王 超 包晓蕾 高晓红
(1:吉林建筑工程学院电气与电子信息工程学院,长春 130118;2:上海电子信息职业技术学院,上海 201411)
《高频电子线路》课程是电子信息类专业的一门重要专业基础课程.该门课程主要内容,是介绍应用于通信系统中的高频电子线路的基本知识,通过讲授本门课程,使学生能够掌握高频电子线路设计的基本知识,进而能初步设计与调试高频电子电路.随着无线通信的迅速发展,对无线通信技术人才的需求也日益增强,高校作为高层次科技人才的重要来源,如何在与无线通信技术相关的重要课程中,践行科学发展观,培养既有理论基础又有实践能力的学生,是一个重要课题.
目前,由于高频电子线路课程具有“工程性强、实践性强”的课程特点,导致该门课程的教学具有一定的难度,这给教与学的过程都带来了障碍.为提高该课程的教学效果,有必要对《高频电子线路》课程教学内容和教学方法进行改革与研究,尤其要重视实践教学的改革.
“百年大计,教育为本,教育大计,教师为本”.加强本科教学团队建设,重点遴选和建设一批教学质量高、结构合理的教学团队[1].在无线通信技术飞速发展的今天,新概念新技术层出不穷,教师需站在科技前沿,以前沿技术为导向,切入到课程教学中,以深厚的理论及实践功底,带领学生建立起一个系统化的知识结构.
高频电子线路课程体系中,包含理论课教学环节及实践教学环节,实践教学环节又分为实验教学和课程设计.在这一体系中,主讲教师及指导教师的理论水平和实践能力尤为重要.近年来,随着我国高等教育的快速发展和高校办学规模的不断扩大,大批刚走出校园的硕士、博士充实到高校教师队伍,青年教师在高校师资中的比重急剧增加[2].相应地,青年教师作为高校课堂教学的一支生力军,其教学能力与教学水平就凸现出特殊而重要的意义.不具备较强的教学科研能力,是不可能提高自身的知识水平,更不可能培养出高素质的创新型人才.而目前大多数高校青年教师教学科研水平不高[3].因此,如何迅速提高其教育科研水平是亟待解决的问题.
教师水平的提升,具备多种途径,这里简介我校高频电子线路课程组采取的两种主要方法:一是课程培训.高频电子线路课程组曾选派课程主讲教师参加全国高校教师网络培训,高校教师网络培训,以传授交流先进教学理念、经验、技术和方法为主要内容,由高校教学名师奖获奖教师、国家精品课程主持人、国家级教学团队带头人等担任主讲教师.培训对象为高校承担与所培训课程相同或相近教学任务的在职教师,重点是中青年教师.培训结束后,课程组组织开展了交流讨论会,参与培训老师做总结报告,课程组其他成员参与交流讨论,共同商讨课程的教学方法与改革,收到很好的效果;二是讲课比赛.讲课比赛是提高教师教学水平的有效措施[4],鼓励课程组教师参与到学校组织的讲课比赛中,通过比赛,带动教学研究热情,促进学习交流.
高频电子线路课程具有很强的工程实践性.因而,实践教学环节的教学效果非常重要,采取何种教学方法,是这门课程的教师一直在探索研究的课题.课程组主要从以下几方面着手:
第一,以培养方案为核心,规划实践教学体系.目前,本课程的实践教学环节主要包括实验教学和课程设计.重视基础实验教学,强化课程设计环节,从师生两方面进行.一方面从教师角度.课程组响应学院号召,鼓励理论课教师参与实验教学,从而保证理论课与实验课不脱节,学生学习起来更连贯;另一方面,严格管理学生,重视本环节的考核.在课程设计中,要求学生在所学的基本单元电路基础上,结合通信领域的先进技术,联系实际,进行系统的搭建设计.以学生为主体,着重锻炼学生的查阅资料、独立设计能力.通过实验与设计,学生将遇到许多实际问题,从而得到实践锻炼,提高电路设计能力及工程应用能力.
第二,探索产学研结合的有效方式.当前,为合理、有效利用高校资源、企业资源,输出适应市场的“高精尖”人才,高校教育正在探索“产学研结合”的途径.以人才培养为核心,可以采用多种结合方式.在众多模式中,适宜于本课程的主要有两种,即共建实验室或研发机构模式、联合培养人才(建立大学生实习基地)模式.同时,可逐步开展与企业间的横向课题,以课题的开展为契机,提高师生的工程实践能力.
第三,有效利用仿真软件.随着现代电子技术、计算机技术的发展,电子设计自动化即EDA技术渗透到了电子系统和集成电路设计之中,利用仿真技术对电子线路进行辅助设计、分析和调试逐渐成为电路设计的必要手段.尤其是高频电路实验因为受到分布参数的影响,调试比较困难,影响了学生的学习兴趣[5].利用仿真软件对高频电路进行仿真分析,在教学中形象地展示教学内容,能够帮助学生理解问题,提高学生分析问题、解决问题的能力.本课程组在教学实践中,使用了大量仿真软件,收效良好.在高频电子线路的课程设计中,建议学生利用Multisim软件进行仿真分析.Multisim具有电路设计、分析和测试等仿真功能,并且界面直观、操作方便,为用户提供各种虚拟仪器、元件库、器件库、模拟电路库及数字电路库等[6].在选修课模拟电子线路实验教学中,采用了EWB软件.EWB是一款小巧,但是仿真功能十分强大的软件,全称为ELECTRONICS WORKBENCH EDA,是交互图像技术有限公司在上世纪90年代初期推出的EDA软件.在实验教学中,利用EWB软件可以直接从屏幕上看到各种电路的输出波形,非常适用于模拟电路和数字电路的混合仿真.除此之外,电路分析软件Pspice具有强大的电路图绘制功能、电路模拟仿真功能等,被公认是通用电路模拟程序中最优秀的软件,可用于电子线路课程的计算机辅助教学.
当然,有关仿真实验的实验项目也不宜太多,应注意把握所占用学时数.在学时内,充分发挥仿真实验的长处,达到最佳的实验效果.
采取多种教学手段,优化教学效果.
(1)多媒体教学. 目前,高校教师采用多媒体课件进行教学已很普遍.如何在此基础上,更合理、更有效地发展现代教学方式与传统教学手段有机结合,是现今面对的课题.在教学中,师生都共同意识到了多媒体教学的优缺点,要以学生的跟进节奏及反应效果为导向,扬其长避其短.一方面,利用多媒体教学的优势.制作、利用有质量的多媒体课件,有助于吸引学生的注意力,增加教学互动,提高课堂教学效果.例如,在调幅发射机和接收机的介绍中,可以通过动画展示来表现发射和接收过程中的信号变化,使学生能建立起更直观、系统的概念;另一方面,避开多媒体教学的短处.在高频电子线路课程教学中,由于课程内容特点,公式多而繁杂,一些概念及公式推导部分并不适宜于采用多媒体顺序放映方式,教师在黑板上的逐步推导方式更能引入学生的思维,在环环相扣的互动中,带领学生跟进课堂节奏.这也是学生培养思维方法,良好的解题习惯的一个重要途径[7].总之,多媒体课件主要起辅助教学的作用,绝不能喧宾夺主.课堂教学应该以教师的启发、引导与论述为主,配以板书与课件的优化融合手段,从而完成合理教学.
(2)网络平台. 建立网络平台,为学生提供课程的相关资源供学生使用.使学生在课堂外也能随时获取课程资源.建设过程中,逐步充实丰富内容,包括习题库和仿真实验的内容.
本文针对《高频电子线路》的课程特点,结合本学校课程组的经验与需求,对如何提高教学效果提出了几点看法.随着教学活动的不断深入,课程建设的开展,新的教学方法、教学形式的不断尝试,还会引发一些新的问题,需进一步解决和完善.不断探索,把各个教学环节有机结合起来,培养出具有扎实的理论基础,夯实的实践能力,真正适应市场需求的高层次、高水平人才.
[1]教育部财政部关于实施高等学校本科教学质量与教学改革工程的意见[G].教高〔2007〕1号.
[2]赵兴青,刘建国,王明新.论高校青年教师教学科研能力的培养与提高[J].科技视界,2011(33):58-60.
[3]吕希奎,周小平.提升高校青年教师教学科研能力的思考[J].中国科技创新导刊,2010(7):108.
[4]张德江.教学工作是一种创造性劳动——在青年教师讲课比赛决赛开幕式上的讲话[J].长春工业大学学报(高教研究版),2004,25(1):1.
[5]程 俊.仿真软件在高频电路实验教学中的应用[J].电脑知识与技术,2011,7(5):1164-1165.
[6]苗 澎.Systemview在“通信电子线路”课程教学中的应用[J].电气电子教学学报,2007,29(6):34-35.
[7]刘小明.基于提高实践能力的高频电子线路课程教学改革探讨[J].中国市场,2011(49):222.