基于工程认证的高频电子线路课程改革探索
张辉 张颖 陈智丽
摘要：工程教育专业认证是国际通行的工程教育质量保障制度，它要求高校工科类专业能够为社会培养合格的高级应用型专门人才。针对高频电子线路课程知识体系繁杂、内容抽象，学生学习起来比较困难等现状，本文以“应用”为导向，探讨了目前高频电子线路教学中存在的问题，并对其教学内容、教学方法、实验教学等方面进行了改革。这些教学改革手段有效提高了学生的学习效率，锻炼了学生的合作、创新能力，这将有助于推动我校通信工程专业的稳定发展。
关键词：高频电子线路;课程改革;无线通信;工程教育
中图分类号：G642? ? ? 文献标识码：A
文章编号：1009-3044（2021）18-0183-02
开放科学（资源服务）标识码（OSID）：
1引言
工程教育专业认证是提高我国高校工程教育质量，促进国际从业资格互认的有效途径。自我国在2016年加入《华盛顿协议》以来，工程教育专业认证已成为本科院校提高人才培养质量的有效途径[1]。在《华盛顿协议》的推动下，越来越多的高校参加相关学科的工程教育认证工作，努力推进相应的专业进行课程改革。通过专业认证可以使我国的高等工程教育制度和工程师制度与国际社会更好地接轨[2]。
“高频电子线路”是通信工程专业的主干课程之一，也是一门理论和实践强，学生难以理解掌握的一门课程。本门课程理论推导多、原理较为复杂，且随着科学技术的飞速发展，新型电子器件也正在广泛应用。在这种情况下，如何提高高频电子线路的教学效果，培养学生的分析能力、设计能力，达到工程认证人才培养模式的培养目标，是我们需要探索的课题。
2教学中存在的问题
工程教育专业认证以提升学生的工程素质和实践能力为出发点，培养具有工程素养的应用型、创新型人才。“高频电子线路”课程理论性强、数学思维要求高，教师授课往往一味讲解枯燥理论及公式，过多注重理论部分的教学内容，很少将工程案例、实践引入到课堂，缺乏有效的工程思维训练与工程能力培养。另一方面，学生把考试及格作为学习目标，期末考试成绩权重高，没有全面地反映学生学习过程，缺少动手能力、工程思维训练的培养，不能对后续教学活动提供有效的反馈，与基于产出的工程认证教育理念持续改进相差甚远[3]。
3课程建设与改革尝试
3.1 精简公式推导，优化教学设计
“高频电子线路”课程教学过程应紧扣课程目标，强化电路与系统的联系。本门课程公式较多，公式的数学推导过程复杂，对于数学思维较差的同学，很难理解推导过程，如果教师过多注重理论知识的推导，将偏离工程认证的教育理念。因此，课题成员在教学的过程中 “轻公式 ，重本质 ”，精简公式推导过程，形象描述概念，注重结论的应用，让学生理解电路工作的本质。
“高频电子线路”课程主要讲解无线通信系统发送设备和接收设备中的各单元电路，它们都是基于非线性器件实现的，可以采用不同形式的电路实现相同的功能，各种电路之间存在着共性。每年对专业课程大纲进行修订，授课中依照最新大纲要求，把无线通信系统中各模拟单元电路分散的知识点转化为知识点模块，以每个模块的功能为引导，将单元电路的工作原理和实际电路构成逐步展开讲解，再将各分散模块结合为一个整体。无线通信系统的模块化知识体系框图如图1所示。要求学生能够辨识、解释图1中包含的高频电子线路中典型电路的原理构成、功能，能通过查阅资料对工程问题进行电路方案选择。掌握非线性电路的分析方法和调制解调的基本方法，培养对给定实际电路进行分析与应用的能力。
我校通信专业学生在大二学年的电子实习中已经组装、焊接过半导体收音机，对无线通信系统有一定的感性认识。教师在授课时采用任务驱动法对收音机电路图、元器件组成的电路工作原理进行讲解，比如LC选频网络、小信号放大器、混频器等信号收发电路。由学生熟悉的半导体收音机为载体选择任务，把任务结合到高频电子线路不同章节的知识点、单元模块中，把不同任务进行细分，从中归纳需要掌握的知识内容，实现理论和实践结合的应用教学。这种日常实践案例结合理论知识的授课，改变了学生被动思考的状态，激发学生主动参与课堂理论授课、问题讨论的热情，培养学生工程思维的能力。
随着科学技术的发展，移动通信设备的发展更是日新月异。教师在教学中关注通信领域国内外新技术发展，把华为5G、蓝牙、物联网等射频通信新知识导入到课堂，适当增加集成化通信系统的内容，以通俗易懂的讲解使学生及时了解现代通信技术发展的现状，激发学生业余时间查阅相关资料自行进行学习，培养学生能够针对工程问题收集信息、查阅文献的能力。
3.2 丰富教学手段，提高教学质量
为了使学生更容易理解复杂的高频电子线路基础理论知识，教学中采用多媒体和板书结合等方式开展课堂教学活动。板书提供教学内容的主线条，使学生对需要掌握的理论知识一目了然;再利用多媒体课件，将复杂、难以理解的公式、电路动态特性等理论知识以静图、动图等形式直观地展现出来;利用Multisim 等仿真软件，把高频仿真电路及其测试结果直观演示出来，实现了图文并茂，生动、形象地把知识内容展示给学生，增加了课堂的生动性，使学生对所学知识理解更透彻。
3.3 实验教学改革，注重动手能力
高频电子线路是理论较多，专业性很强的课程，实践是该课程很重要的一部分。实验主要分为理论知识验证、综合设计等类型。对于理论知识型实验，强调理论教学与实验开设的同步进行，相关实验在理论授课结束后就进行，例如高频小信号放大器实验、功率放大器等实验，这种理论与实践密切结合方式有利于加深学生对所学知识的理解，培养学生分析、归纳和通过信息综合整理合理有效的结论能力。
结合工程认证的教学目标，增设了一些综合设计的实验内容，例如由学生自主查阅资料设计无线遥控门铃、无线对讲机等实验，对于基础好的学生也可以根据自己兴趣和教师灵活确定实验内容。学生通过查阅文献进行自主电路设计、焊接、调试等，学生在调试电路的过程中，掌握基本的高频单元电路设计方法，激发学生的学习积极性。通过这种开放性实验的训练，锻炼学生理论联系实际和创新能力，同时也培养了学生之间的团队合作精神。
3.4建立多元化的考核方法
传统的高频电子线路的考核方式多由期末闭卷考试和平时成绩2部分组成，卷面成绩占85%以上比例。为了改变传统的“终结性评价”方式，本门课程的最终考核以考查学生对无线通信系统各部分核心知识的掌握程度，对专业知识应用能力为重点[4]，具体包括期末考试（ 60% ） 、实验环节（ 10% ） 、作业（10% ） 、课堂表现（ 10% ）、随堂测验（ 10% ）。其中，期末考试试题加大了有关电路分析设计、工程应用题等内容，并且采用闭卷考试的形式，主要考查学生对本门课程核心知识的掌握程度，以及独立分析问题、设计电路和综合运用的能力;实验环节依据学生实验前预习，实验课动手操作情况，实验后报告整理、分析情况进行考核，考查学生的整理数据和动手能力;课堂表现以小组成员参加分组讨论，主动提问或回答问题情况进行评价，着重考查学生利用业余时间收集资料、小组成员沟通和语言表达能力;作业主要以章节习题完成情况进行评价，随堂测验采取开卷形式，它们着重考查各模块理论知识的掌握程度。
4 結语
本文探讨了工程认证背景下 “高频电子线路”课程的教学现状，以培养学生工程素养能力为目标，在教学方法、手段、考核等方面进行了探讨，并取得了初步的成果。工程教育专业认证下“高频电子线路”课程改革的路还很长，还需要不断地创新，继续促进教学活动的持续改进。
参考文献：
[1] 董洁，李擎，彭开香，等.工程教育专业认证中课程目标达成评价方法研究——以北京科技大学自动化专业“过程控制”课程为例[J].高等理科教育，2019（4）：121-125.
[2] 王恩成，张东彦.基于工程教育专业认证的高频电子线路教学改革[J].电子世界，2016（6）：144-145.
[3] 李依潼，王骥，郭磊.基于OBE理念的“高频电子线路”课程重塑[J].电气电子教学学报，2020，42（5）：80-83，104.
[4] 阎子勤，杨安，谢文彪.电子信息工程专业高频电子线路课程教学改革探索[C]//教育部中南地区高等学校电子电气基础课教学研究会第二十届学术年会论文集.郑州，2010：231-234.
【通联编辑：光文玲】
