學(xué)科教育論文-高頻電子線路實驗教學(xué)改革的探索【摘要】高頻電子實驗是各高校電子與信息工程專業(yè)的一門重要的實驗課,但是高頻實驗中存在著一個最大的問題就是實驗不好做。本文從高頻實驗過程中存在的問題進行了分析和探討?！娟P(guān)鍵詞】高頻電子線路；實驗；教學(xué)方法1前言高頻電子線路是一門重要的電子技術(shù)基礎(chǔ)課,其對應(yīng)的高頻電子實驗也是各高校電子與信息工程專業(yè)的一門重要的實驗課,其目的主要就是為了加深學(xué)生對理論的理解、培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力以及實事求是的工作態(tài)度、嚴謹?shù)膶W(xué)術(shù)作風(fēng)。但是高頻實驗中存在著一個最大的問題就是實驗不好做,由于實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驗電路影響大,實驗調(diào)試難等導(dǎo)致了大多數(shù)學(xué)生都沒有耐心和信心去完成實驗內(nèi)容,從而使得最后的實驗效果不理想。2高頻實驗教學(xué)方法的探索下面針對于高頻實驗過程中存在的問題進行一一分析探討。2.1實驗設(shè)備存在的問題:目前大多數(shù)高校的高頻實驗都是在實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)生使用操作起來方便,也方便于學(xué)校的儀器管理和實驗室管理人員的維護管理工作,而實驗指導(dǎo)老師也只需要在實驗課堂中告訴學(xué)生如何接線就可以觀察到所需要的波形和信號即可。但是,實驗課后普遍學(xué)生還是感到很多疑問和困惑:如實驗項目已經(jīng)按照實驗任務(wù)書完成,實驗結(jié)果也正確,但是這些結(jié)果到底是如何實現(xiàn)的?是否可以用其他方式實現(xiàn)?如何制作這樣的模塊的?制作過程中會出現(xiàn)什么問題?等等,這些本該是真正讓學(xué)生了解的內(nèi)容確都被實驗箱給簡化了,所以才會導(dǎo)致學(xué)生雖然完成了實驗,但并沒有真正的了解實驗實現(xiàn)的過程,也沒有將實驗與理論結(jié)合起來,從而也就沒有真正的達到實驗?zāi)康摹＿@樣,高頻實驗就沒有真正的對學(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。為了解決這個問題,我認為可以采取讓學(xué)生自己完成電路的設(shè)計、制作與測試的過程,雖然這樣會導(dǎo)致實驗課程時間的不足,但是可以細分一下,比如一些電路設(shè)計的過程可以在實驗課前完成,再讓學(xué)生在實驗課中具體實現(xiàn)。當(dāng)然這種方法比較適合于實驗課時安排較多的學(xué)校。2.2學(xué)生自身存在的問題:根據(jù)多年從事高頻實驗教學(xué)工作來看,學(xué)生在做實驗的時候自身也存在各方面的問題,比如有的學(xué)生害怕接觸實驗儀器,可能出于實驗設(shè)備昂貴的原因,學(xué)生都不敢隨便動用設(shè)備上的任何一個旋鈕或開關(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(yù)習(xí)實驗,老師講解中也不認真聽講,所以做實驗時不用心,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,老師的幫助會直接影響到學(xué)生的實驗態(tài)度,比如當(dāng)學(xué)生在實驗過程中出現(xiàn)問題時,詢問老師怎么辦的時候,老師不是直接動手解決問題,而應(yīng)該采取多鼓勵少批評的原則,在旁邊耐心的指導(dǎo)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(shè)備,讓學(xué)生在遇到問題的時候不要急,引導(dǎo)學(xué)生自己去分析問題、發(fā)現(xiàn)問題,再一起合理的解決問題,這樣既能增加學(xué)生的信心,又能使得學(xué)生的動手能力和解決問題的能力得到有效的提高?？傊?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(dǎo),特別對于實驗方面,我們應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生要抱著一種耐心細致的態(tài)度去對待每一次實驗；要從每次的實驗中理解專業(yè)的概念；煅煉其發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力；要求他們認真地、耐心地處理每一個問題；使學(xué)生認識到,只有這樣才能在專業(yè)知識與個人素質(zhì)方面同時得到提升；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)生將來的發(fā)展更具有意義。2.3高頻實驗指導(dǎo)書方面存在的問題:根據(jù)考察往年的高頻實驗內(nèi)容發(fā)現(xiàn),幾乎大多數(shù)高校至少近10年左右都采用內(nèi)容相同的高頻實驗指導(dǎo)書,實驗內(nèi)容幾乎每年都一樣,對于電子這種更新飛快的技術(shù)類專業(yè)而言,我認為在實驗內(nèi)容上應(yīng)該根據(jù)當(dāng)前市場情況和根據(jù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標及教學(xué)計劃的要求,以突出基本技能訓(xùn)練,加強分析能力培養(yǎng)作為改革實驗內(nèi)容的主導(dǎo)思想。高頻實驗屬于基礎(chǔ)實驗,應(yīng)注重于高頻電路基本技能的訓(xùn)練,同時為了適應(yīng)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的需要,還應(yīng)加強學(xué)生分析能力的培養(yǎng),為他們今后的發(fā)展創(chuàng)造良好的空間。為了解決這種問題,我提出以下幾點:2.3.1加強實驗指導(dǎo)書內(nèi)容與現(xiàn)代電子技術(shù)的結(jié)合。經(jīng)過走訪、參觀,在搜集了大量而全面的資料的基礎(chǔ)上,對傳統(tǒng)高頻實驗內(nèi)容進行刪減,刪去陳舊和應(yīng)用較少的內(nèi)容,增加了中規(guī)模集成器件的應(yīng)用等新技術(shù)內(nèi)容,盡量使實驗內(nèi)容與現(xiàn)代電子技術(shù)結(jié)合起來,保持實驗內(nèi)容的前沿科技性。根據(jù)學(xué)校的條件,把高頻實驗室建成一個先進的現(xiàn)代化實驗室,比如多采用數(shù)字式儀表,如示波器采用60MHz數(shù)字存儲示波器,高頻信號源采用40MHz直接數(shù)字合成發(fā)生器。由此實驗內(nèi)容都根據(jù)數(shù)字式儀表進行相關(guān)調(diào)整,同時增加了過去模擬式儀表所不能進行的內(nèi)容。并積極進行仿真實驗的開發(fā)與開出等等。2.3.2實驗指導(dǎo)書中為了能力培養(yǎng),突出基本技能的訓(xùn)練,做到目標明確、落實到位。由于學(xué)生基礎(chǔ)水平差異較大,在從事工程實踐能力,對問題的理解能力、實驗報告撰寫能力等方面存在比較大的差異。對放大電路工作點的測量與調(diào)整不能理解與實際操作,對實驗報告的分析停留在“書本復(fù)制”的水平上而且相互抄襲現(xiàn)象嚴重,對實驗數(shù)據(jù)的處理缺少思考與獨立的見解,甚至僅有數(shù)據(jù)沒有分析。出現(xiàn)這些現(xiàn)象的主要原因是學(xué)生進行電子實踐的時間比較少,練習(xí)不夠,分析能力的培養(yǎng)缺少。針對這些情況,又考慮到高頻電路實驗的復(fù)雜性,我們采用突出重點,以基本技能訓(xùn)練為主的實驗方法,來提高學(xué)生的動手能力。比如我們可以把高頻實驗內(nèi)容分成7個單元,每個單元確定基本內(nèi)容,內(nèi)容安排上由簡單到復(fù)雜,循序漸進,逐步增加；實驗中對基本內(nèi)容進行重點講授,反復(fù)強調(diào)；對具體操作進行示范,然后布置學(xué)生反復(fù)練習(xí),還要進行抽查考核,做到目標明確,措施落實。以此促進學(xué)生基本技能的掌握,增強學(xué)習(xí)信心,提高獨立工作能力。增加儀器儀表使用練習(xí),把學(xué)習(xí)電子儀器的使用及測試方法貫穿于各個實驗中；另外,加強每次實驗數(shù)據(jù)整理與分析的指導(dǎo)。2.3.3實驗指導(dǎo)書中加強實踐與理論的結(jié)合,提高分析能力。加強實驗內(nèi)容與理論教學(xué)內(nèi)容的結(jié)合,使復(fù)雜的高頻電子技術(shù)理論與實踐有機結(jié)合在一起,避免理論與實踐脫節(jié)和不必要的重復(fù)。理論課以電路原理分析為主,實驗課以電路調(diào)試技能訓(xùn)練為主,實驗課的調(diào)試理論、電路的工程設(shè)計方法,常見故障現(xiàn)象及其分析,電路性能估算與分析,必須與理論課內(nèi)容相配合、互相銜接,才能更有效地提高學(xué)生解決實際問題的能力。實驗過程中要不斷地提出問題,指出故障現(xiàn)象,要求學(xué)生結(jié)合實驗加以解決；對每一個實驗結(jié)果都要求學(xué)生進行分析,說明理由,迫使學(xué)生邊做實驗、邊思考、邊分析,使實驗過程成為理論與實踐相結(jié)合的過程,這樣不但提高了實驗技能,同時也促進了理論知識的掌握。2.3.4提高實驗指導(dǎo)書內(nèi)容的實用性和多樣性。實驗內(nèi)容的選擇在滿足教學(xué)基本要求的前提下,盡量與現(xiàn)代高頻技術(shù)應(yīng)用相結(jié)合,而且具有實用性,以激發(fā)學(xué)生對實驗的興趣。實驗內(nèi)容有基礎(chǔ)、拓寬和提高三個部分,安排上循序漸進,由簡單到復(fù)雜,由基本技能訓(xùn)練到綜合能力的培養(yǎng),符合學(xué)生的認識規(guī)律、易于接收。在實驗內(nèi)容安排上注意多樣性,同一類型的實驗有幾種電路和方法,有簡單的、有復(fù)雜的,有用實驗電路板進行測試、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(shè)計、或較復(fù)雜的小系統(tǒng)電路的設(shè)計安裝調(diào)試,以便根據(jù)不同班級,不同水平選用,為靈活安排實驗內(nèi)容提供了充分條件。2.4實驗教學(xué)時間安排方面存在的問題:就部分高院安排高頻電子線路課程的情況來看,大多采用1:1的比例,即50個課時一學(xué)期的話,25個課時為理論課,25個課時為實驗課,其實這種安排的方式我個人認為不是適合于任何學(xué)校的。應(yīng)該根據(jù)該學(xué)校的辦校宗旨來合理安排,就一些職業(yè)技術(shù)類學(xué)院來說,我認為既然是職業(yè)類