《高频电子线路》教学设计
刘小明
课程名称：《高频电子线路》
课程类别：专业课
专 业：电子信息工程
授课对象：本科大二
一、课程简介（包含面向对象、开设目的、主要内容、课程特色等内容，500字以内）
《高频电子线路》是面向电子信息类专业本科大二学生的专业课程。本课程主要研究和探讨通信系统中的信号产生、放大、传输、调制、解调、控制以及频率稳定等问题的专业课程。本门课程是电子、通信领域与实际工程问题联系紧密的专业课，是一门实践性很强的工科课程。它是综合运用数学、电子电路、信号与系统等基础知识，分析和解决电子通信系统中满足通信具体问题的课程。通过本课程的学习，学生能够综合运用数理和电路知识，提高分析和解决复杂工程问题的能力；学生能够掌握一到两款现代化仿真工具；学生能够运用课程知识搭建简单的通信电路或者完成核心器件的设计和调试。本门课程是承上启下的课程，是将理论知识学习逐渐转换成工程实践的课程。
本课程内容包括通信与通信系统、谐振功率放大器、振荡器、调制解调器、混频器以及电路的自动控制。通信与通信系统是全面阐述通信的基本要求，通信电路的基本框架；谐振功率放大器重点讲述信号的放大原理以及放大电路的架构和性能；振荡器是信号的产生以及基本电路；调制解调器讨论信号的合成和提取；电路的自动控制讲述通信电路的各种稳定措施和稳定电路。
通过本门课程的学习，学生将获得：
（1）知识架构的完善。除了工程知识，还将全面了解通信电路的发展历程，我国通信器件和电路的艰难探索与辉煌成就。（2）能力体系的健全。除了实践能力，还将获得创新能力的提升，自我学习能力的固化。（3）社会意识和职业道德的建立。除了学会使用技术，更要学会科学合理的使用技术，建立服务社会的意识，建立“工程师+老师”的能力与情怀。
二、课程挖掘的思政资源分析（2000字以内）
做好课程思政这个新基建必须把课程建设作为工作的重点。主要从两大方面入手，一是资源建设，二是深度融入。
思政的内涵与素材的分类。思政内涵具有共性，这种共性就是把我们的学生培养成有理想、有本领、有担当的时代新人。不同课程所承载的思政素材又具有个性，应当尊重不同专业课程的差异性。这种差异性支撑了思政内涵的共性。每个知识点所传递的思政要素有所不同。应当在充分理解思政内涵的基础上，对思政元素进行恰当的分类、细化、处理，以便于融入专业知识点。比如理科课程可以从科学精神入手，工科专业可以培养工匠精神着手，而文科专业可以融入家国情怀或人格养成。课程思政并不是去追求大而全，而且去寻找最适合的元素。
思政素材的挖掘。课程思政不能言之无物、言不及义。因此，思政素材的挖掘必须紧扣专业课程，从专业课程挖掘实例，由实例对应最贴切的思政元素。尽量选取既是专业素材又是思政素材的实例。思政素材来源广泛，可以是文献资料、学生身边具体实例、教师自身经历等。这就要求教师在专业教学过程中关注校情学情，建立科研与教学联动意识，留心日常育人事例。
表1高频电子线路中的思政元素举例
知识点 |
思政素材 |
思政元素 |
思政策略 |
绪论-通信系统 |
电影《永不消逝的电波》 |
爱国、理想、担当 |
融入通信系统（电报技术） |
绪论-信道 |
有线和无线通信的发展历程（富兰克林、麦克斯韦、贝尔、马可尼） |
科学精神、探索精神、 |
以时间轴展示、结合师大校训“笃行” |
绪论-通信电路的发展趋势 |
国家、安徽省及芜湖市集成电路发展政策 |
关注国家发展、服务社会意识 |
引导学生学习政策文件 |
绪论-本课程相关的软件、硬件 |
EDA软件、国内外核心仪器厂商 |
我国的技术现状和成就，民族自信心 |
融入EDA软件讲差距， 融入核心仪器讲成就 |
谐振功率放大器-晶体管回顾 |
中国第一支晶体管诞生 |
工匠精神，家国情怀 |
融入吴锡九、邓先灿对晶体管放大电路的卓越贡献 |
谐振功率放大器-射频功放的现状 |
我国在5G功放的突破、芜湖市第三代半导体 |
民族自信心、自强不息 |
融入功放的现状，通过对比与举例讲述差距与成就 |
石英晶体振荡器-频率稳定度 |
我国火星探测计划 |
关注国家发展、自强精神 |
以频率稳定度的重要性引入火星探测的具体应用，导入师大校友在航天领域的贡献 |
RC振荡器 |
RC振荡器的发明过程、HP公司的建立 |
探索精神、精益求精、工程意识 |
融入RC振荡器的发明过程，拓展发明人的探索过程 |
调幅-调幅的应用 |
第一张黑洞的照片 |
科学精神、探索精神、合作意识 |
以第一张黑洞照片是由全世界科学家合作历时10余年捕获的案例讲述 |
调幅-高频调制 |
波长与距离的关系 |
校情学习 |
把波长与安徽师范大学新老校区距离进行对比，引导学生关心本校校情 |
作业-绪论 |
驿站、南仁东等阅读材料 |
文化传承、奉献精神、科学探索 |
让学生课外阅读辅助资料完成课外任务 |
作业-调幅 |
央视科学视频《电磁波的故事》 |
工程意识、实践精神、校情学习 |
让学生学习如何从理论到实践，建立工程意识，同时里面包含了师大校友、芜湖市著名企业等与本校有关的实例 |
思政资源建设。思政资源必须物化、固化，形成可反复查阅和学习的资源。随着教学技术信息化、网络技术普及化，教育资源的线上线下混合式建设模式成为未来发展的主要方向之一。可以充分利用网络中视频、图片、动画、文献库等优势建立线上资源；可以利用已经形成的专业教材、讲义、电子教案建立线下资源；可以把与本课程相关的实践基地整合成实践资源。
表2在线课程模块设置
模块 |
模块内容 |
备注 |
专业教学模块 |
预习模块、课件模块、视频教学模块、复习模块、双语模块 |
按照学习三部曲设置，提供视频教学，可反复在线学习，按工程认证标准提供双语模块 |
作业模块 |
专业习题、拓展习题 |
拓展习题包含大量视频、文档，悄无声息融入了思政元素 |
考核模块 |
在线单元考试题 |
试题题干融入部分思政元素，但以专业知识考核为主体 |
资料模块 |
教材（中英文）模块、课后拓展阅读模块、思政素材模块、其他辅助教学模块 |
每章设有自学模块，提高学生自主学习能力。每章对应思政模块，主要收集科学探索文献、国家重大工程和政策文件、爱国主义教学视频等 |
讨论模块 |
答疑模块、开放课题讨论模块 |
讨论模块设置开放课题，拓展学生认知，强化学生思维 |
本课程的课程思政建设过程，在专业课程资源建设的过程同步建设，以提高工作效率，同时为后期思政元素有机融入奠定基础。
在建设好思政资源的基础上，就需要做好融入，也就是把合适的例子放在合适的地方并以合适的方式融入合适的思政元素。融入过程要做到讲正气、有生气、接地气。讲正气就是坚持基本原则、坚持价值引领、坚持正向引导；有生气就是内容丰富多彩、方法灵活多变、形式多种多样；接地气就是要做到举例贴近生活、语言生动活泼、关注学生关切。本课程的课程主要从以下方面入手。
融入教学大纲。课程大纲是一门课程的教学纲要，是根据教学计划，以纲要形式规定一门课程教学内容的文件。修改课程大纲，就是要从教学目的和教学要求上明确课程思政的建设目标和任务，明确提出课程思政的目标。
融入教学课件。教学课件（讲义）是教学过程的具体文件，是将课程思政深度融入专业教学的成形载体，是学生直接面对的一手载体。任课教师应当在教学课件（讲义）依照课程大纲认真组织教学内容，在课件（讲义）制作过程中精心组织材料、优化结构、寻找合适的切入点，应当图文并茂、动静结合，牢牢把握融入原则，以专业实例讲思政，以思政促进专业学习。
融入教学过程。教学过程是教学的执行过程，是教师将教学材料通过讲述、演示、启发等手段传输给学生的过程。任课教师一要逐步建立思政意识，在专业课堂中适时进入思政角色；二要在实践中提升思政水平，逐步做到悄悄进入，及时退出。尽力做到用专业的语言产生思政的效果。
融入考核过程。考核环节包括作业环节、课后自学环节和考试环节。可以把具备思政的专业素材以作业的形式体现；可以把视频、文献布置到课后环节；可以在考试环节设置具备思政元素的专业知识点的考题。
融入实践环节。实践环节同样可以融入思政元素。实践环节的融入，包括实践过程中的实践理念、工程伦理；可以在实践过程中鼓励、引导学生动手动脑，培养吃苦耐劳精神、提高个人素养。
三、案例课实录视频信息
教学目标 |
（1）知识目标：学生能够掌握和理解通信系统的内涵、发展以及架构；掌握各类通信系统的工作要求；理解通信系统的要求如何影响电路的设计；了解我国与通信有关的重大工程和国家战略； （2）能力目标：学生获得自我学习的能力、建立自我跟踪技术前沿的意识、形成总结技术发展的习惯； （3）思政目标：通过学习通信发展的历程，提高科学素养；通过了解我国的通信领域的重大工程，树立民族自信心；通过学习通信系统的应用，建立工程意识。 |
教学重点、难点 |
1.教学重点 通信与通信系统，通信系统的应用，通信系统的发展历程。 2.教学难点 通信系统的发展历程。 |
课堂组织与实施 |
一、教学方法 本课程是实践性很强的课程，同时又是综合性很强的课程，并且还是有一定难度的课程，最后更是一门随技术发展快速更新的课程。为了帮助学生全面掌握本门课程的知识、提升解决工程问题的能力，本课程主要采用以下教学方法： （1）线上线下混合式教学。以线下为主，线下讲述涉及大量的电路细节，因此本课程的最佳方式是线下教学。但是线下讲述的内容有限，因此在线上提供了大量的补充内容。 （2）理论与实践综合教学。实验课程是本门课程的重要组成部分，实验内容选取了与本课程紧密相关的实验项目，由教学团队专人负责实验教学。 （3）课内与课外联动教学。教学团队全部参加指导学科竞赛和大创项目。在指导过程中，即了解学生的学情，又能及时反馈教学效果，还能提高教学团队的实践教学能力。 （4）学生参与课程建设。让学生参与课程建设，学生参与习题设计与习题解答，让学生思考解决问题的方法，寻找解决问题的最佳方案，在建设课程过程中进一步深化对本门课程的理解。 （5）仿真分析进课堂。采用现代化仿真工具，将软件建模，仿真分析制成多媒体素材，进入课堂。 （6）思政元素融入专业素材。遴选最合适的专业素材，融入思政元素，通过专业教育深化思政教育，通过专业教学暗含思政教学。 二、教学安排 1.课前准备 （1）提前发表教学课件和教学辅助材料，学生在学习通进行学习。 （2）教师设定预习问题，课前提问。 2.课堂学习 （1）知识点讲解，课堂提问与互动。 （2）设计作业和思考任务。 （3）设计实践性与开放性问题。 3.思政元素 中国天问一号、电影《永不消逝的电波》中烈士李白原型、深空探测、500米口径射电望远镜进行爱国主义教育，让学生了解国家战略和重大科学工程，认同中国发展的艰难以及取得的重大成就，激发勇于担当作为的意识；继而讲述通信系统的架构，信道的发展历程，通过麦克斯韦等一代代科学家和工程师的故事，激发学生科学探索精神；结合安徽师范大学校训，学生能够进一步理解“笃行”之内涵。 三、教学过程 本次教学过程主要包括：导入、通信与通信系统、通信系统架构（发射机、信道、接收机）。 1.导入 从中美发射的火星探测器导入通信的重要性。 
通信是人类活动的主要交流手段。由此导入通信的定义，通信系统的应用。 2. 通信系统 第一步：从古到今各种通信系统。通信的方式有烽火、快马、电话、邮件、短信、微信、快递、电视、广播、网络，说明通信无处不在，体现通信的重要性。 第二步：电报也是通信的一种方式。融入思政元素《永不消逝的电波》，理解烽火岁月的通信，缅怀革命烈士，理解有本领才能有担当。 
3. 通信系统的应用 分为生活中的通信系统、工业中的通信系统和国防工业中的通信系统。总结并提醒学生：每一种应用都对应于一个工作岗位；每个工科学生都要关注身边的应用！（思政元素：创新来自生活） 
总结：通信系统的分类（提醒学生，工程教育需要时刻总结）。 4 .通信系统架构 转入通信系统架构。分为发射机、信道、接收机。 
4.1发射机架构 讲解发射机架构，为后续章节作铺垫。 4.2信道 讲解信道的分类，重点讲解无线信道和有限信道的发展过程。融入麦克斯韦发现电磁波的过程，结合师大校训，培养“笃行”精神。 
讲解有线信道和无线信道。简要介绍频段的标准。 讲解三种不同的电波传播方式。 4.3接收机框架。 讲解接收机框架，特别是超外差接收机。 |
教学反思 |
本次课基于通信系统的应用，融入了大量的思政的内容，激发了学生学习的动力，学生通过思政实例，了解了国家重大工程和战略；培养了科学探索和“博学笃行”的精神。 此外，该部分内容如何更好的结合学生的生活，让课程更加有趣味性、有生活气息是本课程需要持续改进的地方。 |
四、自行补充的内容（可选）
