賀東梅

(天津機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院,天津市 300131)

《高頻電子電路》是高職應(yīng)用電子、通信專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。通過該課程的學(xué)習(xí),不僅可以使學(xué)生掌握射頻電路各個模塊的工作原理與分析方法,而且通過課程實驗,可以使學(xué)生初步具備射頻系統(tǒng)的分析與設(shè)計能力,用理論知識去分析、解決實際的工作問題,為將來更好應(yīng)用于實際做好充分知識準備。目前,在教學(xué)當中學(xué)生普遍反映高頻課程難學(xué)、難懂、難掌握,教師在實際教學(xué)中確實也遇到了課時緊張、課程內(nèi)容廣、內(nèi)容理解困難等問題,這些因素都導(dǎo)致高頻課程理論教學(xué)效果比較差。而高頻電子電路的特點是工作頻率高,這就使實驗教學(xué)儀器的成本升高,以往的教學(xué)過程只注重理論教學(xué),忽視實驗教學(xué),不利于學(xué)生的分析與實踐能力的培養(yǎng)。

一、《高頻電子電路》課程教學(xué)改革的內(nèi)容

(一)《高頻電子電路》課程傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容設(shè)置

高職院校高頻電子電路課程的教學(xué)內(nèi)容,本著實用、適用的原則,根據(jù)職業(yè)崗位所需要的知識、能力、職業(yè)道德要求,充分體現(xiàn)職業(yè)性、實踐性和開放性的特點,并根據(jù)不同的專業(yè),有所側(cè)重,還要注意與后續(xù)課程的銜接,總學(xué)時設(shè)計一般在60學(xué)時～90學(xué)時之間。表1為課程改革之前章節(jié)教學(xué)學(xué)時安排,這個教學(xué)安排過程完全按照教材章節(jié)進行教學(xué),只反映了教材前后內(nèi)容的連貫性,教學(xué)環(huán)節(jié)仍然是先進行理論教學(xué),然后針對理論教學(xué)過程安排一次對應(yīng)實驗,是傳統(tǒng)的教學(xué)模式。

表1 傳統(tǒng)《高頻電子電路》課程安排

(二)優(yōu)化后的課程情景體系

傳統(tǒng)教學(xué)方法對高頻電子電路這門課所有的教學(xué)內(nèi)容基本沒有從宏觀的角度進行把握,沒有全部反映出高職教育的特點,不能很好適應(yīng)“教、學(xué)、做”一體化的教學(xué)要求,必須進行優(yōu)化。根據(jù)課程內(nèi)容,優(yōu)化后的課程情境體系包括元器件基礎(chǔ)知識、各種放大電路的設(shè)計和原理、電子電路參數(shù)測量儀器的使用等等。本課程共劃分了4個工作情境,15項具體工作任務(wù)。各個任務(wù)的銜接構(gòu)成了教學(xué)過程的有機整體。優(yōu)化結(jié)果見表2。

表2 情境教學(xué)《高頻電子電路》課程安排

教學(xué)情境的選擇,兼顧了實用性、典型性和通用性的原則,學(xué)生在教學(xué)情境的實施中不僅對電子電路的工作原理和實際測量、調(diào)試得到訓(xùn)練,同時還培養(yǎng)了工作能力、知識開發(fā)能力,為學(xué)生日后可持續(xù)發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。

(三)“情境→目標→任務(wù)”教學(xué)鏈條的具體分析

針對每個學(xué)習(xí)情境,設(shè)定學(xué)習(xí)目標,對應(yīng)學(xué)習(xí)目標,制定若干學(xué)習(xí)任務(wù),形成了:“情境→目標→任務(wù)”的教學(xué)鏈條。下面以學(xué)習(xí)情境一、四為例進行說明。其中學(xué)習(xí)情境一側(cè)重于理論教學(xué),學(xué)習(xí)情境四的內(nèi)容側(cè)重于實踐教學(xué)。

1.側(cè)重理論教學(xué)過程的項目課程工作分析。在學(xué)習(xí)情境一中,設(shè)定下列學(xué)習(xí)目標:

(1)掌握常用儀表如萬用表、示波器、特性圖示儀的使用。

(2)能用萬用電表測試二極管、三極管極性,二極管、三極管應(yīng)用電路;能用示波器測試三極管工作電路,能用仿真軟件仿真測試三極管電路。

(3)掌握分析和測試放大電路的靜態(tài)工作點的方法;掌握分析和測試放大電路的性能指標的方法,能區(qū)別共集電極放大電路、共基極放大電路、共發(fā)射極放大電路不同的工作特點。

(4)理解負反饋意義,能夠判斷負反饋類型;會分析各種反饋電路,能用仿真技術(shù)驗證分析結(jié)果。

(5)理解推挽互補功率放大電路靜態(tài)工作點設(shè)置,掌握輸出功率計算方法。

(6)掌握用仿真技術(shù)驗證電路工作結(jié)果的方法。

(7)能列出元器件清單,查詢價格,能用萬用表測試靜態(tài)工作點,能用示波器測試各級輸出信號和交流性能指標。

針對以上學(xué)習(xí)目標,分解成四項學(xué)習(xí)任務(wù),任務(wù)內(nèi)容 、課時安排見表3

表3 以學(xué)習(xí)任務(wù)為載體的課程安排

任務(wù)一是完成對元器件的識別、測評及應(yīng)用,在這部分內(nèi)容中,根據(jù)教學(xué)需要選擇不同的教學(xué)方法,比如在認識元器件時,在多媒體教室采用pp t課件的形式給學(xué)生展示不同種類的電子元器件,在了解元器件工作原理時,用f lash動畫的形式生動直觀的演示PN結(jié)的形成過程和三極管的放大原理。元器件測評時,在電子實訓(xùn)室中用各種儀器儀表判斷二極管、三極管的各端以及它們的各參數(shù)指標。在講解完元器件后,教師布置任務(wù),在課下通過網(wǎng)絡(luò)或圖書館如查詢電子元器件的種類、型號及應(yīng)用情況等,在下次課時分組交流討論自己查閱到的資料,并匯總寫出書面報告。任務(wù)二是用元器件組成各種單級放大電路,教師采用在實訓(xùn)室中搭建電路、測量參數(shù)或者multisim電路仿真的方式,讓學(xué)生認識到三種放大電路的不同特點。任務(wù)三是對任務(wù)二中電路性能改善該提出的解決方案,在電路中引入負反饋,可通過參數(shù)測量,驗證引入各種負反饋后電路在性能方面的改善,從而根據(jù)需要為各種不同要求的電路引入不同的負反饋。任務(wù)四是區(qū)別于前面放大電路的功放電路,教師首先安排任務(wù),讓學(xué)生查閱資料,對功放的作用和要求有一個先入的認識,然后學(xué)習(xí)功放電路并讓學(xué)生思考該如何更好地改進功放的性能。通過小組討論和查閱資料的方式,找出最好的功放電路,讓學(xué)生進行識圖訓(xùn)練和初步的電路功能分析。

2.側(cè)重實踐教學(xué)過程的項目課程工作分析。在學(xué)習(xí)情境四中,我們設(shè)定下列學(xué)習(xí)目標:

(1)了解收音機原理,并讀懂收音機電路圖。

(2)能將收音機電路圖與印刷電路圖對應(yīng)起來。

(3)列出關(guān)鍵元器件,說明其在電路中的功能及參數(shù)意義,劃分電路學(xué)習(xí)情境,分學(xué)習(xí)情境敘述功能。

(4)通過查閱資料,積累一些常用元器件的型號、參數(shù)、器件特性及性價比等知識。

(5)能懂得用仿真技術(shù)驗證電路工作結(jié)果。

(6)能列出元器件清單,詢價,購買元器件,焊制電路,能用萬用表測試焊點情況,查找故障,并去除故障。

(7)能記錄制作過程和測試結(jié)果,并能匯報工作成果。

針對以上學(xué)習(xí)目標,分解成四項學(xué)習(xí)任務(wù),任務(wù)內(nèi)容 、課時安排見表4

表4 以實踐過程為載體的課程安排

學(xué)習(xí)情境四是高頻電子電路課程中一個重要的實踐環(huán)節(jié),在前三個學(xué)習(xí)情境中,電路功能都是借助于電子綜合試驗臺或者是multisim仿真軟件在計算機上仿真實現(xiàn)的,而學(xué)習(xí)情境四是收音機的制作與調(diào)試,這個學(xué)習(xí)情境中的收音機電路要求真正的產(chǎn)品,而且還要進行產(chǎn)品性能調(diào)試。在這個學(xué)習(xí)情境中,教師首先提供給學(xué)生收音機的電路圖進行識圖訓(xùn)練,然后給出PCB板,讓學(xué)生找出兩者的對應(yīng)關(guān)系,把電路原理圖轉(zhuǎn)化為印刷電路圖,跟電路圖對應(yīng)起來,為以后學(xué)生的p rotel學(xué)習(xí)及根據(jù)電路原理圖設(shè)計PCB板圖打好基礎(chǔ)。然后介紹電路圖中各部分的作用,對涉及到的信號產(chǎn)生電路、解調(diào)電路簡要介紹,因為這部分內(nèi)容將會在高頻中再次出現(xiàn),然后教師提供給學(xué)生所需元器件,提供工具儀器,讓他們自行測試參數(shù)值,并判斷元器件質(zhì)量,隨后配發(fā)電烙鐵、焊錫絲等進行電路板焊接,并讓學(xué)生學(xué)會自行檢查電路焊接的質(zhì)量,有故障能查出并能排除,完成后進行整機調(diào)試,進行各種參數(shù)的測試和分析,并根據(jù)所測參數(shù)等結(jié)果,寫出綜合報告上交并回答教師提問,同時提交已是成品的收音機。因為學(xué)生在這個過程中一直是獨立完成每個步驟,而且最后的成果是能真正使用的收音機,所以整個過程中,學(xué)生參與的非常有興趣,表現(xiàn)出很高的積極性。而在這個過程中,學(xué)生也了解到電子產(chǎn)品的實際制作過程,這些經(jīng)驗為學(xué)生將來參與實際相關(guān)專業(yè)的工作奠定了良好基礎(chǔ)。

二、項目課程實施的條件

學(xué)習(xí)情境是一個案例化的學(xué)習(xí)單元,它把理論知識、實踐技能與實際應(yīng)用環(huán)境結(jié)合在一起,是學(xué)習(xí)領(lǐng)域這一宏觀計劃的具體化,它將學(xué)習(xí)領(lǐng)域中的目標表述和學(xué)習(xí)內(nèi)容進行教學(xué)論和方法論的轉(zhuǎn)換,構(gòu)成在學(xué)習(xí)領(lǐng)域框架內(nèi)的“小型”主題學(xué)習(xí)單元?！陡哳l電子電路》項目課程具體實施應(yīng)模擬電子產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)運作方式,在校內(nèi)實訓(xùn)基地創(chuàng)造“全真型”電子產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)氛圍,結(jié)合學(xué)校電子實驗室的實驗條件,主要是各類儀器儀表的資源配置,有一些學(xué)習(xí)情境的操作可以在機房通過仿真軟件進行,進而完成實訓(xùn)全過程。這樣就可以最大限度的利用學(xué)校的原有資源完成全部教學(xué)過程。

隨著實際教學(xué)過程的實踐過程,高頻電子電路課程無論從內(nèi)容還是從形式上都要不斷進行改革創(chuàng)新,要根據(jù)專業(yè)設(shè)置將它與其他課程進行整合,并根據(jù)元器件的發(fā)展增添新的教學(xué)內(nèi)容,如晶閘管、光電耦合器件等。要更好地發(fā)揮這門課在相關(guān)各專業(yè)的基礎(chǔ)核心地位的功能,為其他專業(yè)課的教學(xué)打好基礎(chǔ),為提高學(xué)生的綜合素質(zhì)發(fā)揮更大的作用。

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