钟玲玲，刘 康，王中豪

（安徽新华学院，安徽 合肥230088）

当今社会，国家提倡“大众创业，万众创新”，学校作为高水平应用型大学建设单位，近年来大力鼓励全校师生科技创新、创业活动[1-3]。而在各种科技创新活动中，学生自觉高频电路设计复杂、知识点薄弱，缺少相关产品设计的经历，心理上对高频类设计产生排斥，即使选择了该类课题，也因方案论证不明晰、模拟电路调试困难等原因在设计过程中栽了不少跟头[4]。由此提出多维联动教学模式，以便充分调动学生的主观能动性，推动其去想、去学、去用，培养他们项目开发的习惯，促使学生学以致用。

一、存在的问题

首先，高频非线性电路分析不能采用叠加定理，而必须求解非线性方程，包括非线性代数方程和非线性微分方程，因此对高频电路需要进行相应的数学分析，但严格的数学分析在工程应用中很难实现，所以学习过程中还要对理论电路做工程近似，根据实际情况建立器件的数学模型及其工作条件。

其次，高频电路种类和电路形式繁多，给学习带来较大难度。高频电路讲述通信设备的各功能电路，所以电路种类比较多，且实现每一种功能的电路形式也是多样的。在如此繁多的电路面前，学生往往一知半解，容易产生似是而非、糊里糊涂的感觉。

二、教学改革的措施

根据地方性应用型高校办学的总体方针和应用型课程的改革指导，确立了适应新形势新任务下的改革思路：着力培养应用型人才，理论结合实践，提高学生动手和实践能力，体现“寓教于乐”的宗旨，激发学生对理论应用于实践的强烈兴趣，对学生要循循善诱，充分利用现代化的教学设备，不断优化教学方法，密切关注日新月异的科技发展，引领学生跟上科技潮流，积极接纳新事物，培养学生终生学习的能力。具体改革措施如下：

（一）教学内容模块化

根据高频电路工程实践性的要求，按照调幅收音机和无线对讲机的工作过程，调整教学内容的结构与顺序。采用项目驱动的方式分解和重组电路，使得理论知识和实践知识有机结合。其中理论知识不强求面面俱到，结合学生的学习兴趣和知识基础，突出实践性强的知识点。调整的教学内容如图1所示：

图1 模块化教学内容

比如，无线对讲机项目，其功能可以划分为两大模块：调频发送设备和调频接收设备，每个模块对应的单元电路和知识点如表1所示。用到了教学知识体系中的LC正弦波振荡器、变容二极管直接调频电路、丙类谐振功率放大器、单谐振回路谐振放大器、双失谐斜率鉴频器、自动频率控制电路和锁相环电路。

表1 项目课题-模块电路-单元电路-知识点的教学体系示例

（二）教学模式多维联动

课程教学以应用为核心，采用项目化训练手段，将实用项目的开发过程贯穿于理论、实验和实训教学中，并结合各类学科竞赛，多维联动，从而培养学生的自主创新和工程实践能力，如图2所示。具体措施如下：

1.层次化教学

图2 多维联动教学模式

项目按功能和递进关系划分成四个层次。第一层是把项目分解成若干个子项目，分别阐述每一个子项目的工作原理，对项目进行总体方案设计；第二层是依据总体方案设计，在Multisim软件中画出项目原理图，通过虚拟仿真测试电路功能原理；第三层是根据原理图进行实物电路搭建，设置功能测试点，对每个功能测试点进行测试调试，验算结果是否达到项目的性能要求；第四层是对整个项目进行口述、验收，梳理设计过程中的原理、参数计算、注意事项等问题，从而再次回归到高频课程理论知识上。通过这种项目递进循环方式开展教学工作，使教学组织按步骤、有条不紊地向前推进，是高频理论和实践的有机融合，极大地激发了学生的学习兴趣。结课的学生可以自主完成射频类小型简易项目产品的立项、论证、开发、使用和维护，培养了学生的工程实践能力。

2.电路精练，实践紧凑

按照电子信息工程、通信工程等专业的培养方案，将高频电路课程由64课时（理论课时54+实验课时10）+1周课程设计调整为56课时（纯理论课时）+1周集中式课程实践（8学时实验+12学时综合性设计环节）,修改后电路内容更精练，集中式实践环节更紧凑。

以典型、实用电路为主高频电路种类繁多，每类电路还具有多样性，如果面面俱到，不仅抓不住重点，还会消磨学生的学习耐心，所以以应用为导向，主要讨论典型、实用电路，摒弃落后或相似相近的电路，重功能、特性、工作条件和输入输出接口，轻繁杂的原理推倒。逐渐消除学生数学物理不好就学不好高频电路的畏惧心理，树立高频电路简单易学的光辉形象。

3.建立并加强高频电路在本科毕业设计和各类学科竞赛中的重要地位。

鼓励学生大胆尝试高频电路应用于产品的实例，培养学生对课题研究的兴趣，组织学生参加多种学科竞赛。学生在竞赛选题中有“重数字、轻模拟；重软件、轻硬件”的偏好，高频电路在实际生活中有着广泛的应用，最典型的代表就是遥控飞行器，它是高频电路应用于实际产品的典型代表，颇受学生的喜爱。通过学科竞赛学生由对遥控飞行器的喜爱扩展到对高频电路的兴趣，使学生认识到高频电路的重要性。当然高频电路属于模拟信号，易受外界信号的干扰，对设备精度要求很高，而且随着近年来科学技术发展的日新月异，对高频电路的应用也提出了更高的要求。学生在参加学科竞赛过程中不仅积累了理论知识，而且极大锻炼了动手能力，克服了眼高手低的缺点，即使在实践应用中遇到困难也能迎刃而解。

（三）逐步完善高频网络开放课程和兴趣小组，延伸课堂教学时间

2016年12月获批安徽省《高频电路》大规模在线开放课程。大规模在线开放课程完全以学生的需要与爱好作为起点，强调以内容为中心、老师为引导，以学生为载体，以服务为导向，形成用优秀的课程资源建设和信息应用系统建设为核心的网络学习共同体[5]。《高频电路》大规模在线开放课程通过利用网络的便利性，凭借师生交流互动、疑难解答和管理等功能，开展作业、考试、答疑、讨论、获得学分评价等互动教学模式，此举对于开创一个全新的在线交互教学模式作了一次有益的探索和尝试。交互式课堂教学如图3所示。

图3 交互式课堂教学

目前高频电路课程组正在逐步完善和扩充网站内容，在开放网络平台基础上，引领学生大胆探索，成立高频电路兴趣小组，由老师指导、小组成员各司其职来开发高频电路的电子产品，成员全程参与产品的设计、元器件的采购、焊接、调试，最后编写总结报告，进行交流答辩，通过全员参与，既锻炼了学生对高频电路的抽象意识，也增强了他们的直观印象，无形中还培养了他们的团队合作精神。

（四）以项目任务为驱动，锻炼学生承接企业外包产品的开发服务能力

创新平台采用小型项目开发为任务驱动，提供可选项目课题，例如，射频卡读写器、无线射频识别系统、基于射频卡的电子门锁、上班打卡系统、遥控飞行器、超远距离汽车报警器、无线调频对讲机等，指导教师在课题应用场合、性能指标和关键技术方面引导推荐，营造良好的开放的学习氛围。学生根据兴趣取向和个人能力，从中选择一个题目，展开系统方案论证、模块化电路组成和接口设计、单元电路选择、软件仿真、焊接调试等开发流程。在此过程中，会遇到各种各样的问题，需要查询相关电路资料和元器件说明，问题解决的过程就是一个再学习和能力提升的过程。这个过程艰难而痛苦，需要坚强的毅力和极大的耐心，创新平台将提供教师督查指导和最后的电路作品竞赛助力学生完成该过程。对于能力比较强的同学，可以考虑承接企业外包产品开发任务，为毕业、就业、创业奠定实践基础。

（五）考核方法“综合全面、能力优先”，真实反映学生高频电路应用能力的掌握状况

表2 电子通信工程学院学科与科技竞赛获奖情况

课程的评价体系与考核方式对学生的学习有着重要的影响，因此不断完善、优化考试内容及方法就成了教学改革中不容忽视的因素。高频电路课程的考核就要侧重于应用性，由以往的偏重理论考核转变加强对实践性的考核，课程成绩评定方式由“平时过程考核+期末理论考试+应用能力考核”三部分组成。具体考核成绩评定办法如下：

学生应用能力考核由验证实验、设计实验、课程设计和课外作品制作四个环节构成。每一环节都先由教师根据内容的完成情况，分别从设计、过程、答辩三方面对各小组成员进行综合评分；然后由各个小组的组长对小组成员的工作量、完成进度及表现来进行评价打分；各小组的组长成绩则由教师来评分。通过以上考核方式，在潜移默化的训练过程中锻炼了学生的个人能力，提高了团队协作能力，也培养了学生的学习兴趣，引导学生从为了考试而考试的态度向善于分析问题、解决问题的转变，提高了学生的应用实践能力。

三、实施效果

我院通过以上教学改革方案的执行和实践，近几年在学科竞赛中取得优异成绩。如2015年全国大学生电子设计竞赛（全国决赛）荣获国家一等奖；2016年荣获全国大学生智能汽车竞赛（全国决赛）国家二等奖；荣获“大唐杯”全国移动通信技术大赛国家二等奖，国家三等奖2项；2017年荣获“恩智浦杯”全国大学生智能汽车竞赛国家一等奖2项，荣获“西门子杯”中国智能制造挑战赛国家二等奖1项，“大唐杯”全国移动通信技术大赛国家二等奖1项；2018年全国大学生智能汽车竞赛荣获国家二等奖2项，荣获“大唐杯”全国移动通信技术大赛国家一等奖1项，国家二等奖2项。表2是电子通信工程学院学科与科技竞赛在2017、2018两年间的具体获奖情况。

四、结论

《高频电路》课程教学中采用多维联动教学模式，以项目开发为主线，将理论教学、实验实训和科技比赛有机融合，并对课程内容、教学方法手段、课程考核方法等几个方面进行改革，实现了理论与实践的结合，突出了课程应用性特点。从实施效果来看，在一定程度上提高了学生的自主创新能力和工程实践能力，推动了地方性应用型本科高校的发展。