马令坤，李慧贞，郑恩让，张玲，张震强
（陕西科技大学电气与信息工程学院，陕西西安710021）
摘要：高频电子线路是电子信息类专业一门重要的专业基础课程，涉及到电路、信号与系统、低频电子线路等多门课程，学生普遍反映该课程学习难度较大。本文探讨了该课程课堂教学及实践教学的改革，包括应用各种教学方法调动学生的学习兴趣和积极性，提高教学效果，培养创新意识和工程实践能力，为后续专业课程的学习打好基础。
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关键词 ：《高频电子线路》；课堂教学；创新意识；教学实验
中图分类号：G642.0文献标识码：A文章编号：1671—1580（2014）04—0041—02
本文得到陕西科技大学教改项目11JG35、2013陕西科技大学专业综合建设项目、陕西省教育厅教改项目11BZ27的资助。
收稿日期：2013—10—19
作者简介：马令坤（1967— ），男，陕西户县人。陕西科技大学电气与信息工程学院，副教授，博士，研究方向：信号处理。
李慧贞（1977— ），女，陕西咸阳人。陕西科技大学电气与信息工程学院，讲师，硕士，研究方向：通信技术。
郑恩让（1962— ），男，陕西凤翔人。陕西科技大学电气与信息工程学院，教授，研究方向：智能控制。
《高频电子线路》是电子信息类专业的一门专业基础课，是电子线路的精华部分，是通信系统特别是无线通信的核心。该课程的学习不仅能使学生掌握高频电路的基本原理、基本概念和基本分析方法，同时使学生加深对模拟电子线路的理解，有助于学生创新意识和实践动手能力的培养。
一、引入实例激发学生的学习兴趣，启发学生思考，调动学生的学习动力
学生学习的动力大部分来源于兴趣，故在教学中需要引入多种实际案例，不断提出富有启发性的问题，启发学生去积极思考，提高学习效果。
在该课程绪论中，以一种简易无线电接收机为例，在空中竖一根铁丝（天线），然后引至室内，通过一个2AP9（二极管）串接高阻抗耳机到地。此时，就可听到本地较强信号的中波节目，但声音小且只能收到一个电台。由此展开提问，为什么这种简单的装置能够收到广播？为什么不能收到多个电台的节目而收音机却可以？为什么仅能收到AM广播而不能收到FM广播？接着开始介绍广播电台和收音机的工作原理框图及调制解调的概念和必要性，进一步介绍其他常用的无线电设备，如多波段收音机、手机、电视接收机等工作原理，最后介绍本课程的内容安排，使学生感受到他们想了解和掌握的知识就是本课程的主要内容，激发学生的学习热情和兴趣。在后续教学过程中，可将抽象理论和实例相结合。例如，在非线性电路分析方法中，充分展开非线性电阻——二极管特性的分析，结合过去所学整流电路，介绍检波、调制解调等电路，加深学生的理解；在介绍混频干扰时，通过具体的实验演示，通过比较具有二次变频接收机的接收效果和普通收音机的接收效果，使学生了解各种干扰产生的现象和原因；在锁相环原理的介绍中，以“猎人和狐狸”的故事开始，进入相位负反馈控制系统的介绍。
二、改革教学方法，提高课堂教学效果
（一）引入对比法、归纳法
通过对比找出差异并加深对抽象概念的理解。如比较模电中的小信号放大器与高频电路中的小信号放大器在结构、偏置、负载等方面的差异，使学生理解LC网络的作用；将非线性电路与线性电路特性进行对比，加深学生对静态点、特性曲线等概念的理解。
本课程概念多，但相互间有一定的联系。在教学中，应通过归纳总结，引导学生去发现这些联系。如关于频率变换的分析，在介绍幅度调制、同步检波、混频的原理后，归纳其规律，可以发现频率变换必须有两个信号输入、非线性器件（部件）进行频率的线性运算，后经滤波网络得到所需信号。
（二）联系实际，帮助学生建立系统的概念
《高频电子线路》教学内容设置分散，学生学完后，对系统整机电路的阅读分析能力和组建能力较差。当今电子线路的设计强调系统整体及多功能模块的性能及连接。故在讲授单元电路时，尽可能联系到整机，使学生掌握该电路的应用、在系统中的地位以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实际系统要求的实用电路；指导学生阅读有关整机电路图中相应部分的电路，指出实际电路中需要考虑的问题。如在高频功率放大器内容讲授中，从实际设计出发，向学生介绍功率增益分配的原则及电路的基本方式，介绍匹配网络的意义及常用方案和设计方法，最后到馈电方式的选择。通过这几个层次的介绍，使学生加深了对单元电路的理解，同时建立起了系统的概念。
（三）多媒体课件的使用
对于高频电路中的很多抽象概念，在教学中，可引入多媒体课件，配以适当的超级链接和动画设置，如在锁相环原理分析中，学生对环路的捕获过程、相位跟踪过程理解较困难，通过演示锁相环工作原理动画软件，使学生从感性上了解鉴相器、环路滤波器、压控振荡器的工作原理。还可通过超级链接启动一些仿真软件（multisim、EWB等），进行时域、频域分析，帮助学生理解抽象的概念。例如，在二极管检波和乘法器原理的介绍中，通过仿真软件从时域波形和频谱分布进行生动的介绍。
三、利用课内外实践，加深学生对知识的理解和综合运用
（一）引导学生进行无线电课外制作
无线通信“神秘的面纱”对学生有很强的吸引力，引导学生在课外进行无线电制作，如短波电台、调频发射机、接收机等。通过电路及元件的选择、整体的布局、系统的调试等工作，使学生去思考、查阅资料，解决一个个问题，既增强了学生们的自信，又进一步提高了对本课程的兴趣。从实践效果上看，学生多次在挑战杯、全国大学生电子设计竞赛等比赛中获奖。如在2003年用锁相环实现的电压控制振荡器获省一等奖，2005年基于DDS的信号源的设计获省二等奖。
（二）演示综合实验
在教学过程中，通过演示一些综合实验，学生不但加深了对基本概念的理解，也大大提高了学习兴趣。例如，在实验中，利用低频信号发生器、高频信号发生器、CD、高频功放电路板组成调频、调幅收发系统，并用示波器、频谱分析仪等对信号的处理过程进行测试。让学生用自己的收音机接收所发出的信号，改变调制参数和接收电路参数，观察现象，并用已学过的理论进行解释，加深了学生对调制、解调概念和实现原理的理解。
（三）“软硬结合”的课程实验
课内实验是教学的一个重要环节，有助于学生对基本原理的理解和动手能力、创新能力的培养。高频实验常受到客观条件的限制，特别是分析仪器很少，为增加实验数量，提高实验质量，将实际电路板实验和Multisim仿真实验相结合。首先通过仿真实验验证电路原理是否正确、元件参数是否合适，借助大量的虚拟仪器，进行各种参数、性能的分析。在乘法器应用实验中，通过信号源参数、模型参数和滤波器参数的调整，可以非常方便地实现AM、DSB、SSB、混频、倍频、同步解调等内容；真实器件条件下的电路实验应重点强调常规仪器的使用方法和参数的测试方法，同时应锻炼学生“排差故障”的能力。特别需要强调的是，在实验安排上要注意“软硬”实验设计的协调，不能让学生只依赖计算机仿真实验，忽视了硬件基础的学习和训练。特别是在综合实验设计上，要求通过仿真验证原理，通过组装、调试实现设计目标。
《高频电路课程》是电子信息类专业的专业基础课，它对培养学生的专业综合素质、创新意识和工程实践能力起着重要作用。为培养面向未来的卓越工程师和创新型人才，我们需要不断改革教学内容、教学方法和教学手段，充分利用各种条件，提高《高频电路课程》的课堂教学效果。
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