高频电子线路实验教学方法探讨

摘 要：文章分析了高频电子线路实验课程中存在的理论与实践脱离、对实验设备要求高、学生学习积极性不高等问题，并从培养学生学习兴趣、引入仿真技术、用理论指导实践等三个方面提出了改进高频电子线路实验课程教学方法的建议。

关键词：高频；实验教学；改革；方法

1 高频电子线路实验中存在的问题分析

1.1 学生不能将理论与实践有效结合

在上实验课时，一般都是老师先做简单的实验原理讲解，再做演示实验，最后由学生自己动手调试。实验过程中，简单的实验学生只需要按照实验指导书上的步骤，用导线的连接电路，接通电源后，调试实验箱和示波器就可以观察到结果。对于实验中用到的理论知识一概不知。

1.2 对实验设备要求比较高

一般高频电子线路实验课程教学设备通常采用高频电子线路实验箱及示波器、信号发生器等其它的一些辅助设备来完成。高频电子线路实验箱是由若干个功能模块电路组成，每个模块可实现一种功能，这些模块配合基本理论知识就可以完成简单的验证性实验。实验结果通过示波器、信号发生器等设备显示出来，学生可以从示波器上观察输出波形，分析总结实验结果。高频实验对仪器设备的精度要求较高。

1.3 学生学习积极性不高

在高频电子线路实践课程中反映出来的问题经常是学生对实验课程的积极性不高，做实验对学生来说就是一门用来休息的课程，在实验课上，学生往往不是敷衍了事就是昏昏欲睡，究其原因，主要存在两个方面，一方面是学生对学习目的不明确。另一方面是学生对高频电子线路课程缺乏兴趣。

2 改进高频电子线路实验教学方法的建议

2.1 培养学生的学习兴趣

俗话说，“兴趣是最好的动力源泉”，有了探知未知知识的兴趣，就会有较强的学习动力，帮助克服种种困难直达成功。在上实验课前，先不要对课程的内容和应用进行讲解，可以先通过一些已经成熟的现成的小项目，激发出学生们动手做实验的激情，让他们觉得自己也一样可以做出同样的电子作品，并且能做的更好。当学生学习兴趣比较浓的时候，就可以告诉他们，通过高频电子线路的实验可以完成什么的制作，这些制作需要什么电路，这些电路应该怎么设计，一步一步的将学生引入到整个学习中去。并且在实验内容的设置上，尽量减少验证性实验，增加综合设计性实验内容，通过设计性实验可以让学生将理论知识结合起来，自己设计电路，制作和调试。这样既加深了对理论知识的理解，又可以提高学生的动手能力，解决制作工程中出现的问题这又可以提高学生的自学能力。从这些小制作中提升自信心，获得更大的成就感，这对以后走上工作岗位有很大的帮助，对学生以后的发展具有更大的意义。

2.2 引入EWB仿真软件，弥补硬件设备不足

高频电子线路实验室的设备一般都是一些电子仪器设备，一方面这些设备随着使用次数和时间的增加，上边的元器件有的已经老化，有的在实验教学过程中已经损坏，而电路模块无法更换。另一方面，这些仪器设备受外界的电磁干扰比较大。造成实验结果和实际结果有一定的出入，基于对以上问题的综合考虑，在实际的操作过程中，我们可以采用实验箱和计算机仿真实验相结合的方法来完成高频电子线路实验。

像高频振荡器，高频谐振功率放大器，集电极调幅这样几个实验比较简单，在实验过程中一般用一到两个模块就可完成，实验效果相对来说比较好，因为实验模块少，需要调节的也少，简单调试下就可在示波器上得到理想的波形图。

但是对于复杂的实验，单纯采用硬件设备就无法完成，以高频小信号调谐放大实验为例，这个实验要把集电极调幅输出的调幅波信号经过内部电路转换为需要放大的小信号并且要与高频振荡器模块中的晶振输出的信号作为载波进行调谐放大。需要用到的模块较多，不仅要对高频调幅，还要实现一定的选频功能，而且在高频信号作用下，晶体管自身的结电容能使放大器输出与输入之间形成内反馈和LC谐振回路阻抗的大小和性质随频率变化剧烈，致使谐振放大器工作不稳定；再加上高频信号受外界的干扰较大是调谐的难度加大，实验测试数据误差也加偏大，较难达到预期的实验目的。

该实验宜采用EWB仿真软件来实现。EWB是专门用于电子线路设计与仿真的软件，它有丰富的元件库和万用表、示波器、信号发生器、扫频仪等工具。EWB建立在SPICE基础上，具有以下的特点：（1）具直观创建模拟电路的图形界面：可以将真实实验室的工作台在计算机屏幕上模仿出来，而电路仿真需要的测试仪器及绘制电路图需要的元器件，则可以直接从屏幕上选取；（2）具有与实物相似的软件仪器控制面板外形和操作方式，可以将测量结果实时显示。（3）EWB软件中含有比较丰富的电路元件库，可以提供多种电路分析方法。（4）EWB是一款可以同其它流行的仿真软件进行数据交换的软件。（5）用EWB还可以进行电子技术训练，它提供的虚拟仪器比真实的实验室更灵活，可以采用更灵活的方式进行电路实验，也可以仿真电路的实际运行情况。

2.3 用理论指导实验，通过实验理解理论

在高频电子线路实验中，要尽量引导学生将课堂上学到的理论知识应用到实践当中去，在实践当中，对于学生碰到的问题，不要急于回答学生，要让学生用理论知识去分析问题、解决问题，加深学生对理论知识的理解。在实验课程内容的选择上，一定要多开一些理论和实践结合比较紧密的实验，像许多高校经常开的选频网络、小信号放大器、振荡器等实验，这些实验被誉为最经典的实验，这些实验都是验证性实验，这些实验的优点是能和教科书的内容紧密相连，帮助学生验证教科书的基本单元电路的工作原理，它可以使学生快速直观地了解教科书上抽象的理论，可以让学生打下了坚实的基础。但是这些实验在实验过程中一般都流于形式，学生只是连接电路的输入和输出，测量实验结果，并没有达到预期的实验目的。为了避免这种现象，要提高实验的要求：一个是严格要求学生做实验准备工作。让学生明确实验目的，熟悉实验步骤，提高实验效率。二是严格要求实验报告的撰写，避免学生复制实验指导书，发现问题要主动查找相关资料，找到一个合理的解决方案，着重分析实验数据和总结实验结果。三是培养学生独立完成实验的能力。在实验中发现的一些有代表性的问题，可以采用课堂讨论或由老师提供理论指导，学生自己独立的解决，通过发现问题，解决问题培养学生理论联系实际解决问题的能力。

3 结束语

教学实践证明，通过采用提高学生的学习兴趣，引导学生用理论知识来解决实验中遇到的问题，将仿真技术引用到高频电子线路实验当中来等措施，能帮助学生快速有效的掌握该门课程，对提高教学质量效果明显。

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[4]杨翠蛾.高频电子线路实验与课程设计[M].哈尔滨：哈尔滨工程工业大学出版社，2001.

作者简介：程晓艳（1979.4-），女，陕西渭南人，新余学院，教师，讲师，硕士，研究方向：电子通信；党国庆（1981.4-），男，陕西富平人，新余学院，教师，讲师，硕士，研究方向：电子通信。