關(guān)于微波實(shí)驗(yàn)教學(xué)的思考

張明

作者：張明，助教，研究方向?yàn)槲⒉夹g(shù)的科研與教學(xué)。

分析微波技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目前存在的主要問(wèn)題，從實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的改進(jìn)以及微波技術(shù)實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)建設(shè)和規(guī)范管理等方面，提出增強(qiáng)微波實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果和提高實(shí)驗(yàn)室使用效率的對(duì)策。

1 引言

微波技術(shù)基礎(chǔ)是電子類專業(yè)的基礎(chǔ)課程，學(xué)員對(duì)該課程的理解程度直接影響后續(xù)崗位專業(yè)課程的學(xué)習(xí)和理解。微波技術(shù)基礎(chǔ)課程的顯著特點(diǎn)是抽象、理論性強(qiáng)，學(xué)員不容易理解，尤其是對(duì)理論基礎(chǔ)比較薄弱的士官學(xué)員來(lái)說(shuō)。在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，學(xué)員普遍認(rèn)為該課程晦澀難懂，存在逃避、畏難情緒，教員也很難將微波技術(shù)的理論知識(shí)非常形象地展現(xiàn)給學(xué)員，所以組織好微波實(shí)驗(yàn)課程就顯得尤為重要。

2 微波實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀及對(duì)策

2.1 “小教員”教學(xué)法

目前空軍第一航空學(xué)院的微波實(shí)驗(yàn)室共有實(shí)驗(yàn)器材15套，通常1～2人一組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)效果最好，因此只能同時(shí)滿足30人的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。對(duì)于有的班次人數(shù)較多的，就只能采取分批進(jìn)行的方式，效率非常低，而且課堂秩序難以掌控。目前微波技術(shù)基礎(chǔ)課程學(xué)時(shí)僅為40學(xué)時(shí)，且理論內(nèi)容較多，所以通常只能進(jìn)行2～3次實(shí)驗(yàn)，使得實(shí)驗(yàn)缺乏連續(xù)性，往往是學(xué)員剛剛對(duì)實(shí)驗(yàn)器材有點(diǎn)了解，熟悉了操作，實(shí)驗(yàn)課程就已經(jīng)結(jié)束了，所以很難達(dá)到將微波知識(shí)化抽象為形象的目的。

針對(duì)實(shí)驗(yàn)器材與學(xué)員人數(shù)的矛盾問(wèn)題，采用“小教員”的教學(xué)方法，即根據(jù)教學(xué)班人數(shù)選擇5～10名在理論課教學(xué)過(guò)程中表現(xiàn)較為突出、有責(zé)任心、基礎(chǔ)好的學(xué)員，提前1～2天，利用學(xué)員的自習(xí)時(shí)間對(duì)所選的“小教員”進(jìn)行單獨(dú)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)講授。當(dāng)實(shí)驗(yàn)課程正式開(kāi)始時(shí)，這些“小教員”就履行教員的職責(zé)，對(duì)其他學(xué)員在實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題進(jìn)行指導(dǎo)。這樣不僅在一定程度上解決了實(shí)驗(yàn)器材不足的問(wèn)題，而且能提高“小教員”的學(xué)習(xí)積極性和自信心，極大地提高課堂的效率。效率提高了，相應(yīng)的原來(lái)兩節(jié)課才能完成的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容現(xiàn)在一節(jié)課就夠了，這樣一來(lái)，就可以在不增加實(shí)驗(yàn)課課時(shí)的情況下增加實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。

2.2 根據(jù)裝備需求調(diào)整實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置上，大部分都是涉及測(cè)波長(zhǎng)、頻率、駐波比等最基礎(chǔ)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。對(duì)于這些實(shí)驗(yàn)，學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣往往不太高，而且這些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目已經(jīng)遠(yuǎn)不能和我軍目前的信息化建設(shè)和飛速發(fā)展的機(jī)載航電設(shè)備相適應(yīng)了。微波技術(shù)在機(jī)載航電系統(tǒng)的典型應(yīng)用就是機(jī)載火控雷達(dá)，而天線又是機(jī)載火控雷達(dá)的重要組成部分。為此增加天線方面的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，比如天線方向性圖的測(cè)量，以增強(qiáng)教學(xué)針對(duì)性，提高學(xué)員的學(xué)習(xí)積極性。

2.3 培養(yǎng)高水平的實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員

目前實(shí)驗(yàn)室由教研室抽調(diào)的一名教員暫時(shí)負(fù)責(zé)管理，由于教員主要職責(zé)是教學(xué)和科研工作，而且專業(yè)不對(duì)口，所以難免會(huì)出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備維護(hù)不及時(shí)、課程協(xié)調(diào)不到位、實(shí)驗(yàn)室文檔管理無(wú)序以及實(shí)驗(yàn)室利用率不高等問(wèn)題。事實(shí)上，這也是大多數(shù)院校實(shí)驗(yàn)室所面臨的共同問(wèn)題。尤其是對(duì)于機(jī)務(wù)地勤類任職院校，實(shí)驗(yàn)室更是教學(xué)體系的重要組成部分，因?yàn)樗谝欢ǔ潭壬铣洚?dāng)著外場(chǎng)甚至是戰(zhàn)場(chǎng)的角色。因此，對(duì)實(shí)驗(yàn)室的管理體制、服務(wù)功能也提出更高的要求。為此必須建立與完善獨(dú)立的實(shí)踐教學(xué)體系，沒(méi)有高水平的實(shí)驗(yàn)室，不可能培養(yǎng)出高質(zhì)量的應(yīng)用性技術(shù)人才。這幾年各大院校也都非常重視實(shí)驗(yàn)室建設(shè)工作，加大實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的投入，但是與之相對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)師資隊(duì)伍卻沒(méi)有培養(yǎng)起來(lái)，而沒(méi)有一支高水平的實(shí)驗(yàn)技術(shù)師資隊(duì)伍，是不可能建設(shè)出高水平的實(shí)驗(yàn)室的。

實(shí)驗(yàn)室是教學(xué)、科研的基地，是培養(yǎng)具有任職能力、創(chuàng)新能力人才的實(shí)踐課堂。實(shí)驗(yàn)室水平的高低，不僅要看對(duì)它投入了多少資金，擁有多少先進(jìn)儀器設(shè)備和優(yōu)越的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所，更重要的是看它是否擁有一支思想作風(fēng)好、技術(shù)水平高、結(jié)構(gòu)合理的實(shí)驗(yàn)技術(shù)隊(duì)伍。所以，筆者認(rèn)為提高實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員的綜合素質(zhì)，是目前實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中一項(xiàng)十分重要和緊迫的任務(wù)，也是保證實(shí)驗(yàn)室工作的正常進(jìn)行，特別是保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的基礎(chǔ)。如果每個(gè)實(shí)驗(yàn)室能夠有一個(gè)專業(yè)對(duì)口、技術(shù)能力過(guò)硬的實(shí)驗(yàn)室管理人員，那么實(shí)驗(yàn)室的管理必然會(huì)非常的井然有序，利用率更高，大大減輕上課教員的負(fù)擔(dān)。這樣一來(lái)，根據(jù)具體的情況還可以將實(shí)驗(yàn)室改造成開(kāi)放式的，從而最大限度地發(fā)揮實(shí)驗(yàn)室的作用。

比如，目前，在微波實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為“雙T的特征測(cè)量”，雙T最典型的特征就是功率分配特性，在現(xiàn)代脈沖多普勒體制雷達(dá)中更重要的應(yīng)用是雙T在兩路輸入條件下，輸出和信號(hào)與差信號(hào)。只是要做這個(gè)實(shí)驗(yàn)需要兩個(gè)信號(hào)源，由于目前微波實(shí)驗(yàn)室每套儀器中只有一個(gè)信號(hào)源，所以實(shí)驗(yàn)課無(wú)法安排。但是如果有專人負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)室的管理，將實(shí)驗(yàn)室向開(kāi)放式過(guò)渡的話，感興趣的學(xué)員就可以在實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放的時(shí)間到實(shí)驗(yàn)室自由地組裝儀器，來(lái)完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)。

3 結(jié)束語(yǔ)

在微波技術(shù)課程中開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，首先是要輔助微波理論方面的教學(xué)，使學(xué)員更好地理解和掌握微波知識(shí)，現(xiàn)在微波實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)可以完全滿足這方面的需要。但是除此之外，微波實(shí)驗(yàn)室還要能夠給學(xué)員提供一個(gè)可以自己動(dòng)手實(shí)踐和研究的平臺(tái)，使學(xué)員掌握微波測(cè)量的一般過(guò)程和設(shè)計(jì)方法，提高他們運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，這一點(diǎn)也是還需要改進(jìn)的地方。

實(shí)驗(yàn)室建設(shè)不能一勞永逸，而是一個(gè)持續(xù)的不斷完善的過(guò)程。現(xiàn)在已經(jīng)編寫相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，從使用效果來(lái)看并不是非常理想，今后打算通過(guò)Flash等軟件制作一些實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)動(dòng)畫以供實(shí)驗(yàn)教學(xué)使用，錄制一些演示性實(shí)驗(yàn)供學(xué)員參考。另外，還可以多設(shè)計(jì)一些與微波相關(guān)的預(yù)研性實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)員自己思考，獨(dú)立完成，提高他們的動(dòng)手和獨(dú)立研究問(wèn)題的能力。

[1]印大秋,高明松,等.高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)室管理概論[M].哈爾濱:哈爾濱工程大學(xué)出版社,2005.

[2]吝君瑜,袁東升,等.關(guān)于《工程材料》課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的思考[C]第八次軍隊(duì)院校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與發(fā)展學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集.北京:國(guó)防工業(yè)出版社,2010:219-220.

[3]梁玉英,尚朝軒,等.微波課程實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)現(xiàn)代化教學(xué)研究[J].中國(guó)教育教學(xué)雜志,2006(12):100-101.