高频电子路线的教学现状和改革思路

易 丹 史勤刚 马俊成

（电子科技大学成都学院，四川 成都 611731）

高频电子线路是电子信息、通信、微电子技术等专业的一门重要的专业基础课程。学生通过对本课程的学习可以掌握高频电子线路的基本概念，基本理论以及高频电路的基本分析方法，能够对后续专业课程的学习打下良好的基础。然而在高频电子线路的教学过程中往往存在授课难点，这是由这门课程的特点所决定的。高频电子线路是集理论性、工程性和实践性与一体的一门课程，存在着内容多、概念多、难理解、数学公式推导繁琐等特点。因此.本门课程一直以来都是电子类专业学生学习的难点，学生在学习中感觉内容枯燥，公式难以理解，教学效果差。如何在有限的课时内，让学生在掌握本门课程的基本概念、基本理论和基本分析方法的同时，培养学生的分析设计能力，并能够实现由理论到实践的跨越，提升动手能力，是本次教改需要解决的主要问题。

1 合理安排课程结构及教学内容

1.1 加入课程引论

《高频电子线路》又称《通信电子线路》，其前修课程中涉及《高等数学》、《模拟电路》、《信号与系统》等多门基础课程，这些课程本身就是学生在大学中感觉较难的课程，而且学生又对其基本应用认识不足，不知道学习基础课程的重要性。而《高频电子线路》这门课程既是前修课程的总结，又是新理论的学习的。因此在讲授此门课程之前能加入引论课程，重点讲述此门课程与前修课程的联系，《高频电子线路》这门课程的主要内容、学习这门课程的目的和意义。为了能在引论中更好的解决上述问题，可以以现代通信系统为例。

图1为无线电发送设备的结构示意图，整个发送设备分为低频部分和高频部分，低频部分是在前修课程《模拟电路》中讲述的，在高频部分中包含了高频电路中将要讲述的各种功能电路，每种功能电路又对应了高频电路中的各个章节。无论是在高频电路中还是在低频电路中都包含的对信号的处理，这又将用到《信号与系统》的知识。如能将此例讲的清晰明了，学生不光能认识到不同专业课程之间的联系，而且能够理解他们是怎样通过何种途径联系在一块的，这必将为《高频电子线路》的进一步学习打下良好的基础。

1.2 整合教学内容

在《高频电子线路》的教学中，是以通信电子线路各个功能电路为主线展开的。虽然此课程名称是高频电子线路，但是涉及的信号频率只不过是介于30-300MHz的中频。随着现代通信系统以及第四代通信网络的发展，现在的工作频率都达到了几GHz。因此高频电子线路的授课内容也应该做相应的调整。首先，对各个功能电路，重点讲述其作用、特点及性能参数。增加对典型集成电路模块的分析，使学生在明白了基本原理的基础上达到怎么去用，锻炼学生的分析应用能力。其次，为学生学习后续课程。此门课程的重要作用在于承上启下，既是对前修课程的复习，又下后续课程的铺垫。随着微波电路的普及，高频电子线路的铺垫作用就显得极其重要，因此有必要对教学内容做出必要的取舍。经典的功能电路的分析必须保留，对于微波射频电路中用不到的内容加以删除。增加锁相和频率合成，增加对前沿内容的介绍，开拓学生思路，引导学生自主学习。

2 改进教学方法及手段

2.1 从整体到局部

对于高频电子线路这门课程，其公式推导多，有公式得到的基本概念和性质也比较多。如果教师在授课过程中，如果将大部分的精力放在对公式的推到上，不光教师要耗费大量的精力，且学生也会误认为这是一门数学课，失去了对这门课应该有的学习热情，达不到理想的教学效果。因此，为达到理论与实践的相结合，我可将大学中学生所做的金工实习中，学生自己动手焊接收音机的例子拿到我们课程中。收音机作为一个系统，好比我们整本高频中的内容，收音机中的每一个功能电路，对应了高频中的某一章节。在讲述每章之前，都在收音机中找到相应的模块电路，以及对该模块电路的功能、指标、设计要求、设计方法的要求，让学生先从整体上了解所学内容。然后再通过公式的推导从局部依次引申出其基本功能、参数、如何改善性能等一系列问题。这种思路不光可以使学生很好的掌握高频课程的内容，更能激发学生的动手实践能力。

2.2 采用类比教学法

首先，模拟电路作为高频电子线路的前修课程，模拟电路中的基本功能电路跟高频电路中的功能电路肯定有相同之处和不同之处。授课时，要着重讲解高频电路时如何在低频电路的基础上改进而来的，讲述其相同之处；同时，针对不同点，要加以类比，讲述引起不同之处的原因。比如放大电路，低频放大电路与高频放大电路，相同之处都在于拥有放大器件，显著的不同处在于高频电路中包含选频网络。通过类比，能够让学生在原有知识的基础上学习和理解高频电路，从而实现上下知识的融会贯通。其次，应注重讲解本课程与其他课程之间的联系，实现多课程之间的融合。比如，在讲解模拟乘法器电路的时候，可将《信号与系统》的调制定理作类比。实现理论与实际电路的相结合。

2.3 丰富教学手段

传统的的教学手段，多采用板书及单一的通过多媒体放映PPT，没有充分利用多媒体带来的优势。多媒体实现的是一种全方位刺激感官，加深印象的一种教学手段，包括图像、文字、声音、动画等多种方式。因此，在《高频电子线路》的教学中，可充分利用这些有利条件，使高频中抽象的的公式推导过程生动形象，利于学生理解和接受。比如在讲到调制电路的时候，可将其推导过程，配合动画进行演示；讲到振荡器的时候，可将不同频率的声音信号播放，加以对比。通过丰富教学手段，能在授课时起到良好的教学效果。

3 实验内容改革及考核方式

3.1 实验课程的开设

因我系未针对《高频电子线路》这门课程开设过相应的实验课程，所以实验室也没有相关的硬件实验器材。但是开设实验课又是辅助教学的一种必要手段，因此有必要在现有条件下开设实验课。

实现方式一、通过一些相应的仿真软件来实现高频电路。比如通过MATLAB中的simulink模块实现高频电路的仿真。比如对LC串联谐振回路的仿真，如图2所示。

在simulink仿真模块有，有信号发生器及虚拟示波器。可方便的观测输入输出电压电流之间的关系，使学生能通过对比，更好的理解谐振回路的本质及特性，并且更直观形象。

实现方式二、利用现有硬件-面包板电路制作完成对高频中简单功能电路的制作。在大三开设的集成电路应用实验中，有部分实验涉及了我高频电路中的功能电路的制作，比如振荡电路、高频放大器等，可将这些实验部分提到高频电路的实验中。弥补软件仿真看不到实物的缺陷。

3.2 考核方式

在以往的《高频电子线路》的考核方式中，往往平日成绩的30%仅作为学生的出勤考核。在本文的改革思路中，计划将此30分，作为实验的考核成绩。在学期期末，给学生布置一道高频电路的设计仿真练习，能够很好的完成电路的设计及仿真的能得到20分。剩余的10分，将以论文的形式考核，让学生自己写篇论文，比如《高频电子线路的应用级展望》。此种考核方式不仅能增强学生的动手及设计能力，还能提高学生自主学习的兴趣，能更好的实现高频电子线路的教学要求。

4 总结

本文通过课程结构及内容、教学方法及手段、实验内容及考核形式等多方面对《高频电子线路》的教学模式进行了改革。通过两个学期的高频教学的实践，达到了很好的效果。当然，在实际的教学中，也出现了很多的不足，比如加入了学生未曾涉及的MATLAB仿真、《电磁场电磁波》的学习等，使得如果在高频电路的后期添加天线等知识的介绍时，学生的学习会比较吃力，这就需要在前修课程中对这里出现的问题加以补充。有问题就需要解决问题，这就为《高频电子线路》的教学改革提出了新的方向，只要把各个教学环节有机的结合在一起，才能真正的实现我校所要求的培养应用型人才的要求，真正的实现素质教育。

［1］董文.对《高频电子线路》课程教学改革的几点看法[J].科技信息·科学教研,2007,(34)：225,266.

［2］廖惜春.基于工程应用的 “高频电子线路”课程教学研究[J].电气电子教学学报,2007,29(4)：12-14.

［3］王小玲.高频电子技术实验课教学改革的探讨[J].西南民族大学学报：自然科学版,2005,31(4)：651-652.

［4］蔡志民,陈晓芳.高频电子线路教学改革的思考[J].科技广场,2007(12)：204-205.