通信电子线路课程改革探索与实践

陈敏 杨永钦 王萍 丁洁

摘 要：通信电子线路是高校电子信息类专业的重要专业基础课。为响应国家号召的“大众创业，万众创新”，海南大学通信电子线路课程组学习国内外先进的教育理念，结合海南大学的专业特色、学科优势和生源质量，从实际教学情况出发，对通信电子线路课程进行教学改革和优化，为国家培养创新型科技人才作贡献，取得了良好的成果。

关键词：通信电子线路；教学改革；创新型科技人才

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2017）14-0074-03

Abstract： Communication electronic circuits （CEC） is an important basic course for EE and CS undergraduate students. In response to the national call of Mass Entrepreneurship and Innovation， with the study of domestic and foreign advanced educational philosophy， considered the professional characteristics， discipline advantage， matriculate quality and the actual teaching situation of Hainan University， the curriculum reform and optimization on CEC course is proposed by the course group， which can be contribute to cultivate the innovative sci-tech talents for our country. The application results show that good effect has been achieved.

Keywords： communication electronic circuits； curriculum reform； innovative sci-tech talents

引言

通信领域的飞速发展使得射頻电路设计成为当今研究的热点问题，通信行业急需大量具有扎实理论知识和较强实践经验的科学技术创新人才。而我们国家倡议的“大众创业，万众创新”，也使得创新成为国家和民族的首要要求。当代大学生正是创新创业的主力军，高校作为培育大学生的摇篮，承载着培养创新型人才的任务，高校培养的人才创新能力如何，直接影响着国家创新工程的进展。

作为电子信息类专业的重要基础课之一，通信电子线路主要介绍了无线通信系统的发射和接收设备的组成原理及实现电路，是理论性和实践应用性并重的课程，并随着电子信息科技的发展而发展。由于课程涉及到很多的理论性知识和复杂的数学推导，难度大理解困难，如何在有限的课时内让学生对大纲要求的内容学以致用，就成了高校教师们需要研究的問题。传统的填鸭式教学模式是以教师为主导，过分强调知识的传授而忽略了学生能力培养的问题，在一定程度上制约了高等教育教学质量的提高。高校要加强对大学生创新能力的培养，只有通过课程教学改革的实施，改变以往的教学理念、教学模式和教学方法，才能引导和激发学生学习的积极性、主动性，增强学生的自主学习能力和创新探索能力，为培养创新创业型人才打下坚实的基础。

为了培养国家所需的创新人才，海南大学信息学院的通信电子线路课程组积极响应国家的号召，在调研学习了国内外的教学方法和学生培养方案后，结合本学院的专业特色、学科优势和生源情况，对于通信电子线路课程实施教学改革。在教学改革过程中，课程组克服了如下问题和困难，提出了相应的改革措施，取得了良好的阶段性教学效果。

一、教学改革中的问题

（一）教材方面的问题

海南大学信息学院所开设的通信电子线路课程，一直以来使用由张肃文主编的《高频电子线路》（第五版）这本教材。该书以单元电路的分析和设计为主，主要围绕由调幅发射机和超外差式接收机组成的通信系统展开，详细介绍了各部分电路的基本原理与基本分析方法，是学习高频电路的经典教材之一。参考的教材则有曾兴文《高频电路原理与分析》（第三版）、王卫东《高频电子线路》、陈帮媛《射频通信电路》、申功迈《高频电子线路》和沈伟慈《高频电路》等教材。这些教材的共同特点，或者说高频电路的特点，就是概念多、电路图多、数学公式多。单靠一本教材是无法学好这门课的，且由于新技术、新元件、新电路不断出现，教学内容也要与时俱进不断更新，否则就无法跟上通信电子行业发展的脚步。

（二）教师方面的问题

不管是传统的填鸭式教学，还是现在的项目化教学[1]、讨论式教学[2]、启发式教学[3]、混合式翻转课堂教学[4]等，教师都是教学过程中必不可少的重要组成部分。通信电子线路作为专业必修课，给本科学生授课的教师大致有三类：老教师，专家教授和青年教师。然而，大部分老教师的知识储备一成不变，即将退休的他们不再求新求变，无法让学生及时了解国内外最新技术，理论知识容易与现实发展脱节；专家教授们太过专业，对于基础知识容易一带而过，学生思维不够敏捷很难跟上节奏；新引进的青年教师，要评职称要搞科研，压力太大对于上课有心无力，同时也因为缺少经验，容易忽略学生学习过程中遇到的问题。高校要培养创新创业型科技人才，对于教师本身提出了更严峻的要求。教师的知识储备有否与时俱进，授课方法能否及时更新，教学经验是否丰富，都会影响到学生的学习成长。

（三）学生方面的问题

高校扩招和各地教育水平不同，使得学生的综合素质有较大差别。学生作为学习的主要对象，其学习能力和方法直接影响着最终的学习效果。由于传统的教育模式过分强调知识的传授而忽略了学生学习能力培养的问题，学生只会被动地接受知识，其学习效果受教师的授课效果制约。

从初高中养成的应试型学习习惯，导致学生只对考试的重点感兴趣。为了应付考试，死记硬背，考完就忘。通信电子线路的先修基础课程是电路原理、模拟电子技术、数字电子技术等，学生在学习本门课时，基本上把基础知识忘得差不多了，使得在课程的一开始就跟不上，最终导致厌学畏学。另外，通信电子线路这门课应用性强，对于学生的动手实践能力有较高要求。在以往的教学过程中发现，学生们对于实验，往往只会照着实验书，按部就班。即使是这样，也有很大一部分同学无法独立完成实验，动手实践能力较差，需要大大改善。

二、教学改革中的困难

（一）理论授课上的困难

近年来，由于电子通信行业的蓬勃发展，通信电子线路的课程内容也随之更新。在额定的课时里，课程内容的增加，导致学生的学习压力也随之增加，同样的还有教师的授课压力。如何在规定的时间里，将大纲要求的内容清楚明白地传授给学生（要求讲清基本概念、典型电路图结构、基本原理和基本分析方法， 同时又尽可能反映本门学科国内外的先进科学技术水平），使学生在掌握大纲规定的知识的基础上，及时了解最新的相关领域的发展动态与知识等，这成了通信电子线路课程组老师在理论授课时的一大难题。

（二）应用实践上的困难

在应用实践上，通信电子线路要求学生抓住并突出高频电子电路的特点，树立起在应用与设计时应具有的工程观点，培养学生的工程思维能力、分析解决问题的能力、动手操作的能力、使用先进软件仿真的能力、利用近似工程法估算实际单元电路的能力、以及灵活应用的能力。然而由于实验学时较少，一般都只是要求学生能够按照实验指导书的要求一步一步地完成实验步骤，对于上述要求的能力和思维没有达到锻炼与提高的目的。而且受经费等条件的影响，一般实验室只能提供仿真实验，无法进行实物电路设计与仿真。

三、教学改革初级阶段的教改方案

为了培养创新型科技人才，提高学生的工程思维能力和实践创新能力，通信电子线路课程组以目标为驱动，结合项目化教学、研讨式教学和翻转课堂式教学等，结合海南大学的实际教学情况，提出初步的教学改革方案：首先，建立通信电子线路课程组，以课程组的形式，授课教师之间进行新老相帮，互携互带。老教师向新教师传授上课经验，新教师帮助老教师更新知识储备。由经验丰富的教师统筹规划通信电子线路的课程设计、理論课和实验课的课时，设计教学大纲、列出课程设计题目、安排相关实验内容。年青教师则进行网络平台建设，发布课程相关资源、趣味知识等；其次，在理论课选课时，要求学生以小组为单位同时选择课程设计题目，并利用假期时间先行查阅相关资料，了解课程设计题目所涉及到的相关知识，并对教学大纲中的部分内容按要求进行补充；再次，理论课开课时，以答辩的形式，对每个小组的假期工作进行一次考核，使授课教师对学生有一个大致的了解，这可以督促学生在假期中切实完成相关工作。帮助学生对于整个题目建立一个完整的理论构架，明白需要学习的理论知识和实验手段，对之后进行规划；第四，在上课过程中教师重点讲授基本概念、基本电路模型、基本数学推导、复杂电路分块分析和整体分析、基本分析方法等。将实验课与理论课结合交叉，要求学生及时利用Multisim软件对高频电路各部分模块进行仿真分析，并完成相应的质量指标的仿真验证实验；最后，课程设计要求在学期最后一个月内完成，所需要的电路元器件由课程组共同提供。期末考试则主要考核学生的综合型复杂电路分析与电路设计，强调工程思维和整机分析的能力考核，弱化对解题技巧的要求。

学生的最终成绩分为两门：课程设计成绩100分（开题答辩30分，结题报告70分）和理论实验成绩100分（实验成绩30分，期末成绩70分）。

（一）个性化的教学内容

通信电子线路课程组结合最新的行业发展讯息，每一年都对教学大纲进行调整。课程组的老师根据上一学年课堂教学的实际状况、学生满意度调查、教学效果考核等多方面的反馈信息，相应对教学内容进行适当调整，除了必要的基本内容（基本概念、基本电路模型、基本数学推导等）外，适当删减过时的内容，及时补充新的工程實践相关的知识。主要的教学内容以经典教材（张肃文的《高频电子线路》第五版）为主，课程组结合课程设计提供有针对性的教学大纲给学生，要求学生先在假期自学，大纲里涉及到的教材里没有的内容需要学生进行补充。在理论课开课前，经授课教师确认后形成个性化的教学内容，并在学习过程中不断完善。

（二）混合式的教学方法

课程的基本内容通过引导式、启发式和讨论式的教学方法，在课堂上进行讲授。首先从已经掌握的知识点出发，通过尝试、探索的角度设计提问和进行讲解，引导学生体验概念、定理、分析方法等的发现过程。其次，针对授课内容，课程组老师精心设计一系列的问题，鼓励学生思考和回答。第三，教师针对某个重要的知识点设计问题组织学生进行讨论，通过学生间和师生间的互动，促使学生主动思考，在辩论中加深对所学知识的理解。课程的补充内容则通过翻转课堂的形式进行学习。学生在课前利用网络教学平台，学习相关知识点的教学录像、Flash、PPT等学习资源来完成这部分内容。课堂时间则主要用于学生之间、学生与教师之间的互动和讨论，讨论内容主要包括学生在课前自学时不明白的知识点，课前布置的练习和相关的工程案例等。

通过上述几种教学方法的有机结合，紧紧抓住学生在课堂上的注意力，围绕授课内容督促学生主动进行探索和思考，激发学生的主观能动性，加深学生对基本概念的理解和对基本分析方法的掌握，还能培养学生勤于思考、敢于质疑、善于分析和解决问题的能力，有助于培养学生的创新精神。

（三）多样化的教学手段

1. 多媒体课件与传统板书相结合

课堂讲授内容通过多媒体和传统板书相结合进行传授，以多媒体为主，板书为辅。多媒体课件可以形象直观地演示那些理论概念，而板书可以带领学生一步步地进行公式定理推导，激发学生的学习兴趣，增强师生间的互动，提高教学质量。

2. 在线网络学习

网络学习平台借助现有的“电子、通信系实验室”网站和“海南大学网络教学平台”进行建设，平台上的资料主要是与课程相关的历史背景、工程案例、趣味知识等，拓宽学生的知识面，增强学生的学习兴趣，激发学生的求知欲。平台还设置有在线测试、问卷调查和讨论区等互动环节。在线测试可以帮助学生进行自我检测，了解自己的不足，并调整自己的学习节奏。问卷调查可以帮助教师了解学生对课程的想法和需求，进而及时调整授课进度，并在下一学年调整课程内容。学生在讨论区可以讨论课程相关问题，可以交流学习心得，分享学习经验，对于在线测试的内容可以互帮互助，活跃学习氛围。

3. 小组辅导

课程组老师分批次对课程设计小组进行阶段性辅导，帮助学生正确把握所需要掌握的理论知识。对于课堂上没有覆盖到而课程设计有需要的知识点进行补充，推动学生完成课程设计的进度。通过小组辅导，教师能够及时准确地了解学生的情况，以便更有针对性的教学。某些知识点，如果学生没有掌握明白，教师可以为其适当地补充实验仿真内容，鼓励学生课余时间主动走入实验室进行验证性学习。

4. 验证性实验学习

通信电子线路的实验课是课内实验，实验考核成绩当作平时成绩按30%记入期末考核总成绩中。因此实验课内容肯定是与理论课内容紧密结合的，通过实验手段帮助学生对理论知识中涉及到的各部分电路模型的质量指标进行验证分析，进一步帮助学生巩固所學的知识。

5. 以赛促学，以赛促教

课程组老师鼓励学生们积极参考电子信息类竞赛，通过竞赛激发学生的主动学习，帮助学生系统地建立知识架构，学会从工程实践中归纳出科学问题的能力，有效地形成实践到理论再到实践的知识转化。学生通过比赛促进学习，教师通过指导比赛来促进教学。

四、结束语

为培养和提高学生的工程素质和创新实践能力，改变教育理念、教学方法和教学手段，是当前高校工程教育改革的大势所趋。以此为指导思想，通信电子线路课程组对教学内容、教学方法和教学手段进行全面的调整、改革和优化。实践表明，学生的学习兴趣有所提高，学习风气大有好转，工程思维能力和应用实践能力有所提高，教学改革初步取得良好效果。

参考文献：

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[2]黄家兵.高频电子线路课程教学改革的探索与思考[J].电子技术研发，2016（12）：11-13.

[3]赵伟娜，冯娟.“高频电子线路”启发式教学方法探讨[J].福建电脑，2016（11）：91-92.

[4]姬五胜，张凤山，周治丽，等.高频电子线路的混合式翻转课堂教学方案[J].大学教育，2017（02）：32-34.

[5]于波，周围，刘祥楼，等.《高频电子线路》课程研讨式教学实践与探索[J].电子世界，2017（06）：31.