通信电子线路课程中的学科交叉融合教学设计_赵珉.pdf

Application 创新应用132 电子技术 第 52 卷 第 5 期（总第 558 期）2023 年 5 月学质量；激发学生的学习兴趣和创造力，成为既具有深厚理工知识功底，又具有创新实践能力的复合型人才。2 通信电子线路课程的教学设计融入应用牵引。移动通信、5G技术以及物联网技术等都离不开通信电子线路，也是本课程在当下的前端应用，这些技术剧烈地变革着人们的生活、生产方式。另外，通信电子线路及系统早已从由分立的器件、组件或芯片来构成发展为高度集成的集成电路，目前集成水平已经深入到10nm以下，前瞻性材料、器件与电路的研发如火如荼，其信号耦合原理、调制原理都有了突破性进展。可以在教学的各个环节适当地地融入相关的集成电路、先进制造、材料科学等专业内容及相关快速发展的新兴技术，作为课程内容的应用牵引，借由这些蓬勃发展的新技术与应用激发学生探究“通信电子线路”知识体系的兴趣与主动性。融入物理根基。本门课程内容在形式上基本是其先导课程模拟电子线路在信号高频段的延伸，因此借由模拟电子线路作为切入通道，能够使学生较好地过渡到本课程的内容学习。但在本课程传统教学中往往用Y参数模型取代模拟电子线路中的简化H参数模型的方式作为两门课程基本问题的过渡方法，虽然这个方法简单且行之有效，0 引言跨学科、多学科的交叉融合是指整合两个或多个学科或专业知识领域的概念、信息、内容、方法和理论，对超越单一学科界限的问题进行研究的模式。跨学科人才培养模式已成为重大突破性科研成果的良好孵化温床。但是目前我国高校基本上都是以学科为基础的单一学院建制，学科越分越细，虽然有利于集中和统筹资源，重点建设专长领域，但由于专业方向划分过细，教师封闭在各自的专业领域，割裂了与其他学科的联系，使学科的交叉融合产生了无形壁垒。1 研究背景通信电子线路是电子信息工程、物联网工程等专业的基础课程，并且起到承上启下的纽带作用。该课程内容繁多、知识点抽象复杂，理论性和综合性较强，对数学知识能力及物理原理理解的要求都较高。传统教学方法多以知识传授为主，课程教学知识面相对狭窄，学生文化素质、个性品质和创造力等的培育和提升方面往往较为欠缺，造成学生不仅理论薄弱，且实践能力和创新能力不强。为此，基于学科交叉融合思路对通信电子线路课程进行深入的教学研究和改革势在必行。本文从教学内容设计、教学方法改革等方面探索“学科交叉融合”由理念走向实际的方法与措施，切实提高教基金项目：岭南师范学院2022年教育教学改革项目。作者简介：赵珉，岭南师范学院电子与电气工程学院，副教授，博士；研究方向：电子技术。收稿日期：2023-01-03；修回日期：2023-05-12。摘要：阐述通信电子线路课程中的学科交叉融合教学设计方法与措施，融合物理基础、虚拟仿真手段、线上线下资源构建立体知识体系。关键词：通信电子，学科交叉，融合教学，虚拟仿真。中图分类号：TN9-4文章编号：1000-0755(2023)05-0132-02文献引用格式：赵珉.通信电子线路课程中的学科交叉融合教学设计J.电子技术,2023,52(05):132-133.通信电子线路课程中的学科交叉融合教学设计赵珉（岭南师范学院 电子与电气工程学院，广东 524048）Abstract This paper expounds the teaching design methods and measures of interdisciplinary integration in the course of communication electronic circuit,and integrates physical foundation,virtual simulation means,online and offline resources to build a three-dimensional knowledge system.Index Terms communication electronics,interdisciplinary,integrated teaching,virtual simulation.Design of Interdisciplinary Integration in Teaching Communication Electronic Circuits CourseZHAO Min(Lingnan Normal University,Guangdong 524048,China.)Application 创新应用电子技术 第 52 卷 第 5 期（总第 558 期）2023 年 5 月 133但它掩盖了信号在高频段所引发的重要物理过程及与低频段的重大区别，在实验等环节容易发生学生无法解释一些“奇怪”现象的状况。所以虽然信号在高频段所引发的物理过程并不是本课程要求掌握的主要内容，但在面对工程问题的复杂性时，人为的学科划分反而成了创新思维的束缚，不利于问题的解决。因此，非常有必要为学生深挖与夯实支撑“通信电子线路”知识体系的学科地基，包括物理原理的分析与数学工具的运用。教学方法。（1）注重场景实例切入。本课程涉及的内容非常广泛，包含复杂多变的实际电路结构，具有较强的理论性和工程实践性，这使得学生在刚开始学习时不仅在基本理论和原理部分就感到困难，在分析实际电路与工程设计实践时更是感到茫然和力不从心。如果通过生动具体的应用实例以“抓眼球”的方式引入教学内容，则能够更好地激发引入学生的学习兴趣。例如在课程绪论部分切入军用无线电台在战场上所发挥的作用，突出通信电子线路的重要性；在学习角度调制电路时，以车载MP3-FM发射器为例让学生体会身边的调频电路及其实用性。（2）引入虚拟仿真手段。虽然虚拟仿真部分内容对应有专门的课程，但如果能在通信电子线路课程理论和实验的讲解中借助电路仿真软件对局部信号进行监测，或者对整体电路的性能与功能进行分析，则能使学生较好地理解信号的动态变化，从而快速掌握特定通信电子线路的工作原理。因此拟引入如Multisim、LabVIEW等仿真软件工具，辅助学生在理论与实验部分的学习。在实验课程的考核环节中，可以将软件仿真作为辅助考核手段，以应对硬件故障或无法开展线下教学等突发状况。（3）融合线上线下资源，助力构建立体知识体系。线下资源主要包括教材、参考书和实践环节的硬件资源。教材是当前课程教学内容的主要载体，因此需要根据当前行业发展状况、根据专业发展定位和人才培养方案及时关注教材变动，适时调整教材的选择。实践环节上构建开放式实验室，有针对性地设计探索型、研究型、开放式的实验内容，鼓励学生充分利用学校实验室资源进行自主探索。近年来，像中国大学MOOC、学堂在线、网易云课堂等线上教学平台为学生的课程学习提供了异常丰富的资源。但也会给学生的挑选带来一定的困难，作为教师，利用自身在专业和教学上的经验能够更高效地实现甄别。3 通信电子线路课程的教学实践前期调研。（1）与本专业相关的实习单位、用人单位联系，进行人才知识技能需求调查。企业是人才需求的一线，也是高校教育的人才输送基地。企业的需求往往代表了行业发展的风向标，也是高校学科与课程教育调整的依据。（2）采用问卷调查或座谈研讨的形式开展调查研究。调查的对象主要为：近5年内学习过该课程的毕业生和在校生；教授过本课程的教师。调查内容根据不同对象设置有针对性的问题，主要围绕对本门课程学习的感受、本门课程与其他学科联系及在日后工作中发挥的作用等。分析上述系列调查的结果，总结教师与学生对本门课程教学的意见与建议，作为制定教改措施的依据。（3）文献调查研究。根据调查研究与综合分析，并参照专业人才培养方案融入学科交叉融合思想完善课程标准。长程项目+短程问题。为了充分调动学生的学习兴趣和主动性，可以在学期之初课程内容开始前布置若干具有一定复杂程度的综合性设计性项目，该项任务的完成情况以一定比例计入学生的过程性评价中。这些综合性设计项目往往涉及多学科的专业内容，如电子、机械、材料、加工等，具有学科交叉融合的特征，不仅丰富了学生的知识体系，也为后续参加各类综合性高挑战性强的专业竞赛和完成毕业设计提供了实践训练。“短程问题导向”指阶段性学习中对局部课程内容的导出、深入和与其他内容与联系等环节上均以回答与解决具体问题的方式进行，让这些具体问题指引学生完成阶段性学习，并与长程贯穿的项目相呼应。该方法使学生从一开始就以完成某项综合性设计的心态进入课程及相关阶段性的学习，目标感与方向感更强，促进学生间就课程内容的交流讨论和互帮互助，有利于提升学习的主动性和效率。可以设计如调幅广播收音机设计、调频收音机设计、简易无线遥控系统设计、无线环境监测模拟装置设计等贯穿所有课程内容的开放性、研究性题目。由学生自由分组选题，由组长负责对本组设计项目进行内容拆解和成员任务分配。在所有课程结束后以总结性论文形式提交，对每个项目的完成要求在历史背景、发展状况与前景展望方面进行了充分调研论述的基础上再进行具体电路系统的原理分析。最后组织学生对所有项目进行随堂答辩，即每位同学可以针对其他小组的项目提问并以小组为单位对其他小组完成情况进行打分，再与老师的打分进行总评记分。4 结语本文在课程教学与课程建设的微观层面进行探索，不仅是教学法的创新，也为在宏观层面的推进积累实践经验。在教学内容上基于学科交叉融合引导学生围绕“通信电子线路”内核构建立体化专业知识体系；探索促进学科交叉融合的教学方法，有效提升教学质量和人才培养质量。参考文献1 包水梅.基于交叉融合的高等教育学学科发展理路J.国家教育行政学院学报,2021(09):39-46+66.