射频技术实验教学改革探究
【Abstract】It’s necessary to improve Rf technology practice eduation for advancing teaching quality and cultivating students’ practice ability and innovation ability. RF technology experimental teaching were discussed from two aspects of experimental teaching programs and methods， newly increased integrated software simulations with hardware tests and autonomy design experiments. It is of great importance for how to cultivate interests in study and engineering consciousness according to the characteristics of students.
【Key words】RF technology； Experimental programs； Practice eduation
随着电子、通信技术的飞速发展，射频技术的应用已经渗透到国民经济、国防建设、科学研究和人民生活的各个方面，射频技术越来越受到人们的关注[1]。目前，我校已将“射频技术实验”课程作为电子信息工程专业学生的专业必修课程。“射频技术实验”开课时间设定为大三下学期，共32学时，这时学生已经具备较为系统的专业基础知识和一定的实践能力，可从事射频技术实验，将抽象的射频技术理论应用到实际，从而进一步加深对射频技术原理的理解，融会贯通。
1 射频技术实验课程现状
微波射频测量仪器和器件价格昂贵，一般学校实验套数较少。目前，我校射频技术实验按照安泰信实验箱提供的教学方案测试现有的元器件的技术指标，且都是验证性实验，学生按部就班的按照实验教材上的实验步骤进行试验，缺乏自主思考、大部分是机械操作。上课时每项实验三或四人一组，学生做实验时依赖思想很严重。往往只有一个学生在做实验，其他只作记录。因此学生常常只是图完成任务，实验报告屡屡有抄袭的现象。而且，由于实验场地、器材少造成实验课和理论课脱节，怎样合理科学地安排实验项目及时间才能使理论课和实验课相互衔接，使理论与实践更好地相结合？针对这些缺陷，必须提出具体的改革思路和详细的实施方法，如何在有限的实验教学时间和为数不多的实验器材情况下，培养学生关注代表科学发展和技术进步的新技术、新知识及新的研究成果，自主、积极地提出新问题、自行思考、结合实际所学理论知识并动手实践来解决新问题是射频技术实验教学的一个挑战。因此，不断改进射频技术实验教学，培养学生的实践能力和创新、设计能力，实现学校人才培养和企事业单位实际需求之间的良好搭接是很有必要的[2]。
2 改革思路和实施方法
我校射频技术实验室每个实验桌都配备了一台计算机，并连接了校园网。实验中，学生可以参考有关课件或查询相关文献和学习资料，结合实验器材和自己的理解进行实验。这样学生完全依据自己的所学过的理论知识、射频器件原理并自己动脑筋做实验，可有效培养学生的自主学习能力并且充分利用了实验教学资源。所以可利用信息网络化的特点从实验教学项目和实验教学方法两方面着手改革射频技术实验教学。
2.1 调整实验教学项目
综合考虑课程特点和技术发展趋势及学生实际学习能力，参考国内外众多高校成功的教学模式和教学经验[3]，在射频技术实践教学结构上，按照人才培养规律，增加自主性设计实验、软件仿真综合硬件测量实验等实验项目。每类实验项目有几个独立的实验课题，学生可自由选择自己所擅长且感兴趣的课题，或自由选取现有的实验器材，或采用软硬件结合的模式使学生掌握射频电路设计的方法。
由于实验时间有限，且射频技术实验已经包含了20个实验项目，所以新增的实验项目内容不宜冗杂。软件仿真综合硬件测量实验方面，要求学生在测量如放大器或天线等射频元器件特性参数之前采用仿真软件进行理论计算再通过实际测试来验证。射频电路的计算大部分公式复杂，必须使用仿真软件按照理论公式将电路模型及各器件的参数值进行模拟计算，还可以让学生了解各器件值的变化对结果的影响，并优化参数。所以结合软件仿真是射频技术实验的补充并深化射频器件的测量。可让学生选择自己熟悉的仿真软件进行器件的原理设计，如HFSS、AWR、ADS等电磁场或电路仿真软件。
自主性设计实验方面，更新基础/验证性实验的内涵，学生可自备或自由选取实验室现有的元器件或测试仪器，例如射频天线，教师只需规定天线的种类，测试的参数及每组所选的测试对象不能雷同，在实验过程中提醒测试注意事项和安全要则等，让学生自己通过网络查询测试方法，并根据仪器使用说明，自主设计实验内容及步骤并完成实验，得出实验数据及结果分析。该实验教学模式使学生根据自己喜好和实践能力主动的进行实验，不断丰富实验内容，且得出来的实验结果不会雷同，从根本上杜绝了学员实验时互相依赖、实验报告相互抄袭等不良现象。而学生根据自己设计的实验内容和步骤进行实验可切实提高学生实验的兴趣和自觉性。同时，学生通过自己搜索文献、查询学习资料可将科研实践成果融入实验教学之中，使学生跨出实验教材，跳出课本上知识内容的束缚，及时了解校外的技术发展，更新知识结构，培养运用理论知识解决工程实际问题的能力。 2.2 实验方法的改革
1）基于射频技术实验已经包含了20个实验项目，而且大都是基础/验证性实验，对于这些实验可采用必做与选做的模式。教师可根据理论教学需要或教学大纲要求确定能巩固学生基础知识的必做实验，要求学员必须在一定的学时内完成；而那些和基础实验较为类似、或测试方法和步骤较类似的作为选做实验，当然，选做试验项目相对较少，大概在三到四个左右，选做实验不要求学生每个实验项目必须完成，可以将这些选做的实验项目课题嵌入到自主性设计实验、软件仿真综合硬件测量实验里面。这样不仅将新增的实验内容与现有的实验项目无缝对接，还可以腾出一部分时间为学生开展新增设的两个实验项目。
2）实验课程过程的合理掌握。实验前教师首先就本次实验的主要原理及实验内容与步骤要领用课件给学生作一个大致介绍[4]，用时15分钟左右，因为学生注意力在课堂前十分钟过后随着时间的推移会急剧下降，且讲解过程中以探究式和启发式为主，细节讲解不必过多。这样可增加学生进行实验的时间，实验过程中教师与学生进行互动交流并注重对学生工程意识的培养，在课程结束时就主要仪器使用操作给予画龙点睛式的总结和提高的方法。
3）针对不同学生提出不同教学要求。学生对射频技术理论知识掌握情况不同，对射频技术这门课程的兴趣亦然不同。一般来讲，学习好的学生做实验时较为主动，做实验比较积极，在完成硬件测量实验和软件仿真验证后，已经对射频电路及器件和系统有了一定的感性和理性认识。对于这类愿意在射频方面进行深入学习的学生，要求在做完必做实验的基础上，自主性设计实验、软件仿真综合硬件测量实验的项目要求进一步提高，像软件仿真综合硬件测量实验方面不再拘泥于仿真验证，需要对射频器件结构或电路结构、参数等进行优化设计，如利用频谱分析仪、网络分析仪等对电路进行测试和分析，再根据测试结果对电路进行调整和优化。教师应引导学生在探究过程中体验实际工程设计经验，增强学生自身综合应用所学知识和独立解决实际问题的能力，启发和锻炼自身的创新意识和创新能力[5]。
而基础薄弱的学生实验时可能摸不着门路，不知如何着手。对于这类学生，我们要求其能够按时完成大纲中的教学任务，即必做实验，且自主性设计实验、软件仿真综合硬件测量实验要求适度降低即可。
总之，学生才是学习的主体，要充分利用学生主观能动性，调动学生学习热情，提高其分析问题，解决问题的能力才能真正将书本上的知识转化为学生自身本领，是教学的关键。
3 结束语
学好射频技术需要很多的理论知识和实际技能，需要合理地规划实验内容，设置自主性设计实验和软件仿真综合硬件测量的实验项目，不断探索教学方法和改革教学手段，因材施教，因人施教，从而有效地激发学生对射频技术实验的学习兴趣和学习热情，为射频理论知识的掌握更好的服务，提高实践教学水平和教学质量。
