行電路仿真，仿真的結(jié)果滿足理論的設(shè)計要求;但按照仿真的電路圖搭建實際的電路，將實際的電路進(jìn)行測試后，發(fā)現(xiàn)不能滿足設(shè)計要求。分析其原因是因為應(yīng)用仿真搭建的電路是理想情況，而實際電路往往有些寄生效應(yīng)，電阻、電容、電感有損耗等。通信電子電路先修理論課程主要學(xué)習(xí)是線性電路，例如模擬電子技術(shù)、信號與系統(tǒng)、單元機(jī)原理等;而該課程主要涉及是非線性電路，此外理論課在教學(xué)中側(cè)重公式的推導(dǎo)，不容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;實踐課教學(xué)主要是針對理論課中的經(jīng)典電路進(jìn)行驗證性試驗，而缺乏對實際電路的調(diào)試。例如在學(xué)習(xí)單調(diào)諧放大器時，可以將在模擬電子電路中學(xué)習(xí)的三極管放大器和此節(jié)進(jìn)行對比學(xué)習(xí)，單調(diào)諧放大器與三極管放大器的相同點是什么？相異是什么？激發(fā)學(xué)生進(jìn)行分析的興趣。學(xué)習(xí)單調(diào)諧放大器后，可以自己實際動手搭建電路，通過在調(diào)試過程中更好理解電路內(nèi)涵。

2.4 考核方式不合理

考核方式是課程教學(xué)環(huán)節(jié)的重要一環(huán)，高?，F(xiàn)有考核采用的是理論考試和實驗相結(jié)合方式進(jìn)行考核。采用此模式進(jìn)行考核，學(xué)生只需要上課時理解基本理論，考試時能準(zhǔn)確無誤的答出答案即可。例如對于電容器的抽頭接入方式而言，只需要能背住電容器的串并聯(lián)等效變換關(guān)系，就能推出品質(zhì)因數(shù)關(guān)系，記憶力較好就能在考核中獲得較好的結(jié)果，但記住了相關(guān)的理論內(nèi)容并不代表學(xué)生就能真正理解并掌握公式中包含的深層意義。實驗方式的考核目前一般采用的是實驗箱和應(yīng)用仿真軟件進(jìn)行電路仿真驗證，實驗箱的局限性是在設(shè)計時很多電路已經(jīng)成型，在授課時只需要進(jìn)行小部分接線和器件的選擇即可，雖然能很好滿足實驗結(jié)果，但是學(xué)生在實驗完成后確不知其所以然;而仿真的驗證性實驗，可以選擇器件的參數(shù)，也可以進(jìn)行電路的搭建，但是應(yīng)用仿真軟件搭建實際電路圖時，實際電路圖測試后達(dá)不到仿真的結(jié)果。僅僅通過理論課和實驗的考核方式不能很好檢測學(xué)習(xí)此課程的學(xué)習(xí)效果，考核方式進(jìn)行合理的改革很有必要。

2.5 教師專業(yè)水平參差不齊

教師是課程的參與者，教師的專業(yè)水平對此課程影響至關(guān)重要。對處于經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)高校師資力量水平參差不齊，多數(shù)教師多年以來一直進(jìn)行的是純理論教學(xué)，而對實際項目的研發(fā)很少涉及。有的教師入職時間較早，而課程內(nèi)容處在不斷更新中，這部分教師缺少對新知識的更新，學(xué)校也缺乏對教師外出培訓(xùn)。例如課程第二章中聲表面波濾波器在之前的版本中只講授其結(jié)構(gòu)和工作，最新修訂的增加了聲表面波的典型應(yīng)用，如果單單只講授聲表面波濾波器結(jié)構(gòu)和工作，而沒有提到其典型應(yīng)用，顯然教師的知識更新不及時。

3 通信電子電路教學(xué)改革初探

針對通信電子電路課程的教學(xué)現(xiàn)狀，對該課程教學(xué)改革進(jìn)行了初探。

3.1 修改教學(xué)目標(biāo)

隨著通信、電子、集成電路的快速發(fā)展，課程的教學(xué)目標(biāo)也應(yīng)該不斷提高，培養(yǎng)能懂得通信電子電路基本原理、使用、維護(hù)信息工程類人才已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在對人才的需求。修改后教學(xué)目標(biāo)應(yīng)該使學(xué)生從理解電路的設(shè)計原理向如何獨立設(shè)計電路出發(fā)，鼓勵學(xué)生參與設(shè)計實際電子電路項目研發(fā)，自主研發(fā)設(shè)計相關(guān)電路。同時以行業(yè)對人才需求為導(dǎo)向，緊跟行業(yè)的變革推進(jìn)教學(xué)目標(biāo)的改變，社會需要什么人才，教學(xué)目標(biāo)就應(yīng)該培養(yǎng)此類人才，最重要還需要將培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性作為教學(xué)目標(biāo)，不斷完善通信電子電路課程教學(xué)目標(biāo)。

3.2 整合教學(xué)內(nèi)容，合理課程安排

大學(xué)里課程教材一般是自成一體的，按照教材現(xiàn)有順序?qū)嵤┙虒W(xué)可以滿足教學(xué)要求，但是會出現(xiàn)相同的內(nèi)容在其他課程重復(fù)出現(xiàn)，例如諧振電路的基本特性在模擬電子電路課程中學(xué)習(xí)過、調(diào)制與解調(diào)在通信原理課程中有關(guān)相關(guān)介紹。而一些先修課程知識點的脫節(jié)導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)的不連貫性，例如在諧振回路的接入方式章節(jié)中，沒有學(xué)習(xí)過電路分析則會導(dǎo)致對變壓器的認(rèn)識不深入，學(xué)生的知識層面將會發(fā)生斷層。因此進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的整合是很有必要的事情[2]。

合理的課程安排是教學(xué)過程中最重要的一環(huán)，課前對課堂中內(nèi)容熟悉、合理的備課、作業(yè)題目的選擇、學(xué)生實際情況的分析、合適的教學(xué)方式;課時對新課的引入、課程架構(gòu)設(shè)置、課程中內(nèi)容精簡、師生間互動、合理引導(dǎo)學(xué)生思維、鼓勵學(xué)生積極參與互動;課后對教學(xué)方法的總結(jié)、聽學(xué)生反映上課效果、布置合理作業(yè)、提示學(xué)生做好下次課預(yù)習(xí)。通過以上方法可以在有限課時量情況下，更好地滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。

3.3 豐富教學(xué)手段，提高實踐能力

在教學(xué)過程中如何激發(fā)學(xué)生的興趣是學(xué)好這門課程的動力。在信息化的時代中，多媒體教學(xué)已經(jīng)成為一種潮流[3]，將課本中電路、公式、文字與日常生活中常見的產(chǎn)品聯(lián)系起來，應(yīng)用現(xiàn)代多媒體方式展現(xiàn)出來將變得更加形象具體。

在課程教學(xué)時適當(dāng)鼓勵學(xué)生參加全國電子設(shè)計大賽[4]和各省電子設(shè)計大賽，通過比賽調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)這門課程積極性，將通信電子電路課程中電路知識應(yīng)用于實際電路設(shè)計中，以比賽促進(jìn)課程學(xué)習(xí)。此外在課程學(xué)習(xí)中適當(dāng)將本學(xué)科發(fā)展前沿融入于課程中，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注課程發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生前瞻性眼光。

在課程進(jìn)行理論課學(xué)習(xí)時，適時安排通信電子電路實驗課程設(shè)計的教學(xué)內(nèi)容，對學(xué)生進(jìn)行的全方位訓(xùn)練，鼓勵學(xué)生親手搭建通信電路，通過學(xué)生自選題目，實驗指導(dǎo)老師審核，學(xué)生首先根據(jù)現(xiàn)有的設(shè)計方案畫出相應(yīng)的電路原理圖，其次運(yùn)用Multisim仿真軟件進(jìn)行電路設(shè)計和電路性能的分析與仿真，最后將仿真使用元器件搭建相應(yīng)的硬件電路，對搭建的實際硬件電路進(jìn)行調(diào)試，使其實現(xiàn)系統(tǒng)功能。

通過通信電子電路實踐設(shè)計，使學(xué)生能熟練應(yīng)用各環(huán)節(jié)知識，同時培養(yǎng)了學(xué)生對通信電子電路的理解能力、設(shè)計能力和調(diào)試能力[5]。使學(xué)生對設(shè)計電路的能力有質(zhì)的飛躍。從芯片選擇，電路的搭建，硬件的調(diào)試一整套方法可以使學(xué)生對電路有系統(tǒng)級的認(rèn)識。通過搭建實際電路調(diào)試，在調(diào)試過程中會出現(xiàn)一些意想不到的問題，通過和教師共同積極的解決這些實際問題，不僅提高學(xué)生的設(shè)計能力及工程實踐應(yīng)用能力，而且加強(qiáng)了教師的指導(dǎo)能力，實現(xiàn)了教學(xué)和學(xué)生的共同進(jìn)步。

3.4 合理設(shè)置考核方式

配合教學(xué)方式的改進(jìn)合理設(shè)置成績評價體系： 首先將基本知識理論考核放在隨堂紙質(zhì)小測驗中完成;其次將對電路基本原理的理解與自主對現(xiàn)有電路進(jìn)行改進(jìn)的能力作為基本考核的依據(jù);最后將分組組隊將全國電子設(shè)計大賽和研發(fā)崗位面試題目進(jìn)行實際電路的開發(fā)設(shè)計作為期末考核的依據(jù)，檢驗學(xué)生實際動手能力檢測;三者在總評成績中占比為5：3：2，以解決實際問題為導(dǎo)向，全面考核學(xué)生對通信電子電路課程學(xué)習(xí)質(zhì)量。通過此類考核既能促進(jìn)學(xué)生學(xué)深悟透課程中的理論知識，又能培養(yǎng)學(xué)生實際研發(fā)能力，還能促進(jìn)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性思維。

3.5 提升教師素質(zhì)

教師是知識的傳遞者，如何提高教師自身能力是通信電子電路課程的一個關(guān)鍵點。通信電子領(lǐng)域產(chǎn)品迭代周期變得越來越短，作為任課教師不能只緊盯課堂上的基本電路理論，還應(yīng)關(guān)注當(dāng)前社會本行業(yè)實用技術(shù)發(fā)展動態(tài)，特別是行業(yè)技術(shù)走向。同時任課教師需要適時投入到項目研發(fā)中，錘煉電路設(shè)計能力，保持硬件電路設(shè)計，獲取更多的實際項目經(jīng)驗，這樣才能在技術(shù)傳授上有底氣、有能力，而非低水平空洞講解。作為老師應(yīng)該以虛懷若谷心態(tài)接受新知識、新設(shè)計理念，并結(jié)合實際應(yīng)用于課程教學(xué)中。

4 總結(jié)

本文初探的是通信電子電路課程教學(xué)改革的一整套體系，可操作性強(qiáng)。目前教學(xué)體系可以滿足基本的教學(xué)要求，但離培養(yǎng)創(chuàng)新的行業(yè)人才仍然有差距。通過本文提出的改革措施學(xué)生的理論功底和實踐能力都會有極大提升，老師的教學(xué)能力也會得到鍛煉，實現(xiàn)了老師學(xué)生共同進(jìn)步。這也是通信電子電路課程的目標(biāo)：培養(yǎng)有創(chuàng)新意識的行業(yè)領(lǐng)軍人才。

參考文獻(xiàn)：

[1] 于洪珍.通信電子電路[M].3版.北京：清華大學(xué)出版社，2016.

[2] 董延，劉剛.通信電子線路課程教學(xué)改革的思路[J].科技視界，2017（21）：123-124.

[3] 陳靜.如何提高《通信電子電路》課程的教學(xué)效果[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016（12）：232.

[4] 陳冬梅，陳宏濱，胡煜，等.通信電子電路課程教學(xué)改革的探索[J].教育觀察（上旬刊），2014，3（10）：59-61.

[5] 莫家慶，呂小毅，賈振紅.通信電子電路課程的教學(xué)改革與實踐[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2012（16）：169.

【通聯(lián)編輯：代影】