严红丽， 计成超， 石永华， 张阳熠

随着人类的步伐跨入21世纪，信息经济时代已经来临。在信息经济时代，只有掌握最先进的信息技术才能把握时代经济的命脉。信息技术是当今世界经济社会发展的重要驱动力，电子信息产业是国民经济的战略性、基础性和先导性支柱产业。电子信息科学与技术、电子信息工程、自动化等电气信息类专业，正是为了社会各行各业对信息技术人才的需求以及自身发展的需要而考虑开设的。目的就是为了培养和输送社会经济建设的具有较高素质的应用型人才。

电气信息类专业开设的相关专业基础核心课程一般包括：电路分析、高频电子技术、信号与系统、数字信号处理、通信原理等。这些课程的特点是覆盖面广、实践性强，是理论与实践紧密相关的课程，是培养创新型、应用型人才的重要课程。如果理论和实践教学有脱节，学生的动手能力、创新能力得不到有效锻炼和提高，则不利于实现和保障应用型人才的培养目标。因此，对电子技术类的基础核心课程的实践教学体系进行整合以及教学方法等方面进行综合改革，对培养具有较高素质的应用型人才非常必要。

1 综合改革的意义

在“培养地方经济建设需要的较高素质应用型人才”的办学思想指导下，为加强和重视实践教学环节，应该对电子技术类课程实验采取了一些旨在突出实践能力培养的新做法，如整合实验内容，将一部分实验课程独立设课，调整实验课时数等。

以电子信息工程专业为例，电路分析、高频电子技术、信号与系统、数字信号处理、通信原理这五门专业基础核心课程通常的教学计划进程安排如表1所示。从表1可以看出，这几门课在这个专业中占的分量很重，电路分析实验是单独设课的。电路分析是电类专业入门的专业基础课程，学生掌握了基本电路的分析方法，可以为学习后续几门课程打下基础。学习了信号与系统课程后，才能为数字信号处理和通信原理两门课程打下基础。即这些课程都是相关的，互相联系的,也有许多基本教学内容是部分重叠的。如电路分析课程中，动态电路的频域分析这一部分教学内容和《信号与系统》中连续系统的复频域分析的内容基本上相同。其它课程均有这样的情况，即两门课程或者多门课程间的内容有很多相同的内容。

由上面的分析知，这几门课程有许多基本教学内容相互贯通、相互融合。另外，各门课的实验项目也有部分重叠，如高频电子技术的幅度调制实验和通信原理的模拟乘法器幅度调制实验内容基本一样。

表1 教学计划进程表

因此，需要对这些相关课程进行总体规划，由单一课程建设向综合优化的课程群建设方向转化，优化和整合教学内容，压缩重复内容，减少课程学时数，强化实践实验教学环节。

2 理论教学内容的梳理、重组和优化

在对实验内容进行改革前，必须先对理论课的知识体系进行梳理、重组和优化，重新设计教学大纲和教学计划，否则达不到实践体系改革的目的。

对电子技术类课程进行综合改革，关键是五门核心基础课程的知识点的融合和分解，通过融合和分解，可以减少和消除内容的重复，有利于教学效果的再提高。

如《信号与系统》和《数字信号处理》都有离散信号的时域分析和Z变换的内容。《信号与系统》中的周期信号的傅里叶级数和非周期信号的傅里叶变换教学内容又和《通信原理》中的确知信号的内容基本相同。而《信号与系统》中的傅里叶变换中的频移性质、《通信原理》中的线性调制的原理、《高频电子技术》调制的原理是基本一样的。此外《电路分析》和《信号与系统》都有拉普拉斯变换和关于动态电路的频域分析等内容。

在处理诸如重复内容的问题上，有的教师会将和其他课程重复的内容略讲或者干脆不讲，这样做尽管解决了该课程的课时有限的问题，但是会和其他课程衔接不上，给学生的印象是课程间是独立的、没有关联而不成体系；有的教师会全部内容都讲而不管和其他课程的内容是否有重复，这样必然会引起课时不够、重点不突出的问题。因此，需要对课程进行再分解和设计，突出各门课程的侧重点，实现课程体系的优化[1-3]。

课程《信号与系统》和《数字信号处理》两门课都是从时间域到变换域，都注重实例分析，并且都对离散信号的时域分析和频域分析进行了非常详细地阐述。因此，可以从一门课中删除这部分内容而在另一门课中保留。处理的结果是：《信号与系统》侧重于确定性连续时间信号和系统分析，不再讲述离散部分，而《数字信号处理》以离散时间信号和系统分析、数字谱分析和数字滤波为主要内容。同理，在《信号与系统》里讲授傅里叶级数和傅里叶变换，而《通信原理》不再讲解，《通信原理》里着重讲解线性调制，而其它课程可以简单讲解。依此，可以避免重复和可能出现疏漏的问题。图1是改革后各课程之间知识的融合与分解示意图，图中的数字1-5分别代表电路分析、高频电子技术、信号与系统、数字信号处理、通信原理等五门课程。

图1 各课程之间知识的融合与分解

3 实验教学内容的整合和分解

理论与实践相结合一直是工科类专业长期以来行之有效的学习方法。在现有的实验体系中，没有考虑相关课程间的特点和相互联系性，每门课单独设定各自的实验教学内容，彼此之间没有关联。实验教学的特点是各门课会有相同的实验内容。实验教学改革的思路是去掉重复的实验，将重复的实验内容只作为一门课的实验，节约课时，提高了效率。

将各门课程的理论教学内容进行融合和分解后，就可以对各门课的实验内容也进行融合和分解。如抽样定理是《信号与系统》的一个实验，同时，也是《通信原理》的一个实验；调制与解调是《高频电子技术》的一个实验，同时也是《通信原理》、《信号与系统》一个实验。因此《电路分析》中的系统频响分析实验，可以放在《信号与系统》实验课程中，同时《信号与系统》的离散相关的实验移动到《数字信号处理》课程中。示波器的使用在各门课程里都会用到，所以，不需要作为一个单独实验项目，而作为一个实验技能加以掌握。

实验内容的融合和分解，在具体操作中，对各门课的实验指导书重新设计编写，合并为一本统一安排的课程群实验指导书，相关实验的硬件部分、软件部分实验结合在一起[4]。对重新编排之后的实验项目进行上墙展示，统一安排，各课程间的实验教学由实验任课老师自行协调分配[5]。重新编写后的实验安排如下：

《电路分析实验》安排16个课时，重在对电路基本理论的理解，必做的实验项目如下：电路元件伏安特性，叠加原理的验证，戴维南定理——有源二端网络等效参数的测试，双口网络测试，RC一阶电路的响应测试，受控源VCVS、VCCS、CCVS、CCCS的实验研究，日光灯电路(功率因数的提高)，三相负载的连接(三相交流电路)。RC选频网络特性测试，示波器的使用，R、L、C串联谐振电路的研究可以作为选做实验项目。

《高频电子技术》安排14个课时，突出功能电路的组成、工作原理性能特点及分析方法，必做的实验项目如下：调谐放大器，高频功率放大器，石英晶体振荡器，三点式LC振荡器及压控振荡器，振幅调制电路，振幅解调电路，调频电路。

《信号与系统》安排12个课时，强调基本的概念、理论和方法的掌握，必做的实验项目如下：零输入、零状态及完全响应，非正弦周期信号的分解与合成，信号的无失真传输，无源和有源滤波器，全通滤波器，信号的采样与恢复。

《通信原理》安排12个课时，提高学生解决实际通信问题的能力，必做的实验项目如下：HDB3编码与译码实验，FSK数字频率调制与解调实验，PCM脉冲编译码实验，PAM脉冲调幅解调实验，数字多路传输系统实验，循环码编译码实验。模拟乘法器幅度调制实验可以选做。

《数字信号处理》安排12个课时，重在培养学生应用DSP技术解决实际工作中的问题。必做的实验项目如下：常用指令实验，数据存储实验，中断实验，阵列式键盘数码管控制实验，液晶显示器驱动实验，二维图形生成实验。

4 仿真软件的运用

电气信息类专业开设电路分析、高频电子技术、信号与系统、数字信号处理、通信原理等核心课程实验都是硬件相关的实验。硬件实验的缺点是器件损耗大，投资大，不易管理。实验内容受到硬件条件的限制，特别是集成化的实验箱，只有实验箱里有的实验才可以开设，实验箱里没有相应的实验模块就无法根据实际教学需要去开设，不易发挥学生的主观能动性，学生的能力得不到锻炼。

在教学中引入EWB、Multisim、PROTEL或MATLAB等电路设计和系统仿真软件，可以补充硬件实验的不足。应用仿真软件可以对实验参数随意进行改变，灵活性好，并且可以在实验参数、实验结果等方面和硬件实验同时进行对比，从而引发学生积极思考。如《高频电子技术》的线性调制实验和《信号与系统》的调制实验的原理是一样的，但内容是有区别的，前者的载波是高频信号，而后者的载波一般是低频信号，软件实验中对载波频率这个参数进行改变出现的结果和载波的频率没有关系，而硬件实验中，频率的高低会影响实践电路的设计和结果。又如在验证抽样定理的实验时，软件实验时，抽样频率只要达到信号频率的两倍即可无失真还原原始信号，但是当用硬件电路实现时，即使达到信号频率的两倍或者三倍还是无法无失真的还原原始信号的，要达到五倍以上的信号频率，结果才会有改善。

充分利用Multisim等仿真软件的强大仿真功能，在正式实验前或者理论教学的时候，先利用软件进行演示其导出过程，把抽象概念和理论直观化，使学生先有一个直观概念。正式开始实验时，学生可以用仿真软件设计研究信号参数改变对系统特性的影响，以及系统参数改变对信号影响，弥补硬件实验箱参数不可调的不足。对照软件实验结果和硬件实验结果，让学生分析实验结果的异同点，从而可以进行理论联系实际，实践促进理论学习。利用这些仿真设计软件，学生在课外可以先设计电路进行仿真验证，然后再进实验室进行实际电路搭建和测试，虚实结合，既培养了学生的基本实验技能，又让学生了解当前电子设计领域的先进技术和设计方法。

5 结论

本文从电气信息类专业的特点和电子技术类课程的特点出发，对电路分析、高频电子技术、信号与系统、数字信号处理、通信原理五门课程的理论教学内容和实验教学内容进行了改革，融合和分解，减少重复的教学内容，并且充分利用电路设计与仿真软件,如Multisim软件，软硬件实验相结合，对实验内容重新设计和编排，从而使得各门课程的实验内容前后衔接起来。通过这样的改革，以期能提高教学质量，激发学生学习兴趣，培养学生创新思维能力，使学生在校学习的许多理论和社会实践较紧密地进行联系，进一步提高学生的科技创新、工程实践等方面的能力[6]。

[参 考 文 献]

[1] 杨德俊．现代电子技术综合实验与能力培养[J]．实验科学与技术，2005(3)．

[2] 牟海维，吕秀丽，张勇,等．电子类课程实践教学改革的思考[J]．长春理工大学学报，2009．

[3] 莫 磊．电子类专业实验教学改革研究[J]．实验科学与技术，2011,9(5)．

[4] 肖 虹，景彦君．电子实验教学的改革与实践[J]．高校实验室工作研究，2009,101(3)．

[5] 俎云霄，王卫东，张健明,等．基于课程群的电子信息类专业基础课程教学改革[J]．现代教育技术．2010,20(13)．

[6] 韩芝侠．电子技术类课程创新能力培养教学体系研究[J]．黑龙江科技信息，2010(26)．