论技术指标在电路教学中的引导作用

摘要：分析了目前电路教学的现状和不足，指出了技术指标的重要性，论证了在电路教学中充分发挥技术指标的引导作用有利于教学效果和学生工程能力的提升。进一步探讨了如何在实际教学活动中体现技术指标的引导作用，并给出实例。事实证明，技术指标是一种很好的将电路理论知识和工程实践有机结合的纽带。

关键词：技术指标；工程能力；引导作用

作者简介：覃亮（1974-），男，湖南常德人，中南民族大学电信学院，讲师；刘松龄（1964-），男，湖北孝感人，中南民族大学电信学院，副教授。（湖北 武汉 430074）

基金项目：本文系2012年湖北省高等学校省级教学研究项目（项目编号：2012184）的研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）22-0089-01

近些年来，随着国内信息化浪潮席卷而来，在国家产业政策的支持下，电子电气相关行业发展迅猛，涌现了大量电子电气或信息类设备设计与制造企业，相应地，社会上对电气工程师和电子类人才的需求成几何级数增长。众所周知，工程能力是工程师最重要最基本的素质之一，如何培养既能综合应用现代科学理论和技术手段，又具备现代工程能力的工程技术人才，是高等院校特别是工科院校急需研究解决的现实问题。[1]处于教学第一线的教师的教学方法和教学技巧也面临着新的挑战。

一、技术指标在电路教学中的重要性

1.电路教学的现状及存在问题

电路教学的普遍性和重要性是不言而喻的。据统计：大学教育中工科生占45%，电子电气类学生占工科学生总数的50%[2]，电路课程的教学质量和效果直接关系到工科人才质量。电子电路的种类纷繁复杂，发展日新月异，电路教学一直是工科类教学中的难点，学生和教师都面临着较大压力。但我国传统的教育方式存在一定的弊端，即重科学、轻工程；重理论、轻实践；重视逻辑思维、轻视经验的运用和总体能力的培养。[3]大部分高校对电路教学主要还是采取比较传统的课堂和实验教学模式，即教师向学生直接讲授书本知识，从基础知识到具体电路，以平铺直叙为主，然后以验证性实验和少量设计性实验来增加感性认识，学生学习时也比较被动，虽然在课堂和实验室学到了较为丰富关于各种单元电路的知识，但这些知识点相对孤立，缺乏有机联系，难于系统化，尤其是面对实际工程问题时感到举步维艰，难以下手。可以说，理论知识和工程实践的差距，是目前电路教学中存在的最普遍问题，也就是说，传统的教学方式中，缺乏一种将理论知识和工程实践紧密结合的纽带。

在和电子电路相关的教学活动中，有一种比较明显的倾向，教师一般将各种电路的结构组成、工作原理、分析计算等内容作为教学重点，而对技术指标往往一笔带过，轻描淡写，或者不知如何向学生来讲授。造成这种现象的原因是一方面某些教师忽视了技术指标的重要性，另一方面对技术指标的理解不够深刻。

2.技术指标的重要性

技术指标是指涉及到电路或设备技术性能的各种参数，主要用来衡量该电路或设备满足客户或使用者需求的程度，简言之，就是衡量电子产品或设备优劣的主要判断标准。技术指标在电路教学活动中的重要性体现在以下几个方面：

（1）实际的电路设计过程中，技术指标往往是从客户需求方得到的唯一资料，而电路设计的主要甚至唯一目的就是满足性能指标，所以大到整体方案的论证，小到某个元件的参数，都服从于这个目标。但在教学过程中，大部分情况下是先提出方案和具体电路，然后针对其进行指标计算，与实际的设计过程刚好相反。可以说，这是课堂教学脱离工程实践的典型案例。

（2）实现某种功能的电路方案很多时候不是唯一的，从技术指标入手可以很容易引导学生重视不同电路方案之间的横向比较，找到各种电路方案最适合的应用场合。

（3）很多技术指标往往是相互矛盾的，需要通过妥协和折衷找到最佳平衡点，这种过程有利于提高学生的大局观和看问题的全面性。

（4）技术指标的计算和测量过程本身具有很高的技术含量，需要大量的综合知识，非常有利于学生实际能力的提高。

综上所述，技术指标完全可以充当有机联系理论知识和工程实践的纽带。对于技术指标的解读、测量、分析和实现，在电路教学中具有重要的实际意义，对提高学生的综合素质和解决问题的能力有实质性的帮助，应给予足够的重视。通过技术指标这个抓手，教师可以很好地引导学生加深对电路和电子产品的设计及装配制作过程的理解，有利于加强理论和实践的结合，甚至有事半功倍的教学效果。

二、在电路教学中实现技术指标的引导作用

1.基本思路

要实现技术指标对电路教学的引导作用，教师本身首先要对技术指标有正确的认识和理解，然后在教学活动中多层次、多角度将技术指标的概念渗透到电路教学的各个环节。可考虑采用如下手段：

（1）强调技术指标在电路分析和设计中的重要性。

（2）注意讲解技术指标较深层次的含义，如指标优劣的判断标准，重要指标和次要指标的取舍，不同电路形式技术指标的横向对比，电路的技术指标与应用场合选择的关系等问题。

（3）可通过探讨技术指标的测量手段、仪器来拓宽电路教学的外沿，并可在实验教学中实际测量电路的技术指标，增强学生动手能力和数据分析能力。

（4）引导学生深入思考，用何种方法可以提升电路的技术指标，即电路的改进方法。

（5）在电路实验课中，尤其在某些设计性实验中，模拟现代企业中实际项目运作的模式，采用仅仅公布技术指标而不给出电路方案的方式来下达任务书，让学生自主分析和设计电路。

2.教学案例

基于以上思路，以中南民族大学电信学院电气信息专业的电路课程为试点，实施了教学改革试验。即在电路的理论和实验教学中将技术指标提升到较为重要的位置，在讲述具体电路之前，即以较大篇幅深入介绍某一类电路技术指标的物理意义、参数对比及测算方法等内容，具体电路介绍之后，再次引导学生分析电路技术指标的具体含义和与之对应的应用场合，以及在电路设计中如何实现设定的技术指标。

以振荡电路的教学为例，两种常用的振荡电路：LC反馈式振荡器和石英晶体振荡器，除了从电路形式上有所区别外，技术指标上也有显著的差异，频率稳定度是振荡电路最重要的技术指标：LC反馈式振荡器的日频率稳定度大概10-2～10-3，而石英晶体振荡器可轻松达到10-6，相差3、4个数量级；但另一方面，LC振荡器的频率连续可调，频率覆盖系数fH/fL可达1.5以上，而石英晶体振荡电路频率基本固定，虽可通过倍频器/分频器实现倍频/分频，但无法连续调节。从这两个指标，可以很容易理解这两种振荡电路的适用场合：超外差通信接收机中的本地振荡器，调谐时频率需要连续变化，但频率稳定度要求不是太高，可选用LC反馈式振荡电路；而手表内的定时电路频率固定，精度要求很高，用石英晶体振荡电路最为合适。在电路实验中，还可实际测试这些指标，如通过改变静态工作点、负载大小、环境温度等来实际测量两种电路的频率稳定度，然后通过数据分析得出相应的结论。

通过上述教学方法，学生可以从理论和实践两个方面深刻了解两种振荡电路的主要区别，技术指标的分析和对比在其中无疑充当了重要的角色。相比于传统的教学方式，知识点不再是孤立和分散的，而是通过技术指标这个纽带有机串联起来，具有了系统性，而知识的系统性正是学生工程能力的重要组成部分。

三、结论

综上所述，技术指标是提高电路课程教学效果的极佳的切入点，它能充分体现电子电路课程的工程性，更可以很好地激发和引导学生的求知欲望，是一座将电路理论知识转化为学生实际工程能力的桥梁。

参考文献：

[1]吴鸣，熊光晶.以工程能力培养为导向的工程教育改革研究[J].理工高教研究，2010，29（3）：54-58.

[2]张蛟龙，张伟，韩素敏.工程背景下电路教学中创新思维培养[J].中国电力教育，2012，（22）：49-50.

[3]傅宇.高等工程教育的工程能力结构及其培养途径[J].理工高教研究，2006，25（3）：79-80.

（责任编辑：刘辉）

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