高頻電子線(xiàn)路實(shí)驗教學(xué)改革的探索論文
【摘要】高頻電子實(shí)驗是各高校電子與信息工程專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要的實(shí)驗課，但是高頻實(shí)驗中存在著(zhù)一個(gè)最大的問(wèn)題就是實(shí)驗不好做。本文從高頻實(shí)驗過(guò)程中存在的問(wèn)題進(jìn)行了分析和探討。
【關(guān)鍵詞】高頻電子線(xiàn)路；實(shí)驗；教學(xué)方法
1 前言
高頻電子線(xiàn)路是一門(mén)重要的電子技術(shù)基礎課，其對應的高頻電子實(shí)驗也是各高校電子與信息工程專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要的實(shí)驗課，其目的主要就是為了加深學(xué)生對理論的理解、培養學(xué)生發(fā)現問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，培養學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力以及實(shí)事求是的工作態(tài)度、嚴謹的學(xué)術(shù)作風(fēng)。
但是高頻實(shí)驗中存在著(zhù)一個(gè)最大的問(wèn)題就是實(shí)驗不好做，由于實(shí)驗對儀器精度要求高，高頻電路易受外界的干擾，分布電容、分布電感的存在對實(shí)驗電路影響大，實(shí)驗調試難等導致了大多數學(xué)生都沒(méi)有耐心和信心去完成實(shí)驗內容，從而使得最后的實(shí)驗效果不理想。
2 高頻實(shí)驗教學(xué)方法的探索
下面針對于高頻實(shí)驗過(guò)程中存在的問(wèn)題進(jìn)行一一分析探討。
2.1 實(shí)驗設備存在的問(wèn)題：
目前大多數高校的高頻實(shí)驗都是在實(shí)驗箱外帶示波器和信號發(fā)生器以及一些輔助工具的情況下完成的，這樣的產(chǎn)品的確非常方便，既讓學(xué)生使用操作起來(lái)方便，也方便于學(xué)校的儀器管理和實(shí)驗室管理人員的維護管理工作，而實(shí)驗指導老師也只需要在實(shí)驗課堂中告訴學(xué)生如何接線(xiàn)就可以觀(guān)察到所需要的波形和信號即可。但是，實(shí)驗課后普遍學(xué)生還是感到很多疑問(wèn)和困惑：如實(shí)驗項目已經(jīng)按照實(shí)驗任務(wù)書(shū)完成，實(shí)驗結果也正確，但是這些結果到底是如何實(shí)現的？是否可以用其他方式實(shí)現？如何制作這樣的模塊的？制作過(guò)程中會(huì )出現什么問(wèn)題？等等，這些本該是真正讓學(xué)生了解的內容確都被實(shí)驗箱給簡(jiǎn)化了，所以才會(huì )導致學(xué)生雖然完成了實(shí)驗，但并沒(méi)有真正的了解實(shí)驗實(shí)現的過(guò)程，也沒(méi)有將實(shí)驗與理論結合起來(lái)，從而也就沒(méi)有真正的達到實(shí)驗目的。這樣，高頻實(shí)驗就沒(méi)有真正的對學(xué)生更好更準確的掌握高頻的理論知識起到輔助作用，反而加深了學(xué)生的各種各樣的疑問(wèn)。為了解決這個(gè)問(wèn)題，我認為可以采取讓學(xué)生自己完成電路的設計、制作與測試的過(guò)程，雖然這樣會(huì )導致實(shí)驗課程時(shí)間的不足，但是可以細分一下，比如一些電路設計的過(guò)程可以在實(shí)驗課前完成，再讓學(xué)生在實(shí)驗課中具體實(shí)現。當然這種方法比較適合于實(shí)驗課時(shí)安排較多的學(xué)校。
2.2 學(xué)生自身存在的問(wèn)題：
根據多年從事高頻實(shí)驗教學(xué)工作來(lái)看，學(xué)生在做實(shí)驗的時(shí)候自身也存在各方面的問(wèn)題，比如有的學(xué)生害怕接觸實(shí)驗儀器，可能出于實(shí)驗設備昂貴的原因，學(xué)生都不敢隨便動(dòng)用設備上的任何一個(gè)旋鈕或開(kāi)關(guān)，這主要是因為學(xué)生的自信心不足造成；有的學(xué)生則不認真預習實(shí)驗，老師講解中也不認真聽(tīng)講，所以做實(shí)驗時(shí)不用心，敷衍了事等等。針對這些學(xué)生要分別采取不同的措施，比如對于部分信心不足的學(xué)生，老師的幫助會(huì )直接影響到學(xué)生的實(shí)驗態(tài)度，比如當學(xué)生在實(shí)驗過(guò)程中出現問(wèn)題時(shí)，詢(xún)問(wèn)老師怎么辦的時(shí)候，老師不是直接動(dòng)手解決問(wèn)題，而應該采取多鼓勵少批評的原則，在旁邊耐心的指導學(xué)生去操作，鼓勵學(xué)生大膽細心地使用相關(guān)的儀器設備，讓學(xué)生在遇到問(wèn)題的時(shí)候不要急，引導學(xué)生自己去分析問(wèn)題、發(fā)現問(wèn)題，再一起合理的解決問(wèn)題，這樣既能增加學(xué)生的信心，又能使得學(xué)生的動(dòng)手能力和解決問(wèn)題的能力得到有效的提高。
總之，在學(xué)生這方面，不僅學(xué)生自身需要嚴格要求自己，從中也需要老師的耐心引導，特別對于實(shí)驗方面，我們應該引導學(xué)生要抱著(zhù)一種耐心細致的態(tài)度去對待每一次實(shí)驗；要從每次的實(shí)驗中理解專(zhuān)業(yè)的概念；煅煉其發(fā)現問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力；要求他們認真地、耐心地處理每一個(gè)問(wèn)題；使學(xué)生認識到，只有這樣才能在專(zhuān)業(yè)知識與個(gè)人素質(zhì)方面同時(shí)得到提升；也才能從這些提升中獲得更大的自信心、成就感，而后對學(xué)生將來(lái)的發(fā)展更具有意義。
2.3 高頻實(shí)驗指導書(shū)方面存在的問(wèn)題：
根據考察往年的高頻實(shí)驗內容發(fā)現，幾乎大多數高校至少近10年左右都采用內容相同的高頻實(shí)驗指導書(shū)，實(shí)驗內容幾乎每年都一樣，對于電子這種更新飛快的技術(shù)類(lèi)專(zhuān)業(yè)而言，我認為在實(shí)驗內容上應該根據當前市場(chǎng)情況和根據應用型人才培養目標及教學(xué)計劃的要求，以突出基本技能訓練，加強分析能力培養作為改革實(shí)驗內容的主導思想。高頻實(shí)驗屬于基礎實(shí)驗，應注重于高頻電路基本技能的訓練，同時(shí)為了適應現代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的需要，還應加強學(xué)生分析能力的培養，為他們今后的發(fā)展創(chuàng )造良好的空間。為了解決這種問(wèn)題，我提出以下幾點(diǎn)：
2.3.1 加強實(shí)驗指導書(shū)內容與現代電子技術(shù)的結合。
經(jīng)過(guò)走訪(fǎng)、參觀(guān)，在搜集了大量而全面的資料的基礎上，對傳統高頻實(shí)驗內容進(jìn)行刪減，刪去陳舊和應用較少的內容，增加了中規模集成器件的應用等新技術(shù)內容，盡量使實(shí)驗內容與現代電子技術(shù)結合起來(lái)，保持實(shí)驗內容的前沿科技性。根據學(xué)校的條件，把高頻實(shí)驗室建成一個(gè)先進(jìn)的現代化實(shí)驗室，比如多采用數字式儀表，如示波器采用60MHz數字存儲示波器，高頻信號源采用40MHz直接數字合成發(fā)生器。由此實(shí)驗內容都根據數字式儀表進(jìn)行相關(guān)調整，同時(shí)增加了過(guò)去模擬式儀表所不能進(jìn)行的內容。并積極進(jìn)行仿真實(shí)驗的開(kāi)發(fā)與開(kāi)出等等。
2.3.2 實(shí)驗指導書(shū)中為了能力培養，突出基本技能的訓練，做到目標明確、落實(shí)到位。
由于學(xué)生基礎水平差異較大，在從事工程實(shí)踐能力，對問(wèn)題的理解能力、實(shí)驗報告撰寫(xiě)能力等方面存在比較大的差異。對放大電路工作點(diǎn)的測量與調整不能理解與實(shí)際操作，對實(shí)驗報告的分析停留在“書(shū)本復制”的水平上而且相互抄襲現象嚴重，對實(shí)驗數據的處理缺少思考與獨立的見(jiàn)解，甚至僅有數據沒(méi)有分析。出現這些現象的主要原因是學(xué)生進(jìn)行電子實(shí)踐的時(shí)間比較少，練習不夠，分析能力的培養缺少。針對這些情況，又考慮到高頻電路實(shí)驗的復雜性，我們采用突出重點(diǎn)，以基本技能訓練為主的實(shí)驗方法，來(lái)提高學(xué)生的動(dòng)手能力。比如我們可以把高頻實(shí)驗內容分成7個(gè)單元，每個(gè)單元確定基本內容，內容安排上由簡(jiǎn)單到復雜，循序漸進(jìn)，逐步增加；實(shí)驗中對基本內容進(jìn)行重點(diǎn)講授，反復強調；對具體操作進(jìn)行示范，然后布置學(xué)生反復練習，還要進(jìn)行抽查考核，做到目標明確，措施落實(shí)。以此促進(jìn)學(xué)生基本技能的掌握，增強學(xué)習信心，提高獨立工作能力。
增加儀器儀表使用練習，把學(xué)習電子儀器的使用及測試方法貫穿于各個(gè)實(shí)驗中；另外，加強每次實(shí)驗數據整理與分析的指導。
2.3.3 實(shí)驗指導書(shū)中加強實(shí)踐與理論的結合，提高分析能力。
加強實(shí)驗內容與理論教學(xué)內容的結合，使復雜的高頻電子技術(shù)理論與實(shí)踐有機結合在一起，避免理論與實(shí)踐脫節和不必要的重復。理論課以電路原理分析為主，實(shí)驗課以電路調試技能訓練為主，實(shí)驗課的調試理論、電路的工程設計方法，常見(jiàn)故障現象及其分析，電路性能估算與分析，必須與理論課內容相配合、互相銜接，才能更有效地提高學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
實(shí)驗過(guò)程中要不斷地提出問(wèn)題，指出故障現象，要求學(xué)生結合實(shí)驗加以解決；對每一個(gè)實(shí)驗結果都要求學(xué)生進(jìn)行分析，說(shuō)明理由，迫使學(xué)生邊做實(shí)驗、邊思考、邊分析，使實(shí)驗過(guò)程成為理論與實(shí)踐相結合的過(guò)程，這樣不但提高了實(shí)驗技能，同時(shí)也促進(jìn)了理論知識的掌握。
2.3.4 提高實(shí)驗指導書(shū)內容的實(shí)用性和多樣性。
實(shí)驗內容的選擇在滿(mǎn)足教學(xué)基本要求的前提下，盡量與現代高頻技術(shù)應用相結合，而且具有實(shí)用性，以激發(fā)學(xué)生對實(shí)驗的興趣。
實(shí)驗內容有基礎、拓寬和提高三個(gè)部分，安排上循序漸進(jìn)，由簡(jiǎn)單到復雜，由基本技能訓練到綜合能力的培養，符合學(xué)生的認識規律、易于接收。在實(shí)驗內容安排上注意多樣性，同一類(lèi)型的實(shí)驗有幾種電路和方法，有簡(jiǎn)單的、有復雜的，有用實(shí)驗電路板進(jìn)行測試、也可用面包板組裝或印制電路板焊接，有電路的測試、也有單元電路的設計、或較復雜的小系統電路的設計安裝調試，以便根據不同班級，不同水平選用，為靈活安排實(shí)驗內容提供了充分條件。
2.4 實(shí)驗教學(xué)時(shí)間安排方面存在的問(wèn)題：
就部分高院安排高頻電子線(xiàn)路課程的情況來(lái)看，大多采用1：1的比例，即50個(gè)課時(shí)一學(xué)期的話(huà)，25個(gè)課時(shí)為理論課，25個(gè)課時(shí)為實(shí)驗課，其實(shí)這種安排的方式我個(gè)人認為不是適合于任何學(xué)校的。應該根據該學(xué)校的辦校宗旨來(lái)合理安排，就一些職業(yè)技術(shù)類(lèi)學(xué)院來(lái)說(shuō)，我認為既然是職業(yè)類(lèi)，還是應該注重動(dòng)手能力為主，而且不同的班級特點(diǎn)也應該分別安排，比如我校電子專(zhuān)業(yè)有2個(gè)班，一個(gè)班是普通高中錄取的，另一個(gè)則是職業(yè)高中錄取，普通高中的學(xué)生都是第一次接觸電子類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程，特別對于高頻這樣高難度的課程來(lái)說(shuō)，大多數學(xué)生學(xué)起來(lái)都很困難，所以我覺(jué)得對于這樣的班級學(xué)生應該理論上多讓學(xué)生接觸一些，畢竟理論都還沒(méi)有理解就去動(dòng)手，實(shí)在是有點(diǎn)趕鴨子上架的味道，所以我在帶這個(gè)班級實(shí)驗的時(shí)候非常的累，因為他們就理論上面的內容都完全不理解，所以都無(wú)從動(dòng)手的感覺(jué)；相對的另一個(gè)班級因為電子的一些課程都有過(guò)接觸，所以我認為他們在理論的理解上要比第一次接觸的學(xué)生快的多，所以對于他們，我認為應該多采取讓他們動(dòng)手，而且不僅僅只是重復做著(zhù)以前做過(guò)的實(shí)驗，而是應該安排更有難度的綜合性實(shí)驗，這樣才能提起他們的興趣，而不至于浪費寶貴的時(shí)間。當然上面的情況都只是對于我校的情況而言，不同的問(wèn)題還是要采取不同的解決方法，但是在這里我認為各個(gè)高校應該就這個(gè)課程安排上面能以實(shí)事求是的精神合理安排，才不至于出現很多學(xué)生在學(xué)�；煳膽{的可悲局面。
還有在實(shí)驗課程的實(shí)施方面各高校能根據目前的科技做不同的調整，不能一直都采用以前的老的實(shí)驗套路，比如對于高頻實(shí)驗來(lái)說(shuō)，實(shí)驗設備等存在的問(wèn)題不能完全的解決的情況下，可以再采用其他的方法，如引入仿真實(shí)驗，完善實(shí)驗方法，增強實(shí)驗效果。如高頻實(shí)驗中的包絡(luò )檢波實(shí)驗改變元件參數，觀(guān)察實(shí)驗現象，要求元件更換頻繁、焊接易出問(wèn)題；分布電容、分布電感對實(shí)驗影響大，但如果引入仿真就方便的多了，當然也不能完全用仿真來(lái)代替實(shí)驗箱的操作方式，而是只能用仿真來(lái)禰補硬件實(shí)驗的不足。根據實(shí)驗項目的特點(diǎn)，適當的選擇試驗方法，發(fā)揮軟、硬件各自的優(yōu)勢，取長(cháng)補短，是實(shí)驗的效果更好。
3 結束語(yǔ)
通過(guò)上面幾方面的分析和探索，我相信學(xué)生一定能在實(shí)驗中體驗快樂(lè )，既提高學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力和專(zhuān)業(yè)知識，又能培養學(xué)生良好的素質(zhì)。當然我們深知，課程改革的路還很長(cháng)，要做的事還很多，我們唯有遵循教學(xué)規律，不斷改革創(chuàng )新，進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量，為培養高素質(zhì)的電子通訊人才作出我們更大的貢獻。
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