实验教学通信电子线路论文

2022-04-25

摘要:本文根据目前人才类型的需求,为了培养学生实践动手的能力,从课程设计改革、课程教学改革及实验教学改革对通信电子课程教学改革作出法案,形成一个整体,达到学生系统设计能力的培养。今天小编给大家找来了《实验教学通信电子线路论文(精选3篇)》仅供参考,希望能够帮助到大家。

实验教学通信电子线路论文 篇1:

通信电子线路相互融合式实验教学模式研究

摘 要:立足于通信电子线路实验项目类型多样化教学模式中课时不足、教学效果差的问题,提出以“相互融合”教学模式为手段,把跨学科相关课程、课外科技活动、课程设计、毕业设计及教师科研等环节与目前开设的多样化实验项目有机融合,构建一套“相互融合式”的实验教学模式,探索激发学生学习兴趣和主观能动性的实验教学途径,切实提高电子信息类专业实验教学效果和教学质量。

关键词:通信电子线路实验;相互融合式;实验教学模式

引言

通信电子线路课程是通信工程、电子信息工程等电子信息类专业重要的专业基础课程,是一门核心课程,有很强的理论性、工程性和实践性,概念比较抽象,难于理解和掌握。如何能够使得学生很好地接收和消化这些既有很多抽象的理论又有较高要求的数学基础的教学内容,是困扰教学质量全面提高的主要原因之一。而作为教学的一个重要环节,其实验课程即通过让学生自己动手操作对组成现代通信系统的典型基本电路及理论进行验证、分析和研究,从而达到帮助理解知识要点,激发求知欲,提高动手能力,培养学生创新思维和创新意识,对于课程体系建设具有重要作用。所以,通信电子线路实验课程建设的教学研究非常重要,建设完善的、有特色的通信电子线路实验课程,对黑龙江大学通信与电子信息类专业的发展具有重要的意义。

为适应未来社会对多层次人才需求及高等教育教学改革的发展趋势,很多教育工作者提出一些实验教学新思路[1-6],观点主要集中在大量开展类型多样化实验项目,其中包括验证性、仿真设计性、创新性、科研性及综合性等实验,这些实验教学新思路反映了教学体系改革方向,得到教育界同仁一致认可,同时也衍生出新问题,即实验教学项目的增加需要足够实验学时支撑。通过大量文献调研表明,目前各高校通信电子线路实验课时在8~16学时之间,显然实验课时明显不足,导致实验教学效果不良,成为阻碍类型多样化实验项目开展的关键问题所在。本文基于实验教学学时不足的现状,依据实验教学培养新方案,立足现有教学资源基础,构建一种“相互融合式”多层次性实验教学新模式,有效解决了实验学时不够出现的瓶颈问题。

一、“相互融合式”实验教学模式

“相互融合式”实验教学模式结构图如图1所示。

目前我院高频电子线路实验课时为15学时,课内学时有限,以验证性基础实验为中心,围绕培养方案规划的基础性实验内容,以其他各相关学科课程为辅助,“相互融合”地开展仿真设计性实验项目;以各类专业课程设计为载体,“相互融合”地嵌入设计性和综合性实验项目;以本科毕业设计主体内容为平台,将仿真设计性、创新性和综合性实验内容与毕业设计主体内容相互融合,提高本科毕业设计及实验教学质量;以课外电子设计类科技活动为契机,将电子设计类比赛内容与设计性、综合性和创新性实验内容相互融合,提高大学生实际动手能力和创新思维;以教师各类科研课题为支撑,“相互融合”地融入综合性、创新性和科研性实验项目。优化教学资源,实现类型多样化实验教学。

一、新实验教学模式构建思路与实践

(一)基础性实验教学为中心

以教学实验室为平台,确立基础性实验教学项目内容在新课程体系改革的中心地位。基础性实验项目内容由大量验证性实验组成,用以验证所学基础课程的理论知识,通过测试设备观察、分析实验现象,加深对课堂所学相关理论知识的理解,具有一定的直观性和启发性,同时能够有效地培养学生实践动手能力及实验素养。

(二)跨学科课程的“相互融合式”教学

验证性实验内容通过对硬件的操作来观察实验现象,不能使学生综合运用所学知识达到创新能力及工程设计能力培养的目标。目前全国各高校开设的EDA技术理论课程为电子技术领域带来了一场技术革命[7-13],诸如EWB、LabView、Multisim、SystemView、Protel、Pspice等各类仿真设计软件,能够在有限的学时内实现仿真设计性实验,既能培养学生综合设计能力和创新能力,又能克服硬件设计基础实验所存在的问题。跨学科课程为硬件设计基础实验奠定了技术基础。

(三)课程设计的“相互融合式”教学

高校开设的各类课程设计已经成为目前实践教学体系的重要组成部分之一,由于其教学效果良好,现已在高校电子信息类专业普遍实施。以黑龙江大学电子工程学院为例,电子信息类专业开设的各类专业课程设计为通信电子线路设计性及综合性实验项目内容的开展奠定了基础,立足黑龙江大学—电子工程学院—电子信息类专业课程设计,有效地相互融合通信电子线路设计性和综合性实验内容,对实验课程体系的建设具有重要教学意义。

(四)课外科技活动的“相互融合式”教学

课外电子设计类科技活动充分提高了大学生实践动手能力,调动了大学生参与实验教学的主动性和积极性,培养大学生团队协作精神、工程意识和创新能力。目前各高校充分意识到各类电子设计科技活动的重要性,黑龙江大学电子工程学院也不例外,各教研室教师积极组织学生参加各类国家级、省级及校级各类电子设计大赛,并亲自跟踪指导。在电子设计大赛及立项课题内容设计上有机融入综合性、软硬件设计性和创新性实验项目,拓展了通信电子线路课内实验内容。课外各类大学生科技活动为通信电子线路综合性、软硬件设计性、创新性实验项目开展提供了新的舞台。

(五)毕业设计的“相互融合式”教学

高等教育人才培养过程中大学生毕业设计是综合性实践教学重要环节之一,也是培养大学生综合运用知识解决实际问题能力的重要手段之一。指导教师依据大学生所学专业知识为大学生设计毕设题目,选题要体现所学知识的综合运用,同时可以充分融入通信电子线路的综合性、设计性及创新性实验内容。近年来,黑龙江大学电子工程学院在毕业设计环节中,使通信电子线路实验课程内容与毕业设计内容有机结合,既能达到黑龙江大学电子工程学院大学生毕业设计要求,又使通信电子线路多样化实验内容得到充分开展。

(六)教师科研的“相互融合式”教学

德国著名思想家、教育家洪堡在柏林大学办学实践过程中,首次提出了“通过科研进行教学”的思想和“教学与科研相统一”的原则[14],明确了教学与科研辩证统一、相辅相成、互相促进的关系。围绕指导教师科研课题,将科研性和创新性实验内容融入到教师科研项目中,通过教师科研项目锻炼大学生实验设备的操作能力及分析问题解决问题的能力,是洪堡“科学研究促进教学”思想的外在表现。在教学过程中,教师要鼓励学生参与科研项目,提高大学生的积极性和主动性。同时经过学院专家指导,使大学生在学习过程中初步掌握科研的基本方法,有效培养了学生的科研意识和科学素养,激发了学生学习兴趣和主观能动性,进一步提高了教学效果和教学质量。

二、结论

“相互融合式”多层次性实验教学新模式,使类型多样化实验项目相互融入专业课程设计、毕业设计、其他相关学科课程、电子设计类科技活动及教师各类科研课题中,解决了实验学时不足、教学效果差导致的瓶颈问题。新教学模式优化了黑龙江大学电子工程学院实验教学资源,体现了实验教学课程体系改革新方向,提高了实验教学质量,对于其他院校实验教学具有一定的参考价值。

参考文献:

[1]李珍香,王红.立体化创新性的计算机硬件实验教学体系与模式研究[J].实验技术与管理,2009,26(10):104-106.

[2]孙曜,暨仲明.多模式开放型实验教学体系[J].实验室研究与探索,2010,29(1):141-143.

[3]李厚杰,刘岩川,赵继印,于少华.通信电子线路/渗透式立体化实验教学模式的构建[J].实验技术与管理,2011,28(1):134-136.

[4]孔令荣.高频电子线路教学改革研究[J].中国电力教育,2012(30):46-47.

[5]郑利君,方蕾.独立学院“高频电子线路”课程理论与实验教学一体化改革的探索与实践[J].现代物业·现代经济,2012,11(6):140-141.

[6]乐燕芬,施伟斌.通信电子线路课程教学研究与探讨[J].高师理科学刊,2013,33(1):87-89.

[7]郭红伟,李江,朱家兴,段武.基于仿真软件的通信工程专业实验课程教学探索[J].红河学院学报,2012,10(2):49-52.

[8]苗澎.MATLAB在通信电子线路教学中的应用[J].实验科学与技术,2008,6(2):21-23.

[9]毛红艳.SystemView在《通信电子线路》仿真中的应用研究[J].计算机工程应用技术,2012,8(10):2399-2401.

[10]王琪,武寿春.应用型本科院校毕业设计(论文)质量监控的探索[J].江苏高教,2009(6):84-85.

[11]唐路,苗澎,田玲.Multisim在“通信电子线路”实验教学中的应用[J].电气电子教学学报,2012,34(5):64-66.

[12]陈封.基于PSPICE的通信电子线路仿真研究[J].现代商贸工业,2011(16):253.

[13]张松华,何怡刚.基于LabVIEW的通信电子线路实验仿真[J].仪表技术,2009(4):47-49.

[14]戴国.高校科研促进教学的策略研究[J].湘潭师范学院学报:自然科学版,2009,31(4):176-177.

收稿日期:2014-07-02

作者简介:李彦超(1982-),男,黑龙江双城人,讲师,博士,从事微弱信号检测技术、SPR技术及激光遥感等研究。(责任编辑:石 银)

作者:李彦超 刘明亮 丁群 朱勇

实验教学通信电子线路论文 篇2:

通信电子课程教学改革探究

摘要:本文根据目前人才类型的需求,为了培养学生实践动手的能力,从课程设计改革、课程教学改革及实验教学改革对通信电子课程教学改革作出法案,形成一个整体,达到学生系统设计能力的培养。

关键词:通信電子线路;教学改革;系统设计能力

1.引言

“通信电子线路”主要是讨论各种无线电技术设备和系统中的通信电子线路。该本课程是通信工程、电子信息工程等相关专业的一门重要的专业基础课程[1],在人才培养中占有重要的地位。如今,随着电子器件和计算机的迅速发展,电路仿真软件[2]也随之发生着日新月异的变化,为我们提供了一个非常好的理解理论知识的平台。但市场上需要的不仅仅是懂理论知识的人才,更需要在理论指导下能动手实现各种通信技术的电路及各类设计的人才。

“通信电子线路”课程教学难度有以下三点[3]首先,课程内容多,理论知识多同时难度也大;其次,在实验过程中,搭建电路难度大;另外,学生们积累的知识不足等原因造成该门课程的教学难度。本课程要求学习者具有全面综合的知识,不仅仅是我们学过的“模拟电子电路”知识,同时也需要学习者对通信系统有一个全面的深入的认识,这样才能消化、理解这门课程。

2.改革方案

本文针对市场对人才的需要及在实际教学中存在的问题,提出了一种多角度联合改革方案,并作出了分析。该方案是从课程设计、教学过程和实验教学三个方面进行的探索,达到实现学生动手实践能力的提高。

2.1课程设计改革

任何一门课的课程设计都是该门课的教学延续,在课程设计改革方面,首先要改变传统的教学模式。通常的模式是按照课本章节一一讲解,该方式会自然隔开各个章节之间的联系,很难使学生们有一个系统的理解,同时也难形成系统设计思维,因此为了解决这类问题,讲课内容可以针对一个典型系统设计做讲解。比如,关于集成电路方面,讲解的内容太具有抽象化,虽然可以拿出来实物给学生们讲解,但它的功能模块却不容易被理解,因此,我们可以将课程教学和课程实验将结合起来,将教学和实验中的设计的电路性能进一步优化,并完善其功能。

2.2课程教学改革

课程教学方面,把握重点,提高效率,理论与实验想依托,帮助学生们建立系统设计的概念。

同时改革课程的考核制度,以考核带动学习。以往,“通信电子线路”的考核和其他课程都类似,主要是考理论知识,通过闭卷形式检验学生把握知识的程度。该种考核模式必然引导学生重视理论知识的学习,却忽略了培养学生的动手能力。因此,应该降低理论知识考核在课程中的比重,将系统设计作为考核重点。比如,可以要求学生自己设计一个通信系统,并且撰写设计说明,以此作为考核成绩。

2.3实验教学改革

实验课程通常与课程的教学内容相一致,存在的问题是学生在做完整个实验后,却仍然没有把握对通信系统整体的认识,更不能深入体会各个功能电路在通信系统中的用途。因此可以将实验教学改革和课程教学改革一并进行。

从通信系统设计入手,以最终完成一个通信系统设计为目的,再根据目的,将电路分成不同的功能模块进行设计,达到教学内容与实验内容想依托,形成一种教学模式,从而提高学生对电路设计整体认识的目的。

3.结论

本论文主要是从提高学生们对电路设计整体认识,达到具有系统设计能力的目的出发,从三个方面提出了“通信电子线路”教学改革的方案,该方案从多个环节培养学生们系统设计的能力,同时也提高他们对实践的兴趣。不过在改革过程中,会出现一些问题,所以说改革难度比较大,需要一个磨合的过程,使教师在教学环节中配合默契,共同完成教学任务。

参考文献:

[1]中国联通. 软件无线电技术综述,2011.

[2][美]路德维格等. 射频电路设计—原理与应用[M].王子宇等译.

[3]彭建盛. 通信电子线路课程教学改革探[J].河池学院学报,2009,29(2):42-43.

作者:李真真 宋庆欢

实验教学通信电子线路论文 篇3:

高频电子线路实验教学改革探讨

摘 要: 《高频电子线路》是一门综合性、实践性很强的专业基础课程,其实验教学的质量,对建设好这门课程,提高学生的实践能力起着至关重要的作用。本文对《高频电子线路》课程的实验教学现状进行分析,从实验教学内容、实验方法及实践环节三方面,对如何提高实验教学效果,拓展学生思维、提高实践能力和创新能力进行了探讨。

关键词: 《高频电子线路》 实验教学 改革

1.引言

《高频电子技术》作为通信和电子类专业的一门重要的专业基础课,主要讲授无线电信号传输原理,以及应用于通信系统、高频设备中的高频电子线路的组成、基本原理和基本分析方法,是一门实践性很强的专业基础课程。在高频条件下,很多元器件和电路都会呈现出非线性特性,因此其理论分析常使用泰勒级数法、折线法等分析方法。而这些分析方法都存在着一定的误差,同时由于布线等因素也对高频电路有直接的影响,因此在课堂教学之外,必须通过实践环节来对教学内容进行验证和补充。实践教学的目的是培养学生的基本实验技能,加深对高频电路理论的理解,学会高频常用仪器仪表的原理和使用,使学生掌握常用高频电子线路的设计、组装、调整和测试技能,并初步具备工程实践能力。实验教学不仅能够加深学生对于理论知识的理解,而且对学生的创新能力和动手能力的培养起着非常重要的作用。

2.高频电子线路实验教学的现状分析

现行高频电子线路实验教学中普遍采用高频电子线路整机实验箱。实验箱中主要是设计好的模块电路,一般包括十多个为配合理论课程而设计的验证性实验和个别作为学生综合设计性实验的系统实验,学生的任务只是连接电路、测量输入输出,对所学理论进行验证。这种模式存在以下几个问题:(1)这种模式缺少了学生感兴趣的、真正锻炼学生动手能力的电路的设计、调试等实践环节,学生感觉实验基本没什么意义,做实验时敷衍了事,达不到预期的实验目的;(2)实验箱与实验电路板都是已经设计制作好的成品,而高频电路恰恰在这些方面有一些特殊的要求,这样学生在做实验时就无法得到这方面相关的经验与教训,真正需要自己动手设计与制作时则会出问题;(3)目前学生普遍反映这门课程非常难学,究其原因主要是实验内容陈旧,理论与实践存在一定程度的脱节,很多学生对课堂的理论知识不能及时应用,因此理解得不透彻。

目前我院对《高频电子技术》课程安排了15个学时的实验教学,为总学时(75学时)的20%。但作为一门实践性很强的课程来说,这个比重还应当再适量扩大。为了满足学校对提高学生实践能力的要求,达到本课程的实践教学目的,目前的实验教学模式和教学内容必须进行改革。

3.高频实验教学改革的探讨

3.1更新实验内容

在保留原有的经典实验项目基础上增加综合性、设计性的实验的比例,尽可能增大学生动手设计、调试环节的比例,激发学生的学习兴趣。目前所开的验证性实验主要有谐振放大器、丙类高频功率放大器、振幅调制解调器等,而开设可综合性实验和设计性实验,可以让学生在这些模块电路的基础上加以改进或自制合适的实验电路来实现。这样在完成基本实验的基础上,学生可以根据兴趣和实验能力,自行增加相应的实验内容,从而提高主动性和创造性。同时,对于基本实验,也要考虑增加新技术内容,例如,数字频率合成技术,使学生能够接触和了解最新的高频电子技术。这样既能加强学生对理论知识的掌握,又能锻炼其动手能力。

3.2改进实验方法

随着计算机仿真技术的发展,我们将其引入到教学中,利用仿真软件来辅助实验教学。在教学中,我们使用的仿真软件是Multisim。它是一种用于电路实验教学的交互式仿真软件,具备强大的虚拟仪器仪表功能,提供双踪示波器、逻辑分析仪、波特图示仪、数字万用表等多种虚拟仪器、仪表。通过此仿真工具,能非常方便地将元器件的选择、原理图设计、系统仿真运行等融为一体,对所做实验进行模拟仿真,提高实验教学效果,增加学生对所学内容的理解及分析设计能力。

一方面,对于验证性实验,在实验前学生可以根据给出的电路原理图,利用仿真软件进行仿真,调节电路中相应器件的参数,观察相应的仿真结果,结合所学的理论知识判断结果是否正确。还可以不拘泥于所规定的实验内容,根据自己的想法,对实验电路进行修改或改变元器件的参数和输入信号,对输出信号的进行观测、研究和分析。其后在实验课中进行实际验证,这样学生通过将仿真结果、理论分析、实际实验结果三者进行比较,不仅能加深对电路原理及相应参数对其性能的影响的相关理论知识的理解,而且能体会到理想电路和高频电路间的区别,提高学习兴趣。另一方面,对于综合性、设计性实验,学生在制作实际电路之前,先通过仿真软件对所设计的电路进行验证,看其是否可行。根据仿真结果对电路的元件参数进行调节,或对电路的某些部分进行修改,从而提高学生电路设计、分析、调试的能力。这样通过将仿真实验和传统实验相结合,发挥各自的优势,取长补短,可有效地提高实验教学成效,调动学生的学习积极性,进而提高他们解决实际问题的能力。

3.3增开课程设计

为了缓解学校对提高学生实践能力的要求和实验课时紧张之间的矛盾,我院在《高频电子线路》授课的下个学期增加了高频电子线路课程设计。在学生完成了整个课程的学习后,进行综合性实践训练,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。在设计过程中,坚持以学生为主体,可以让学生自拟题目或指导老师提供一些参考题目。首先让学生通过框图画出相应的原理电路图,并运用仿真工具进行设计、分析和仿真,经过老师确认后进行电路的制作。电路制作完成后,通过仪器测量,通过调整电路参数等修改设计方案,使电路最终达到设计要求。课程设计由教师辅导、学生课外自学、设计制作、论文写作,答辩等环节组成。通过原理电路设计、电路板设计、安装设计,单元电路调试及系统总调的设计过程,着重培养学生掌握高频电子线路单元电路及系统电路的设计方法及能力,熟悉电子线路设计和开发的相关工具,为学生今后的科研工作打下坚实的理论及实践基础。

第一阶段通过基础实验,学生已经掌握所学各环节知识并具备了一定的分析能力、设计能力;第二阶段通过课程设计,对基础实验教学环节进行拓展,使学生分析问题、解决问题、设计电路的能力有质的飞跃,由元件到环节最终达到系统级的认识。通过设计、调试,学生会遇到理论教学中,甚至实验环节中一些意想不到的许多实际问题。这种“两阶段”的实验教学模式,全面提高了学生的电路设计能力及工程应用能力。

4.结语

本文针对我院“高频电子线路”课程实验教学的现状及要求,对如何进行实验教学改革提高实验教学效果提出了几点看法。首先通过对现有实验项目进行改革,更新实验内容,改进实验方法,强化课堂教学内容,着重培养学生掌握高频电子线路单元电路的设计分析方法及能力;其次引入课程设计环节,建构“两阶段”的实验教学模式,即课内实验和课程设计两个阶段,采用传统内容与现代内容相结合、软硬件结合、虚拟和实际结合、教师命题与学生自拟题目相结合,充分调动学生的学习积极性,重点培养学生独立设计制作电路、独立分析解决问题等能力,熟悉电子线路设计和开发的相关工具。实验教学模式的改革,实现了课内教学与课外科技活动紧密结合、相互促进,提高了学生学习兴趣,延伸了教学范围,培养了学生的工程实践能力和运用创新能力。

参考文献:

[1]张学军,回文静.高频电子技术实验改革初探[J].河北工程技术高等专科学校学报,2010,3,(1),77-79.

[2]石博雅.《高频电子线路》课程改革探讨[J].中国电力教育,2008,(9):136-137.

[3]姚曼.高频电子线路实验教学改革初探[J].中国科教创新导刊,2010,20:58.

作者:石博雅

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