研究型教學在微波技術教育中的應用

駱無窮　唐璞　王園　潘錦（電子科技大學電子工程學院，四川成都611731）

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研究型教學在微波技術教育中的應用

駱無窮唐璞王園潘錦
（電子科技大學電子工程學院，四川成都611731）

摘要：文章討論了微波技術教學在國內外的一些的現狀，以及教學過程中存在的一些問題。針對這些問題文章提出了研究型教學的改革思路，并進行了實踐化探討。

關鍵詞：微波技術；研究型教學；實踐化

AbstractL: In this paper，the survey of the instruction on the microwave technology was studied，and problems in teaching the course were stated. Research-based and problem-solving orientated instruction method was proposed according to the problems during teaching and discussion was given.

Keywords:microwave technology；research-based instruction；problem-solving

唐璞，男，教授，長期從事電磁場與微波技術專業的教學和科研工作。

王園，女，副教授，長期從事電子工程數學方法與電磁場與波等課程的教學以及相關的科研工作。

潘錦，男，教授，長期從事電磁場理論方向的教學以及科研工作。

《微波技術技術》是工科無線電、電子工程和通信工程類專業的一門重要技術基礎課，也是國內外本專業大學普遍開設的專業課程。本課程從電磁場的角度出發，結合電路理論的觀點對微波導行系統進行深入的闡述和講解［1］。

該課程的教學特色在于：第一，本課程的理論性非常強。本課程在討論場和邊界條件的計算時，不但涉及到大量的先修課程中的數學知識，如“復變函數”、“線性代數”、“偏微分方程定解問題”，以及“非直角坐標系下的特殊函數”等知識點，還涉及到先修的很多電磁場方面的理論知識，如“電磁場與波”中討論到的波的特性和傳播問題，“電路分析”中電路原理的相關知識，“傳輸線理論”，“微波網絡”等等知識。第二、分析方法多種多樣。對同一種導波場，可以從波動方程來討論，也可以從傳輸線理論入手來討論，還可以從微波網絡角度來討論。

我校“電磁場與微波技術”學科所涵蓋的國家級特色專業“電磁場與無線技術”與國防特色專業“電波傳播與天線”均把該門課程作為專業核心課程，該課程的學習和理解對這兩個專業的學生專業素養培養也具有不可替代的作用，其學習效果的好壞直接影響兩個專業學生的后續學習，建立新的教學模式和方法顯得異常重要。

一、國內外研究現狀

國內外有關教學方法和學習方法的理論研究，開展早，成果多［2-5］。

國外的教學更傾向于研究型教學，他們主張將部分學有余力的學生帶進實驗室進行研究性的學習，以此來加深學習的效果和提升學習興趣。以國外兩所在電磁領域著名的高校UCLA（加州大學洛杉磯分校）和OSU（俄亥俄州立大學）為例，它們會提供豐富的課程內容對課程進行教學；同時相關的實驗室，如UCLA的Microwave Research，Analysis，and Measurement Laboratory（ARAM）和OSU的Electro Science Laboratory（ESL）會提供實習機會給感興趣的本科生，讓他們參與相關的項目。國外高校非常重視學生的基礎理論和實驗課程的動手能力的培養。這些教學方法和學習方法都是現今比較先進的教學理論和學習理論［3］。

國內的大學，如西安科技大學、哈爾濱工業大學等都在本課程的教學工作上做了大量的工作，引入了有針對性課程設計及實驗環節來增加學生的學習興趣。

教學方法并不是一成不變的，針對不同的時代和不同的學生特色，需要進行有針對性的調整。過去由于硬件條件的限制，很多實驗和課程設計只局限于對理論的推導和紙上的計算問題，近幾年來隨著實驗室硬件條件的極大改善以及計算機的普遍推廣應用，越來越多的實驗和課程設計被應用于教學中。

實驗環節本身的目的是為了加深學生對所學習的知識點的理解，增加學生的學習興趣。但是我們在教學過程中發現，學生更傾向于以完成任務為目的的去完成實驗，并不愿意去主動探究實驗環節中涉及到的理論和知識點。

在學習成果考核中，目前還是以考試為最主要手段的一種考核方式。然而，理論上考試的目的是為了考驗學生的學習效果，但是實際情況是，學生僅僅為了考試的分數而去學習，經常存在為了應付考試而考前突擊學習的情況，其目的和過程被顛倒了。因此，學生上課以后的心得通常是考前突擊就能考得高分，但是一旦涉及到該課程的相關知識點的時候，就會陷入茫然狀態。

二、課程建設與研究型教學改革思路

研究型教學無疑是可以有效的將學生的課堂理論知識和物理想象理解和實際工程問題解決結合起來的一種教育方法。而在教育實踐中發現，研究型教學方法在愿意主動學習并且優秀的學生身上取得了很好的效果，有的學生甚至在學習中走的比預期的更遠。基于這樣的前提，在教學中如何根據學生的自身情況進行教學方式方法方面的調整，從而增加學生主動學習的積極性是一個非常重要的教學改革思路。

本課程的教學改革將在如何激發學生的主動學習熱情方面進行探討和研究，對考試方式進行深入的思考和改革，同時將在現有的基礎上對學生如果靈活應用課堂上學到的內容和知識來進行工程實踐的問題進行探討。

通過對《微波技術基礎》課程教學資源的整合與優化，以及教學方法、教學技術的改進與探索，設計具有針對性的教學方法。注重因材施教，根據不同的教學內容，采用比較式、啟發式、討論式、案例式、學生上講臺（以一種翻轉課堂的形式）等多種教學方法相結合，形成一套比較完整的教學理論和模式，提高教學質量和上課效率。

增加課堂設計環節，將延伸式的知識點作為討論課題對學生的知識的深度和廣度進行進一步的補充。增加關鍵知識點課程設計環節，針對本課程中討論到的關鍵知識點設計不同的課程設計，鼓勵學生通過自主選擇一定數量的課程設計題目，有效強化自己在課堂上學到的關鍵知識點在工程實際中的應用意識。

強化試驗內容與課程體系的結合，注重理論與實踐相結合，提升學生學習興趣與動力。

基于以上的教學改革思路，本課程的具體實施方法有以下幾點：

（1）不斷地學習、研究和吸收先進的教學理論與學習理論，用科學的理論指導課程教學的實際。

（2）收集教學資源，不斷改進并豐富多媒體教學課件，采用圖形及動畫等手段，調動學生的學習積極性，更好的適應多媒體課堂教學模式。

（3）逐步加大學生自主學習的數量與質量，培養學生自主學習的能力。

（4）設置課程設計菜單，對各個關鍵知識點設置課程設計，并統和成菜單形式，由學生進行自主選擇，增強學生對自己課堂理論學習的自我評估能力。

（5）利用現有的商業軟件，如matlab，HFSS，ADS等，圍繞課程設計，鼓勵學生進行建模探討。

（6）增加單元測驗，避免學生到期末考試才開始學習的情況，有助于學生及時鞏固已經學到的知識點。

三、結束語

微波技術基礎的教學具有理論性強，分析方法多樣等問題。為了能夠讓學生能夠在學習中加強主動性學習，文章提出了研究型教學的教學方法，通過針對不同的內容設計不同的教學方式方法，和針對不同的知識點設計不同的課程設計方案的方法，可以讓學生在學習中主動加深學習的深度和廣度，從而變被動為主動，避免出現考試前突擊學習的情況。

參考文獻

［1］徐瑞敏，唐璞，等.微波技術基礎［M］.科學出版社，2010.

［2］全紹輝.微波虛擬實驗在教學中的應用［J］.電氣電子教學學報，2005，27（3）：96-99.

［3］譚立容.研究性學習在高職“微波技術”教學中的嘗試［J］.電氣電子教學學報，2007，29（1）：18-20.

［4］林徐，王楊.電磁場及微波技術專業教育改革研討會簡況［J］.微波學報，1992（3）.

［5］趙鳳梅.高職院校“微波技術”課程教學方法的探討［J］.技術物理教學，2012，20（2）：37-38.

中圖分類號：G642

文獻標志碼：A

文章編號：2096-000X（2016）10-0139-02

作者簡介：駱無窮，女，講師，從事電磁場與波、微波技術等方向的教學以及科研工作。