“高频电子线路”课程的教学方法初探

“高频电子线路”课程的教学方法初探
“高频电子线路”课程是电子通信类相关专业必修的一门重要专业基础课。

本课程主要研究通信系统中共用的基本单元电路，多数电路为非线性电路，分析方法不同于线性电路，分析时在满足工程要求的前提下，往往采用工程近似的方法。

所以在“高频电子线路”教学中，应帮助学生建立清晰的概念、培养正确的学习方法、激发学生的学习兴趣，同时加强实践训练，提高学生分析问题、解决问题的能力，培养学生的综合素养，从而为电子系统的工程实现和后续专业课程打好基础。

一、“高频电子线路”课程的特点分析
1.高频电子线路分析方法的复杂性
高频电子线路多为非线性电路，非线性电路分析不能采用叠加定理，而必须求解非线性方程（包括非线性代数方程和非线性微分方程），因此，对非线性电子线路进行严格的数学分析是非常困难的。

实用中除了借助计算机进行近似的数值计算外，在工程上往往根据实际情况对器件的数学模型和电路工作条件进行合理的近似，以便用简单的分析方法获得具有实用意义的结果。

因此，在“高频电子线路”课程的教学过程中，需要根据具体的工作条件建立非线性器件正确的数学模型，并注意分析这些工程近似的条件。

2.高频电子线路种类和电路形式的多样性
通信设备需要实现各种功能，因此，高频电子线路的种类就比较多，而且实现每一种功能的电路形式也是多样的。

不过这些电路都是用非线性器件来实现的，都是在为数不多的电路基础上发展起来的，所以，各种功能电路之间存在着一定的内在联系。

因此在教学过程中，除了重点讲解各种典型单元电路的组成、工作原理和分析方法外，还要注意总结归纳这些电路之间的共性，注意知识的综合运用，做到以点带面，举一反三。

3.高频电子线路具有很强的实践性
由于高频电子线路工作频率一般都比较高以及电路的复杂性，在理论分析时往往忽略了一些实际问题，进行一定的归纳和抽象，因此高频电子线路还有许多实际问题及理论概念，需要通过实践环节进行学习和加深理解。

另外，高频电子线路的调试技术要比低频电子线路复杂得多，因此加强实践训练是十分重要的，同时，实践经验的积累还可以帮助开阔思路，提高创新能力。

二、“高频电子线路”课程的教学方法探讨
1.教学中应合理采用多媒体和板书相结合的手段
“高频电子线路”教学中，电路图、公式很多，如果单纯板书教学，一方面不能确保电路图绘制和公式书写的清楚、准确，另一方面也浪费很多时间，影响授课的进度。

如果采用多媒体则可克服这些问题，并增加课程的信息量，另外多媒体还可以通过一些动画演示帮助学生生动有效地接受知识点。

但多媒体教学也会存在一些问题。

（1）对多媒体课件的质量提出较高的要求。

多媒体课件不能只是教材的简单罗列，这样学生会觉得枯燥乏味；也不能过于花哨，以致于分散学生对重点内容的注意力。

课件必须适合课堂教学，必须与教学大纲对应起来，重点内容与了解内容相区分，主次分明，让学生一目了然。

必须符合学生认知的规律，比如每次显示的内容不能过多，要给学生留有理解和独立思考问题的时间，字体也不能太小，要保证学生能看清投影屏幕，通过提问等方式增加与学生的交互性等。

版面力求简洁美观，在不过分分散学生注意力的前提下，适当增加一些图片、动画等媒体，既增加演示的效果，也可以活跃课堂授课的气氛。

（2）对于采用多媒体课件的教学提出较高的要求。

教师不能只站在屏幕前点动鼠标切换页面，课堂气氛沉闷，久而久之，学生也会失去兴趣。

另外，多媒体课件授课时，因为没有板书，教学进度加快，教学内容增多，会造成学生忙于记笔记而忽略听讲或囫囵吞枣的浏览内容而达不到理解掌握的目的。

因此在教学中，应合理采用多媒体和板书相结合的手段。

需注意
以下几点：1）采用多媒体授课时，教师同样应该将授课内容贯穿起来，给学生以整体的概念，并在每次授课前对本次内容有个总体概括，让学生对于要讨论哪几点内容做到心中有数，然后用课件授课时，边讲边切换页面学生就会觉得比较清楚，不致于在切换页面时感到眼花缭乱不知所云。

2）要把握讲课的节奏和进度，要时刻注意学生的反映，不能只顾自己讲，重点的内容页面停留时间要长，要放慢语速，提高语调，提醒学生听或记笔记并留足学生记笔记的时间。

授课进度不能太快内容不能太多，否则达不到授课的效果。

3）应将多媒体与板书相结合，利用板书加以补充和强调，比如有些关联的内容、难点的内容或者推导比较繁琐的地方就不用在课件上显示，而直接在黑板上板书，帮助学生进一步理解；有些例题，可以引导学生思路并把解题的要点板书在黑板上；一些容易出错的问题通过板书加以强调等。

2.教学策略上，应把握以下几点
（1）整体把握的观点。

教师在授课时，应将每个单元电路放到整个通信系统中去，让学生了解该单元电路处于通信系统中哪个位置，实现何种功能，了解各单元电路之间的内在联系。

介绍单元电路时，也应按照先整体后局部的顺序：先介绍整体的原理电路结构，再分别介绍各个组成模块，最后举实际的电路实例加以具体分析。

（2）信号传输的观点。

介绍单元电路时，应从信号传输的角度，考察输入信号及输出信号时域、频域、功率等方面的特点，从而加深对单元电路功能及性能指标的理解。

（3）交、直流分开处理的观点。

高频电子线路中，经常交、直流信号并存，而交流信号的传输也经常依赖于直流电路确定的静态工作点，在教学过程中，应强化交、直流分析的意义，并让学生在分析复杂电路时自觉养成交、直流分开处理的分析习惯。

（4）善于总结归纳。

教学中，应善于引导学生对一些概念、电路等具有共性的方面进行总结归纳。

比如，对于非线性器件如二极管、三极管等在何种情况下采用何种近似的物理模型加以归纳：当二极管在大信号运用时，如大信号检波、整流、限幅，基本上可以把它当作
是单向导电元件，加正向电压时相当于开关接通，加反向电压时相当于开关断开，这是因为外接电阻远大于二极管的导通电阻，外加电压远大于二极管的导通电压的缘故。

大信号模型可用来分析电路的直流工作状态或大信号作用下工作状态的变化；当二极管在小信号运用时如小信号检波、低电平调幅，二极管的特性曲线就应看作是具有二次方的曲线，并利用此非线性检出包络信号。

小信号模型仅适用于分析工作点附近的变化量，常用来分析电路的动态性能指标，在分析电路时要确定器件和工作区域。

再如三极管的h参数模型，仅适用于中频、低频、小信号线性运用时的情况，而y参数却适用于高频、小信号线性运用。

如果在教学过程中，能够贯穿以上几个方法，那么就能培养学生学习“高频电子线路”课程的良好的学习方法，对高频电路的理论也就能够融会贯通。

此外，在教学中还要注意难点内容的处理，应分散教学中的知识难点，降低知识梯度，使学生更容易接受，不会出现畏难情绪。

3.教学中，应合理引入EDA仿真环节
当今电子技术发展的趋势表明：软件仿真已成为电子工业设计不可或缺的部分，仿真软件已很成熟且涵盖面广，高频电子线路适用的软件有OrCAD/PSpice，Multisim，这些软件不仅可进行器件仿真也可系统级仿真，使学生不仅能对细节有较为深入的认识还能对整体有宏观的把握。

教学实践中发现，由于仿真软件可较为方便地修改参数且可基本实时得出结果，使学生能直观迅速地了解电路的各种性能，这极大地提高了学生的学习兴趣。

此外，在实验条件和实验经费有限的情况下，这不失为一种有益的教学手段。

因此应进一步重视仿真软件的作用和加大其在“高频电子线路”课程教学中的地位。

4.加强习题和实践训练
习题和实践是加强理论认识的有效手段，同时也是课程本身的需要，在课程学习中占有相当重要的地位。

对于习题练习，授课教师最好准备一本习题书，通过给学生讲解习题、布置作业让学生结合理论
学习加以具体的分析思考，这样能避免有些学生在考试和具体实践中眼高手低。

其次，就是实践，让理论指导实践，应用于实践，这也是“高频电子线路”课程学习的根本任务。

在课程教学的实践环节中，主要让学生对教材中的理论知识建立感性认识，反过来进一步理解理论学习的知识；同时通过学生自己动手操作，锻炼学生的动手能力，培养学生在实践中发现问题、分析问题和解决问题的能力，从而为今后工作奠立基础。

在实践中，还需注意引导学生学习相关仿真软件等，加强解决问题的能力。

三、建议
1.应完善多媒体教学设备的配备和加强对设备的管理
在教学中，经常有这类情况发生：申请了多媒体教室但没有配备，或者在使用多媒体设备过程中由于设备出现故障不得不临时更改教学手段，这些都会影响教学的进度和效果，希望能给予改善，确保正常的教学进程。

2.在实践环节中，应保证一定的课时和相应的实验室条件提供学生EDA仿真的机会
在理论教学中，应引导学生有EDA仿真的意识，且在实践环节中，拿出一定的课时并向学生提供相应的EDA实验室，让学生有机会熟悉相应的仿真软件并用以对功能电路的验证、设计和模拟。

这样既保证学生在硬件实验室锻炼基本实验技能和试验能力，又能对EDA 仿真技术加以引导和实践，提高学生的综合素养。

四、结语
“高频电子线路”是一门实践性很强的技术类基础课，理论指导实践，实践反过来加深理论的理解和应用，因此，教学中必须把握合理科学的教学手段和教学方法，切实做好理论和实践相结合，方能真正有效地培养学生的综合素质和能力。