面向系统任务的高频电子线路课程设计优化

摘 要：本文通过对高频电子线路课程设计教学中存在问题的分析，提出了面向系统任务，分工合作，软硬件并重的课程设计的优化思路，分析了在教学实践中推进课程优化的具体措施，得出了面向系统任务的课程设计优化在教学实际中的适用性。

关键词：课程设计 面向系统任务 优化思路

高频电子线路是通信及电子信息类专业的一门主干课程，它是电路分析及模拟电子线路课程的后续课程，同时又是通信原理及电子系统设计的先修课程，在专业中不仅承上启下，同时侧重于单元电路的实际设计与应用。随着社会信息化程度的不断提高，人们对信息量实时性、多元化及高速度的要求，由于频带资源有限，各种通信及测控设备都向更高频率发展，这就需要在电子系统的设计中更多地考虑高频率信号传输引起的各种问题，应该说高频电子线路课程不能再停留在只侧重经典理论，而忽视其工程应用实际的情况，为此本人针对课程的现状提出面向系统任务的高频电子线路课程设计优化。

一、高频课程设计要达到的目的

高频课程设计是让学生从理论学习的轨道上逐渐引向工程应用，同时把课程中学过的单元电路加以系统化，将理论设计与实验操作加以整合，逐步掌握高频电子电路设计的步骤和方法， 并在实践中让学生体会到科学实验的实施方法。

二、高频课程设计现状

目前高校中该课程的课程设计主要有两种情况，一种是对高频电路进行仿真设计，课程设计报告的结果及数据均来自仿真实例。另一种是纯硬件设计，制定设计方案，进行理论分析及计算，直接对硬件电路进行构建及调试。软件仿真类的电路构建比较灵活，得出的结论及数据往往和应用实际有较大差距。纯硬件类的设计题目往往故障率高，学生设法解决问题的时间比较少，在一到两个星期里作品成功率低。随着时代的发展，新电子器件和先进仪器设备层出不穷，这些都必须靠学生通过实践来认识与掌握。光靠本课程的16节课内实验是不够的。课程设计中要通过系统任务的模式将软、硬件实验相互协调才能提高学生动手能力及创新实践能力，促进学生工程素质的提高。

三、课程设计的优化思路

本人的优化方法是结合软件及硬件，先通过各模块电路的仿真，之后将各模块结合起来，同时用硬件验证实际成果。有的读者可能会这工作量更大了，其实不然，对于比较综合的题目如“超外差接收机的设计”，这类题目要想整个系统由一个人进行仿真研究，不仅耗时耗力，而且再进行硬件的构建，工作量会超标，因此我采用现成的硬件产品指标设置，分若干子模块进行仿真，由于硬件电路本来具有较强可实现性，既满足了设计要求，又对整个系统有整体了解。

面向系统任务的高频电子线路课程设计优化从以下五个方面入手

1.从工程任务的角度设计单元电路， 拓宽学生知识面

课程设计要求学生从工程角度设计及构建单元电路。在设计过程中注重了解电子线路及常用电子元器件的工程技术规范， 如类型、规格、型号、性能等， 而且要学会从所设计电路的性能指标、生产成本以及易实现性等方面来考虑选择合适的元器件以组成电路。注重与其他课程如电子产品工艺技术相结合。

2.在课题设置上加强电路系统概念，培养系统设计能力

要求学生建立系统设计概念，包括研究如何制订总体方案，如何确定和分配指标，如何使单元电路设计满足系统性能的要求，以及各项电路之间如何匹配等等一系列系统设计需要解决的问题，初步掌握电路系统的设计方法。

3.通过课程设计任务分块设计法，加强学生软硬件综合运用能力的训练，增强学生的协作精神

课程设计所做的实验是比较复杂的系统性实验， 要求一组学生将系统任务分块设计，每个同学设计自己所属分块电路方案，同时兼顾总的电路性能指标，每个学生都必须列出所需材料清单、单元电路、测试框图，拟出详细的实验步骤等。单元电路最后进行软件联调，加强学生个人的责任感及协作精神，避免了课程设计中相同题目学生浑水摸鱼的现象。

4.强调系统任务的可实现性，强化学生硬件设计基础

在以上软件联调成功的基础上，构建对应的硬件电路，学生应拟定出硬件实现方案，考虑高频电路的干扰、信号完整性，实现方式是通过万能板还是自制印刷电路板等问题，提高学生硬件设计能力。

5.综合运用仿真软件，提高学生软件应用能力

目前比较常用的电路仿真软件主要有Multisim及Pretus，以及DXP2004等，从原理仿真的角度看Mutisim适用于多种单元电路的仿真，且可以自行编辑集成器件，优点是可仿真精度较高的仪器设备。PROTEUS也是一款较好的仿真软件，它的优点是元件库庞大，包括一些集成芯片，而且能与单片机进行联调，还可实时观察各点的逻辑电平。DXP2004制板功能强，元件库齐全，但仿真功能使用不方便，所以针对面向系统任务的高频电子课程设计来说，需要挑选其中的一到两种综合运用，虽然说这对学生来说是不小的挑战，但由于这类仿真软件的架构及使用方法大致相近，所以学生上手很快，进一步提高了学生的动手能力。

四、结语

以上是针对目前我校高频电子线路课程课时短、学生电学基础较差的情况提出的面向系统任务分工合作的高频课程设计的基本思路，在实际的教学中，学生的实践能力、软硬件综合运用能力及团队协作精神都得到了较大的提高。

参考文献：

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[2]陈雅琴.清华高频电路系统课程设计的实践创新. 计算机教育，2006（8）

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