工程教育認(rèn)證下高頻電子線路教學(xué)改革

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【摘要】無線通信應(yīng)用的快速發(fā)展對“高頻電子線路”課程的教學(xué)提出了新的要求。專業(yè)認(rèn)證已成為世界各國保證高等教育質(zhì)量的重要手段和途徑，并被各國政府和社會公眾所認(rèn)可。對照工程教育專業(yè)認(rèn)證的要求，我們對高頻電子線路的教學(xué)進(jìn)行了相應(yīng)的改革，促進(jìn)了該門課程向更高的教學(xué)質(zhì)量邁進(jìn)，還提高了本專業(yè)學(xué)生的業(yè)率，達(dá)到了培養(yǎng)的學(xué)生符合電子類企業(yè)需求的目的。

【關(guān)鍵詞】工程教育；專業(yè)認(rèn)證；高頻電子線路；無線通信

1電子類專業(yè)工程專業(yè)認(rèn)證的現(xiàn)狀

電子類專業(yè)的工程教育與企業(yè)的實(shí)際需求相脫節(jié)，專業(yè)教育與實(shí)踐教育相對缺乏，是我國電子專業(yè)教育中存在的一個比較突出的問題，主要表現(xiàn)在：電子類專業(yè)的教師，很多缺乏足夠的工程實(shí)踐；現(xiàn)在使用的很多教材已經(jīng)沿用了很多年，內(nèi)容有些陳舊，與目前電子行業(yè)的飛速發(fā)展不相符；沒有把培養(yǎng)學(xué)生的目標(biāo)定位為培養(yǎng)合格的電子工程師[1]。把電子與信息工程專業(yè)的高校畢業(yè)生培養(yǎng)成為合格的電子工程師，可以提高我國電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)的能力，提升我國電子產(chǎn)業(yè)的含金量，繁榮相關(guān)產(chǎn)業(yè)，這也是高等教育應(yīng)盡的義務(wù)。作為電子工程師培養(yǎng)的必不可少的手段，實(shí)踐教學(xué)具有重要的意義。專業(yè)認(rèn)證可以使得我們的工程師制度和高等工程教育制度與國際社會更好地接軌。從2006年起，我國已經(jīng)開始逐步引入了相應(yīng)的專業(yè)方法并進(jìn)行了相關(guān)的試點(diǎn)工作。在2014年底，我國的高校中已有400多個專業(yè)通過了相應(yīng)的認(rèn)證[2]。我國還在2013年6月加入了《華盛頓協(xié)議》[3]，從而使得我國的專業(yè)認(rèn)證更加的國際化。所有這些，都促進(jìn)了我國的工程學(xué)位教育與國外的相關(guān)專業(yè)保持一致，使得高等工程教育與我國的科技進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)建設(shè)更加密切地聯(lián)系在一起，同時，還促進(jìn)了高等學(xué)校的工程教育與電子工程師的培養(yǎng)變得目標(biāo)一致。

2目前高頻電子線路教學(xué)中存在的問題

“高頻電子線路”對于電子信息工程專業(yè)和通信工程專業(yè)的學(xué)生來說，我一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。隨著射頻電路及其技術(shù)的快速發(fā)展，高頻電子線路中的各種功能電路也正在從晶體管和場效應(yīng)器件等集成電路方向邁進(jìn)[4]。目前L波段、S波段和C波段正在成為無線通信的主流[5]。而當(dāng)前的高頻電子線路課程的內(nèi)容已經(jīng)落后于技術(shù)發(fā)展的需要，因而有必要對該課程的內(nèi)容和教學(xué)方法進(jìn)行改革以便更好地適應(yīng)高等工程教育的需求。同時，高頻電子線路課程集理論性、工程性和實(shí)踐性于一體，具有內(nèi)容多、概念抽象、數(shù)學(xué)推導(dǎo)繁瑣等特點(diǎn)，一直以來都是電信類專業(yè)難學(xué)的課程,學(xué)生普遍反映難以掌握,教學(xué)效果比較差。如何在有限的教學(xué)時間內(nèi)，讓學(xué)生了解并掌握高頻電子線路的基本理論和基本概念,培養(yǎng)學(xué)生的分析能力、設(shè)計(jì)能力,是該課程教學(xué)改革需要解決的主要問題[6]。

3對高頻電子線路課程教學(xué)方法改革的幾點(diǎn)嘗試

3.1精選、精簡并精講教學(xué)內(nèi)容

目前“高頻電子線路”的教學(xué)多以分立元件電路分析為主線，電路的工作頻率大多在幾兆赫茲左右，而現(xiàn)代無線通信技術(shù)所涉及到的工作頻率通常都能達(dá)到幾百兆赫，甚至更高，這種現(xiàn)狀使得學(xué)生在學(xué)習(xí)完“高頻電子線路”課程進(jìn)入工作后，就會覺得該課程的內(nèi)容相對落伍。目前，我們結(jié)合我校的專業(yè)特點(diǎn)和北京市電子信息產(chǎn)業(yè)市場的特點(diǎn)，探索將電子技術(shù)的新內(nèi)容注入到“高頻電子線路”課程教學(xué)中去。近幾年，我們根據(jù)我校電子信息工程專業(yè)建設(shè)的要求，在精選高頻電子線路經(jīng)典內(nèi)容的基礎(chǔ)上，逐步將教學(xué)內(nèi)容從分析分立元件組成的單元電路過渡到射頻集成電路的講解上。隨著科技和市場的發(fā)展，又將業(yè)余頻段模塊、藍(lán)牙模塊等引入到課程教學(xué)中去。同時，對于這些新的內(nèi)容，主講教師都花費(fèi)大量時間進(jìn)行備課和實(shí)踐，務(wù)必以通俗易懂的方式向?qū)W生傳授。

3.2開設(shè)開放實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生興趣

目前，“高頻電子線路”課程的實(shí)踐教學(xué)往往難以取得令人滿意的效果，因?yàn)橄鄬Φ皖l模擬電路來說，高頻電路中的元器件內(nèi)部參數(shù)以及電路引線等引入的分布參數(shù)對實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響較大，而學(xué)生普遍對分布參數(shù)的概念僅僅停留在書本上的描述。針對這種現(xiàn)象，我們開設(shè)了“高頻電子線路”的開放實(shí)驗(yàn)，開放實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容由老師和學(xué)生共同討論并靈活設(shè)置。針對學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較差的同學(xué)，我們主要讓其在現(xiàn)有參考電路的基礎(chǔ)上，自行挑選電路，讓其在調(diào)試電路的過程中，感受高頻電路和低頻電子線路的區(qū)別，體驗(yàn)什么是分布參數(shù)的影響以及如何減小這些影響，掌握基本的高頻單元電路，激發(fā)起學(xué)習(xí)興趣。對于部分學(xué)習(xí)基礎(chǔ)比較好、動手能力較強(qiáng)的同學(xué)，我們給其布置相應(yīng)的電路設(shè)計(jì)的任務(wù)，讓其自行查閱相關(guān)資料、確定電路的組成和參數(shù)、制版并進(jìn)行調(diào)試。通過這些措施，可以使得不同基礎(chǔ)的同學(xué)，都能在開放實(shí)驗(yàn)中得到鍛煉和提高。

3.3搭建系統(tǒng)級創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺，增強(qiáng)學(xué)生整體設(shè)計(jì)的理念

高頻電子線路的學(xué)習(xí)，不僅僅是搭建一個功能電路那么簡單，更需要學(xué)生對移動通信、無線傳輸、接收機(jī)網(wǎng)絡(luò)等相關(guān)知識有深入的了解才能真正學(xué)好。基于此，我們相繼助教了“高頻電路實(shí)驗(yàn)室”和“現(xiàn)代通信實(shí)驗(yàn)室”等，讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)箱就可以組成短距離的無線通信系統(tǒng)，還可以把自己設(shè)計(jì)的部分電路替換實(shí)驗(yàn)箱中的相應(yīng)電路，檢驗(yàn)其自行制作電路的質(zhì)量。通過這種方式，可以為高年級的同學(xué)創(chuàng)建一個既能完成常見的專業(yè)實(shí)驗(yàn)，又能跟蹤新技術(shù)，進(jìn)行創(chuàng)新性專業(yè)實(shí)驗(yàn)的平臺，為學(xué)生的順利就業(yè)打下良好的基礎(chǔ)。

4結(jié)語

在提倡素質(zhì)教育和電子信息技術(shù)突飛猛進(jìn)的今天，如何依托于專業(yè)認(rèn)證這個契機(jī)，更好地實(shí)現(xiàn)高頻電子線路課程的教學(xué)改革，是需要電子信息工程專業(yè)老師共同思考的問題。只有調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，引導(dǎo)學(xué)生去思考、分析和吸收，才能提高教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量，才能使學(xué)生在離開校園之時，已經(jīng)具備了一名合格電子工程師的基本素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)

[1]宋守信,楊書宏,傅貴,許開立.安全工程本科教育專業(yè)認(rèn)證的方法與實(shí)踐[J].中國安全科學(xué)學(xué)報,2008,18(8):49-57.

[2]ceeaa.heec.edu.cn/result_search.php.

[3]周凌波,王芮.從《華盛頓協(xié)議》談工程教育專業(yè)建設(shè)[J].高等工程教育研究,2014(4):6.

[4]沈連豐.通信新技術(shù)及其實(shí)驗(yàn)[M].北京:科學(xué)出版社,2003.

[5]ReinholdLudwig,PavelBretchko.RFCircuitDesignTheoryandApplication,Prentice-Hall.Inc.2000.

[6]石博雅.高頻電子線路課程改革探討[J].中國電力教育,2008(17):136-137.

作者：王恩成 張東彥 單位：北方工業(yè)大學(xué)電子信息工程學(xué)院