高频电子线路说课陈家福.ppt

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1、信息学部信息学部 广播电视工程专业教研室广播电视工程专业教研室陈家福陈家福2012年2月高频电子线路课程说课高频电子线路课程说课 说课主要内容：说课主要内容：一、前言一、前言二、本课程的重点与难点二、本课程的重点与难点三、教学方法与保障措施三、教学方法与保障措施四、课程的基本特色四、课程的基本特色一、前言一、前言（一）（一）课程简介课程简介（二）（二）我对本课程教学大纲的理解与我对本课程教学大纲的理解与认识认识（三）教学摸底调查的必要性与重要（三）教学摸底调查的必要性与重要性认识性认识（四）教学的基本策略与方法（四）教学的基本策略与方法一、前言一、前言-（一）（一）课程简介 1 1、课程性质：

2、课程性质：高频电子线路是通信及广播电视工程高频电子线路是通信及广播电视工程类各专业的一门重要的专业技术基础课。类各专业的一门重要的专业技术基础课。2 2、课程的主要任务：、课程的主要任务：研究高频条件下电子通信系统中所涉及到研究高频条件下电子通信系统中所涉及到的信号发送、传输、接收及处理全过程中的信号发送、传输、接收及处理全过程中所用到的电子线路的基本原理、典型电路所用到的电子线路的基本原理、典型电路和基本分析方法。和基本分析方法。一、前言一、前言-（一）（一）课程简介 任务要点是传授专业知识的任务要点是传授专业知识的基本概念基本概念、基本电路模型基本电路模型、基本数学表达式基本数学表达式的

3、三基的三基本教学。本教学。3 3、课程的教学目的：、课程的教学目的：使学生掌握使学生掌握RFRF条件下的高频模拟电子条件下的高频模拟电子线路（线路（特别是非线性特别是非线性）的工作原理、分）的工作原理、分析方法、电路特点及其工程性综合应用，析方法、电路特点及其工程性综合应用，为后续相关专业课程的学习打下基础。为后续相关专业课程的学习打下基础。一、前言一、前言-（一）（一）课程简介 4、课程发展沿革课程发展沿革本课程自本课程自20112011年为应运年为应运20102010级通信专业而开级通信专业而开设，该课程是本学院通信工程、广播电视工设，该课程是本学院通信工程、广播电视工程的专业技术基础必修

4、课程。目前，高频程的专业技术基础必修课程。目前，高频电子线路课程内容虽然是现代通信技术的电子线路课程内容虽然是现代通信技术的基础，但受其支撑的信息数字化基础，但受其支撑的信息数字化RFRF技术已经技术已经发生了翻天覆地的根本性变化。发生了翻天覆地的根本性变化。这种变化对传统的高频电子线路教学模这种变化对传统的高频电子线路教学模式、教学思维方法和手段提出了巨大挑战。式、教学思维方法和手段提出了巨大挑战。一、前言一、前言-（一）（一）课程简课程简介介 以模拟的硬件电路为主体是第一代通信以模拟的硬件电路为主体是第一代通信的特征；的特征；以传统硬件为主导并与微计算机技术结以传统硬件为主导并与微计算机技

5、术结合的是第二代通信的特征；合的是第二代通信的特征；如今已发展成为以传统终端硬件为辅，如今已发展成为以传统终端硬件为辅，嵌入式微计算机和软件为主的第三代通嵌入式微计算机和软件为主的第三代通信，全面进入了信息数字化、网络化、信，全面进入了信息数字化、网络化、软件无线电为主导方向的时代。软件无线电为主导方向的时代。一、前言一、前言-（一）（一）课程简介课程简介 第四代通信技术正在研发中，机电仪第四代通信技术正在研发中，机电仪一体化、微型化、集成化、数字化、一体化、微型化、集成化、数字化、网络化、智能化、计算机普适应用、网络化、智能化、计算机普适应用、流媒体技术和软件无线电技术综合化，流媒体技术和软

6、件无线电技术综合化，已成为发展趋势。已成为发展趋势。高频电子线路课程教学怎样去适高频电子线路课程教学怎样去适应这些变化，发挥好应有的专业技术应这些变化，发挥好应有的专业技术基础的支撑作用，成为课程教学的课基础的支撑作用，成为课程教学的课题之一。题之一。一、前言一、前言-（一）（一）课程简课程简介介 4、课程课程的特点、比较和作用的特点、比较和作用课程特点：课程特点：课程课程内容具有内容具有较较强的强的“理论性、工程性和实践理论性、工程性和实践性性”；它综合了它综合了“电路基础电路基础”、“信号与系统信号与系统”、“模拟电子线路模拟电子线路”以及以及“高等高等数学数学”、“电磁电磁物物理理”等先

7、等先修修课程的课程的基本基本知识知识点；点；全面讲授了全面讲授了较较高频率条件下电子电路的高频率条件下电子电路的技术性技术性能、特点能、特点和和作作用。用。一、前言一、前言-（一）（一）课程简介课程简介 比较：比较：前期模拟电子线路前期模拟电子线路课程课程是基于线是基于线性的性的普通低频电路普通低频电路，而，而高频电子线高频电子线路路则是基于非线性的则是基于非线性的RFRF电路，故又电路，故又称为称为“非线性非线性电子电路电子电路”，本质上是本质上是“通信电子电路通信电子电路”。作用：作用：在本学科在本学科的后续专业技术课程教学的后续专业技术课程教学中中具有打基础和具有打基础和承上启下的重要作

8、用。承上启下的重要作用。一、前言一、前言-（二）（二）我对本课程我对本课程教学大纲的理解与认识教学大纲的理解与认识 1、教学有自身规律性，严谨的教学必教学有自身规律性，严谨的教学必须制定大纲，并依此严格执行。须制定大纲，并依此严格执行。2 2、课程教学大纲是根据专业人才培养、课程教学大纲是根据专业人才培养目标、培养计划、相关知识结构和课目标、培养计划、相关知识结构和课程体系设计而制定的具体的课程教学程体系设计而制定的具体的课程教学文件，是学校教学质量保障体系中文件，是学校教学质量保障体系中“制度层面制度层面”的基本要件之一。的基本要件之一。一、前言一、前言-（二）（二）我对本课程教我对本课程教

9、学学 大纲的理解与认识大纲的理解与认识3 3、为避免课程教学偏差，确保在有限、为避免课程教学偏差，确保在有限和宝贵的学时中教学质量不因人而异，和宝贵的学时中教学质量不因人而异，每位教师都要认真领悟课程教学大纲每位教师都要认真领悟课程教学大纲的精神要点，明确教学任务、目的、的精神要点，明确教学任务、目的、教学内容和要求，遵守教学制度，力教学内容和要求，遵守教学制度，力求确保课程教学的质量。求确保课程教学的质量。一、前言一、前言-（三）开课前教（三）开课前教学摸底调查的必要性与重要性认学摸底调查的必要性与重要性认识识4 4、除了充分领悟教学大纲外，开课前、除了充分领悟教学大纲外，开课前对学生的先修

10、课程情况和基础现状的对学生的先修课程情况和基础现状的摸底调查，弄清大多数学生的认知接摸底调查，弄清大多数学生的认知接收能力也是十分必要的，这是有的放收能力也是十分必要的，这是有的放矢、深入浅出、因人施教的重要前提。矢、深入浅出、因人施教的重要前提。5 5、教学不能脱离社会对技术的需求和、教学不能脱离社会对技术的需求和学生的实际。学生的实际。一、前言一、前言-（四）教学基本策略与方法（四）教学基本策略与方法1 1、抓住重点、分散难点、用通俗的语言从、抓住重点、分散难点、用通俗的语言从不同角度，把重点放在不同角度，把重点放在“基本概念基本概念”、“基基本电路模型本电路模型”和和“基本数学表达式基本

11、数学表达式”的分析的分析和阐述上；和阐述上；2 2、并尽可能结合一些工程应用的实例（多、并尽可能结合一些工程应用的实例（多以典型实例替代纯理论分析）；以典型实例替代纯理论分析）；3 3、即在课程教学中坚持、即在课程教学中坚持“三基本三基本”的原则，的原则，这就是在课程教学中把握好这就是在课程教学中把握好“技能为主技能为主”、“理论够用理论够用”的度、因人施教和化解难点的的度、因人施教和化解难点的教学策略。教学策略。一、前言一、前言-（四）教学基本策略与方法（四）教学基本策略与方法传统板书与多媒体课件教学相结合；传统板书与多媒体课件教学相结合；自编讲义与选用教材相结合起来；自编讲义与选用教材相结

12、合起来；理论与工程应用实例相结合；理论与工程应用实例相结合；经典硬件实验与适度的计算机经典硬件实验与适度的计算机MATLABMATLAB高频电路高频电路仿真实验相结合；仿真实验相结合；课堂作业与讲评相结合；课堂作业与讲评相结合；课堂提问、答疑（加强师生互动）；课堂提问、答疑（加强师生互动）；教学手段多样化。教学手段多样化。以上这些都是搞好课程教学的经验之谈和有效方以上这些都是搞好课程教学的经验之谈和有效方法。法。二、本课程的重点与难点二、本课程的重点与难点（一）课程重点（一）课程重点按照教学大纲要求，本课程的重点内容是：按照教学大纲要求，本课程的重点内容是：第一章第一章 绪论【对教学内容和课程

13、地位的初步认识绪论【对教学内容和课程地位的初步认识 （约（约2 2学时学时)】第二章第二章 高频电路基础高频电路基础【高频条件下对【高频条件下对L L、C C、R R电路及电路及选频特性的再认识选频特性的再认识(约约5 5学时学时)】第三章第三章 高频小信号选频放大器高频小信号选频放大器【收信原理主体电路【收信原理主体电路(4(4学时学时)】第四章第四章 高频谐振功率放大器高频谐振功率放大器【发信原理主体电路【发信原理主体电路(6(6学学时时)】第五章第五章 正弦波信号产生器正弦波信号产生器【运载工具和时基信号主体【运载工具和时基信号主体电路电路（3 3学时）学时）】二、本课程的重点与难点二、

14、本课程的重点与难点第六章第六章 非线性电路和混频器非线性电路和混频器【非线性原【非线性原理、分析与应用理、分析与应用(约约6 6学时学时)】第第七七章章 振幅调制与解调振幅调制与解调【线性频谱变换【线性频谱变换原理与应用原理与应用(约约6 6学时学时)】第第八八章章 角度调制与解调角度调制与解调【非线性频谱变【非线性频谱变换原理与应用换原理与应用(约约6 6学时学时)第第九九章章 锁相环路与频率合成技术锁相环路与频率合成技术【反馈【反馈自动控理与应用电路主体自动控理与应用电路主体(约约6 6学时学时)】二、本课程的重点与难点二、本课程的重点与难点（二）课程难点（二）课程难点鉴于鉴于“软件无线电

15、软件无线电”对电路数学建模的教学需对电路数学建模的教学需要，本课程的难点主要为以下几个方面要，本课程的难点主要为以下几个方面1 1、基本概念、基本电路模型、特别是基本数学、基本概念、基本电路模型、特别是基本数学表达式必须学习、理解和掌握，这是首要难点。表达式必须学习、理解和掌握，这是首要难点。2 2、高频条件下分布参数的概念、作用和影响；、高频条件下分布参数的概念、作用和影响；3 3、高频电子信号的选频网络基本原理、典型电、高频电子信号的选频网络基本原理、典型电路与基本分析方法与应用；路与基本分析方法与应用；4 4、阻抗匹配概念、阻抗变换网络的典型电路原、阻抗匹配概念、阻抗变换网络的典型电路原

16、理与分析方法与应用；理与分析方法与应用；二、本课程的重点与难点二、本课程的重点与难点5 5、非线性电路的概念、特点、原理、分析方法、非线性电路的概念、特点、原理、分析方法与通信工程中的实际应用；与通信工程中的实际应用；6 6、电信号的时间域与频率域概念在高频电子线、电信号的时间域与频率域概念在高频电子线路中的认识和应用；路中的认识和应用；7 7、频谱的线性变换与非线性变换原理与应用；、频谱的线性变换与非线性变换原理与应用；8 8、反馈控制原理在高频电子线路中的应用（主、反馈控制原理在高频电子线路中的应用（主要是锁相环原理与基本计算方法和频率合成器要是锁相环原理与基本计算方法和频率合成器的重要应

17、用）。的重要应用）。对于初初接触射频领域和非线性电路的学生来说，以上对于初初接触射频领域和非线性电路的学生来说，以上难点突出表现为新概念和技术术语多，基本公式多难点突出表现为新概念和技术术语多，基本公式多（还难以廻避），分布参数的概念较难理解和接受。（还难以廻避），分布参数的概念较难理解和接受。二、本课程的重点与难点二、本课程的重点与难点上述重点内容如果仅仅照本宣科，简单地一路上述重点内容如果仅仅照本宣科，简单地一路讲下去，这些内容之间相对是独立的，很难让讲下去，这些内容之间相对是独立的，很难让学生将它们与通信系统之间产生认识上的关联。学生将它们与通信系统之间产生认识上的关联。所以课程教学中应

18、特别注意在所以课程教学中应特别注意在“绪论绪论”中简明中简明扼要地认真阐述通信系统的基本构成情况；扼要地认真阐述通信系统的基本构成情况；刻意介绍和说明高频电子线路中各章节内刻意介绍和说明高频电子线路中各章节内容与通信电子系统之间的内在关系；容与通信电子系统之间的内在关系；说明它的重要地位、工程背景和目前的发展趋说明它的重要地位、工程背景和目前的发展趋势。势。让学生初步了解本课程的重点和难点所在。让学生初步了解本课程的重点和难点所在。后续授课中还要注意反复不断地与学生互动和后续授课中还要注意反复不断地与学生互动和适时提醒，以加深印象、认识和记忆。适时提醒，以加深印象、认识和记忆。二、本课程的重点

19、与难点二、本课程的重点与难点高频电子线路的知识点涉及到了通信系统中高频电子线路的知识点涉及到了通信系统中发信与收信的全过程。发信与收信的全过程。本课程教学既要注意内容的系统性又不能面面俱本课程教学既要注意内容的系统性又不能面面俱到，还要恰到好处地把握住课程内容的关键环节。到，还要恰到好处地把握住课程内容的关键环节。其中：有线信道主要为导线、电缆、光纤其中：有线信道主要为导线、电缆、光纤 无线信道主要为自由空间无线信道主要为自由空间发端用户信道收信设备收端用户发信设备消息信号消息信号高频信号高频信号三、教学方法与保障措施三、教学方法与保障措施（一）（一）教学的思想方法教学的思想方法教学中主要采取

20、了教学中主要采取了“三基本法三基本法”、“集成观集成观念法念法”和和“仿真辅助教学法仿真辅助教学法”（三基本在前（三基本在前面已提到，这里不再重复）面已提到，这里不再重复）所谓所谓“集成观念法集成观念法”是指专业技术教学中是指专业技术教学中善善于采用方框原理图于采用方框原理图“化整为零化整为零”、“集零为集零为整整”的思想方法关联课程教学大纲中的教学的思想方法关联课程教学大纲中的教学目的和要求，深入浅出，化解学生理解和认目的和要求，深入浅出，化解学生理解和认知的难度知的难度。三、教学方法与保障措施三、教学方法与保障措施“仿真辅助教学法仿真辅助教学法”就是在课堂上针对实就是在课堂上针对实验条件和

21、仪器配置要求高，但又十分重要验条件和仪器配置要求高，但又十分重要的教学内容适度引用的教学内容适度引用MATLABMATLAB仿真演示实验仿真演示实验 多方位、多渠道扩展知识、加强教学。多方位、多渠道扩展知识、加强教学。例如，涉及非线性频谱搬移和频谱分析。例如，涉及非线性频谱搬移和频谱分析。又例如，根据又例如，根据“化整为零化整为零”的思想，上述的思想，上述系统就可进一步分化为以下的方框原理结系统就可进一步分化为以下的方框原理结构。构。三、教学方法与保障措施三、教学方法与保障措施通信系统的方框原理图通信系统的方框原理图（1）各部分电路）各部分电路之间必须注意之间必须注意实现阻抗匹配实现阻抗匹配三

22、教学方法与保障措施三、教学方法与保障措施(2）低频部分：实现信低频部分：实现信息变换与线性放大息变换与线性放大(3)高频部分：载高频部分：载频信号产生、调频信号产生、调制制、非线性（开关）非线性（开关）放大与辐射放大与辐射低频放大器高频振荡器高频谐振放大器振幅调制器高频功放换能器消息信号（1）发送设备进而：进而：三、教学方法与保障措施三、教学方法与保障措施（2）接收设备本地振荡器混频器中频放大器检波器(解调)低频放大器高频谐振放大器（混频器就是载波的（混频器就是载波的降频变换器）降频变换器）三、教学方法与保障措施三、教学方法与保障措施系统方框原理图分析法可粗可细，可分可系统方框原理图分析法可

23、粗可细，可分可合，既可以合，既可以“化整为零化整为零”，又可以，又可以“积零积零为整为整”。据此从系统概念到具体电路，反之由具体据此从系统概念到具体电路，反之由具体电路来构建系统，电路来构建系统，实现实现互易；互易；方框原理图只要与具体典型电路紧密结合方框原理图只要与具体典型电路紧密结合起来，就能发挥出很好的教学辅助作用。起来，就能发挥出很好的教学辅助作用。这也是当今模块化、集成化思维的具体形这也是当今模块化、集成化思维的具体形式和体现。式和体现。三、教学方法与保障措施三、教学方法与保障措施（二）保障措施（二）保障措施1 1、认真做好课程教学日程计划和教案、认真做好课程教学日程计划和教案2 2

24、自编讲义、主选教材和多媒体课件相结合，、自编讲义、主选教材和多媒体课件相结合，以不同角度和方式诠释难点内容以不同角度和方式诠释难点内容3 3、针对各章内容的适度的课堂作业和讲评、针对各章内容的适度的课堂作业和讲评4 4、高频电子线路经典硬件实验和指导、高频电子线路经典硬件实验和指导5 5、MATLABMATLAB高频仿真演示实验高频仿真演示实验6 6、加强课堂提问、答疑和师生互动，根据学生、加强课堂提问、答疑和师生互动，根据学生反馈的意见及时修改和调整教学进度与计划。反馈的意见及时修改和调整教学进度与计划。四、课程的基本特色四、课程的基本特色1、教学目的和任务明确。教学目的和任务明确。2 2、教学方法和手段多样。、教学方法和手段多样。3 3、注重理论联系实际，教学内容与自己、注重理论联系实际，教学内容与自己的工程实践经验的实例引用多，结合紧密。的工程实践经验的实例引用多，结合紧密。4 4、课程教学重点和工程实用性突出。、课程教学重点和工程实用性突出。5 5、由于专业课程建设时间较短，本课程、由于专业课程建设时间较短，本课程在实践教学方面还有一些深层的建设问题在实践教学方面还有一些深层的建设问题需要深入探讨和完善。需要深入探讨和完善。说课内容全部结束说课内容全部结束欢迎各位批评指教！欢迎各位批评指教！谢谢！谢谢！