非线性电子线路的教学方法探讨

尹军祖

（中国人民公安大学，北京100038）

0 引言

非线性电子线路是信息通信技术方向的一门兼具理论性和实践性的重要课程，这在学生今后从事相关工作中起着重要的作用。学生学习完本课程后，了解掌握电子线路中组成模块电路的原理，可以更好地深入学习其他专业知识。

当前，高等院校对非线性电子线路课程主要是课堂上进行理论授课，然后实验室安排实验实训，而且实验方面电路及参数也主要以书本为主，造成学生缺少机会自主设计通信电路。在传统的应试教育中，往往是重教轻学，着重注意对学生的灌输引导，而忽视了学生在实验中的动手能力和设计能力，所以学生学习起来普遍感觉缺乏兴趣，难度较大。其次，当前学生的学习能力、对于之前知识的掌握情况参差不齐，分析开放性、理论性问题的能力普遍不强；虽具有一定的动手能力，但对于学习的钻研性不强；对于实验等重要学习环节缺少自主设计，无法将理论和实验设计相结合起来[1]。因此要充分发挥学生在学习当中的优势，更新教育理念，最大限度地鼓励学生学习新技能，掌握新知识，提高分析问题的能力，突出基础理论知识的应用[2]。

1 国内教学现状及存在的主要问题

目前，我国一直有着培养应用型本科人才的要求，但是课程总体上以理论为主，实践少，与前面基础知识联系性不强，使学生逐渐会丧失学习兴趣。在传统的电子线路的教学中，一般都是采用课堂进行理论推导，电路形式、概念多，而且分析方法多，教师授课时虽然讲解得面面俱到，但是容易造成课程内容分不清主次，学生们一头雾水。虽然这样可以使学生易于理解理论知识，但是对于提升学生的电路连接设计能力是不够的[3]。学生通过电脑软件Multisim进行模拟，按照实验步骤连接、调试参数就可以得到实验结果，但不能理解电路原理，也不能将学习的理论知识和实验电路连接起来，更加造成了学生对于此项课程的抵制心理，实验也是以一种应付的心理，将实验设计当成了一项工作，从而弱化了实验的效果。

1.1 课程知识点内容较多，但教学课时较少

非线性电子线路课程教学知识点较多，且是承上总结的一章，其中的理论性、工程性和实践性都很强。而且需要足够的实践设计来巩固学生的掌握情况，但在现在教学过程中会存在因课时较少，导致课程教学内容减少，更是削减了实验设计的时间，导致学生对于实验设计方面的缺失。

1.2 教学方式的缺陷

现在的教学课堂上偏重教师向学生灌输理论知识点，注重课上内容的讲解，缺乏对于电路原理概念与实际应用方面的讲解，使之逐渐变成了一门理论和计算的数学课，学生对此失去兴趣。而且教师在授课时可能会存在单一的教学方式，例如，单纯地依靠板书教学或多媒体课件进行讲解，教学方式单一的情况更加严重，这样也会影响教学的效果，难以达到期望的教学效果。

1.3 实践环节的不完善

实践环节是重要的组成部分，对于提高学生实践和综合能力非常重要，实验环节一般应包括课程实验、课程设计。很多情况下只保留课程实验环节，课程设计因种种原因未安排，从而造成学生动手能力的缺失，达不到课程中各个实验想要达到的效果。由于实践少使学生对各模块电路缺乏全局认识，从而逐渐失去学习兴趣，学习效果达不到预期。

1.4 实验设备单一，通过实验不能达到教学目标

现在课程普遍采用仿真实验，这样简化了实验，也使每一个实验更加具有可行性，减少了电路事故的发生，但其中大多都是以课本中的电路为基础，学生的任务是将原理图连接到计算机软件上，配置输入和输出，并根据示波器等上的波形显示和变化来验证学习理论。但是，在电路设计、连接和调试方面没有试验环节来锻炼学生的实际动手能力[4]，学生感觉实验没什么意义，也不清楚实际电路可能会存在的系统误差，对实验也只是敷衍了事，不能实现预期效果[3]。

2 教学改革的具体措施和方法

2.1 课上讲授改革措施

本课程主要是以不同通信信号的基本特性、理论知识、公式推导、实验电路讲解和设计为主，教学过程中对培养学生的主动性和创新能力尤为重要，教师应根据自己的经验减少传统方式的教育，采用其他形式的启发式教育。学生应是学习的核心，提高其对于知识的自学能力，可以获益终生。根据电子线路教育内容的特点，通过计算机多媒体、投影和板书在课堂上的结合，改变千篇一律的教学方法，使枯燥的内容变得丰富多彩，赋予电路动感，使电路的学习过程更加有趣，还提高了教学效果。学生上课需要集中精神在课堂上，用眼去看，用耳去听，增强学生记忆。在课堂上也可以向学生介绍一些对本章节学习有帮助的课外辅导书，如杜武林主编的《高频电路原理与分析》、沈伟慈主编的《通信电路》、胡宴如主编的《高频电子线路》等[5]，通过向图书馆借阅这些书籍加深学生对本章节的理解，让学生更好地学习本章节内容，也可以让学生多了解课堂上讲解不到的关于本章内容的知识，使学生对于学习产生更大的兴趣，也方便了学生在课堂上更好的学习本章内容。

2.2 课前预习和课后学习

课前预习很重要，应在每堂课结束后要求学生对下一部分内容进行预习和对本节课讲授内容进行复习，并布置课后作业，使学生对于上课所学内容进行更深印象的学习。

2.2.1 课前预习

课前预习和课后复习的过程是很重要的，但是每星期的课程并不是连在一起进行的，中间一般会存在较长时间的间隔，如果学生没有课前预习和课后的复习习惯，那么每节课与每节课之间联系的程度就不会太紧，会对学生课程的整体学习产生很大的影响。可以跟学生建立一个微信群，在微信群里每天分享一个相关内容的知识点或者一个课后的例题，让学生在微信群中进行讨论，巩固学生对所学内容的知识，还可以对下一节课内容进行预习。通过这样的方式，可以更好地对课程进行展开讲解，也可以减少上课过程中对学生的二次讲解复习的时间，这样既可以缩减课堂上讲解重复内容的时间，充分利用了学生的琐碎的时间，还提高了他们对本门课程的兴趣，让学生更好地理解本课程的内容。

2.2.2 课后作业习题及答案

课后作业和测验是学习的重点内容之一，学生通过做题可以将相关内容联系紧密，并促进学生对于本章知识点的理解和连接。课后习题可以设置几个部分，分为选择、计算，这样可以全方位地使学生更好地复习内容，也可以从各个方面考查学生的学习情况。在课后给学生布置下内容相关的课后习题，在下次上课时将作业进行及时的收取，并及时进行批阅，了解学生在学习本章内容过程中存在的普遍问题，在下次上课时可以利用几分钟的时间进行讲解，使学生不留问题再开始新的内容的讲解，这样也有利于开展下面的内容，还增强了课程的连贯性[5]。

2.3 实验教学环节

在学习完相关理论知识后，实验的设计与实践也是很重要的，现在学校实验主要使用电脑软件Multisim进行仿真实验，这样有着几个好处：（1）可以减小系统误差，更好地完成实验[6]；（2）简化实验过程，更好的观察各个数据变化带来的信号变化；（3）减少了由于电路连接错误或者设备老化而可能产生的安全问题。但是这样也有着几点坏处：（1）简化了学生亲自动手连接电路的过程，不能更好地锻炼学生的动手能力，从而减少了实验的效果；（2）电路大多都是书本上或者实验指导书上已经连接好的电路和参数调节，不能吸引学生更好地理解和实际操作。实验过程当中，大多都是按照电路原理图连接好电路就认为已经做好这次实验了，从而不能培养学生的设计能力。因此实验环节应通过仿真实验理解电路原理，通过开展设计性实验培养学生的电路设计能力，后续还要通过课程设计把实际的电路设计环节补齐，真正把学生的知识和实践能力培养出来。

3 充分利用现代信息技术手段辅助学生学习

现代信息技术为辅助学生学习提供了很大的便利，比如在课后可以为学生制作一个微信公众号来帮助学生更好地进行本章内容的学习，一方面增加了学生对本门课程的学习渠道；另一方面利用了学生琐碎的时间来对本门课程进行学习。其中可以设计这几个方面的内容：

3.1 知识点模块

（1）知识点总结，其中主要推送内容为近考试时所需要复习的内容，包括课堂学习理论知识的重难点内容总结，公式推导过程和学生所需要的学习资料。这样减少了学生在复习时候的不清楚重点、复习效率不高的情况。

（2）难点问题反馈，主要是一个学生进行反馈的功能，这样在课下就可以了解到学生学习时所遇到的困难。然后了解到学生的困难问题后，就可以通过微信公众号的回复功能或者私信给学生，并向学生进行答疑。遇到普遍存在的问题，可以在课上专门拿出部分时间进行整体的讲解，解决学生所遇到的困难。

（3）课外知识介绍，主要是向学生推荐一些小元件、小设计的实际操作组装过程，比如像简易式收音机的制作过程之类的文章。这样有条件、有兴趣搞一些小设计但却不清楚如何制作的同学可以通过这类文章的介绍来制作自己感兴趣的电路实验。这样将学过的知识和现实生活中的一些常见物件联系到了一起，还可以锻炼学生的动手能力。在课上还可将学生动手制作的小设计进行展示并整体介绍这个小设计的原理，这样可以吸引更多的学生进行这种小实验，这样就可以从一定程度上解决实验课时少、学生动手能力较差的情况。

3.2 课后学习模块

（1）每日知识点，每天介绍一个或几个学过的或者没有学过的知识点，既对已经学过的知识进行了复习和总结，还可以对没有学过的知识点进行介绍，方便学生进行预习。每天一个或者几个知识点对学生来说不算很繁重，学生在课后的琐碎的时间就可以进行知识点的学习，还可以帮助他们培养自学能力，可以让学生每天都可以接触到本门课程，增强了每节课之间的联系度。

（2）预习内容，主要是告知学生下节课要讲述的重点内容，提醒学生对下节内容进行复习，防止每节课与每节课时间间隔过长而导致的学生忘记预习或者在课堂前进行匆忙的预习而造成的课程讲授不顺利。

（3）每日一题，每天通过公众号向学生推送一道或几道习题，学生做完习题后将答案发到公众号中，可以通过公众号后台对学生的答案进行评判，统计学生在做题中存在的问题，在下节课上进行讲解。这样提高学生对课程的认识，增加学生对于本门课程的兴趣。

4 结论

通过系统地规划各章讲解内容和重难点，在课堂介绍时不能只介绍课堂上的知识，还要联系原先知识和后面知识的相关介绍，通过总体性的知识点介绍，让学生更好地了解相关内容，通过教学和实践环节的有机结合，使学生对于本门课程有更深的理解。通过测试来考验学生课程的学习情况，最后将期末考试的成绩、平时课后作业、实验实践与设计环节形成的成绩进行整合，综合形成总评成绩。将理论传授与实验设计实践结合起来，使抽象知识可视化，既提高了学生的自主学习能力，也加强了学生对于实验设计这一短板的锻炼，有助于今后学生工作中对专业知识的运用实践。