射頻電路課程實踐教學改革與探索

馬曉琳 王長龍

摘 ?要 針對無人機專業射頻電路課程實踐教學，從制定實踐教學實施原則、構建教學內容體系、建設專業實踐教學平臺和組織教學評價等方面，全方位實施教學改革和探索，取得良好效果，有效提高了學員的實踐能力。

關鍵詞 射頻電路;無人機專業;數據鏈;實踐教學;仿真實驗平臺;實驗室

中圖分類號：G642.0 ? ?文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2019）17-0127-03

1 前言

隨著當前國防和軍隊改革日益深化，院校訓練工作對實踐教育的重視程度日益加強，對實戰化教學訓練提出更高要求。本文對陸軍工程大學無人機專業射頻電路課程實踐教學改革進行總結，以實踐教學為突破口，圍繞提升學員工程實踐能力，將射頻電路課程中實踐教學內容重新梳理整合，將實踐教學部分納入體系，逐步構建形成裝備環境下實踐教學平臺，以解決傳統教學中存在的學員理解不透徹、工程能力欠缺、創新精神不夠等問題。

2 融合發展，立足實用制定實踐教學實施原則

在課程改革之初，首先確立統籌規劃、融合發展原則：統籌規劃實踐內容，將工程技術與裝備知識相結合，制訂相應課程建設規劃，分批分階段實施，結合軍隊院校的實際需要和長遠發展規劃，統籌好現有基礎與后期建設、當前需要與長遠發展、硬件建設與軟件建設等各方面關系;調整、更新和優化相關課程的教學內容和課程設計，突出知識、技能、素質的有效融合。

3 重構課程體系，優化教學內容，體現知識、技能、素質相結合

對教學內容重組，體現知識內在聯系，突出內容的應用性[1]。課程教學內容和自編主講教材緊貼無人機技術，來源于無人機數據鏈系統所涉及的基本概念、基本理論和關鍵技術，包括射頻基本理論、射頻器件與電路、天線與電波傳播和無線傳輸系統四部分內容，既涵蓋現有無人機專業中數據鏈的應用技術，也涉及無人機無線傳輸系統的最新技術和發展趨勢。

針對課程特點，將教學內容模塊化[2]，既有以系統的功能、組成、原理組成的理論教學模塊，也有結合無人機數據鏈射頻前端的工程實踐模塊，還有突出技術應用的第二課堂設計。課程內容規劃如圖1所示。

4 加強條件建設，實現知識、技能、素質綜合提升

依托重點特色學科專業（無人機工程）的建設任務，建立射頻電路實驗室（圖2），引進微波電路實驗訓練系統、天線測試訓練系統和射頻分布實驗系統。這些實驗設備能夠滿足軟件仿真、硬件仿真、系統驗證、系統開發等方面的實驗需求，可完全滿足學員的驗證性、綜合性和設計性實驗需求[3]。依托該教學實驗平臺，系統設計實踐環節，將實驗貫穿于整個授課過程，從課程設計到課后知識的延續，不拘泥于書本知識，從實驗出發，以不同角度思考問題，優化課堂教學。實驗系統的引進和研制大大改善了實踐教學硬件條件，提高了教學效率和質量。

5 不斷創新，提高人才培養質量

構建信息化教學環境，創新教學模式 ?綜合運用教學資源，合理運用教學條件，形成信息化教室、教學實驗室、專業專修室三位一體的專業教學環境。依托專業教學環境，積極創新教學模式：專業原理教學主要依托信息化教室進行，通過課堂授課、專題研討、案例分析、例題精解、習題訓練、自主測試等教學模式，掌握扎實深厚的專業基礎理論（圖3）;專業基礎實踐主要依托教學實驗室開展，通過原理演示、模擬仿真、實驗驗證、算法優化、模塊設計、自主開發等教學模式，進一步鞏固對理論原理的理解和掌握，提高學員的專業綜合技能;裝備教學主要依托專業專修室實施，通過實裝操作、虛擬維修、示教演示、仿真訓練等教學模式，掌握無人機技術的原理及結構，培養學員從事裝備技術保障的專業技能和組織指揮管理能力。

研討、探究、案例多元融合，創新教學方法 ?在教學過程中，根據培養要求、課程特點、教學內容、教學對象特點、教學保障條件等選擇合適的教學方法。如任務驅動教學方法，以天線功能實現為主線，通過課堂上設置環環相扣、步步深入的小問題，始終引導學員思考，在分析解決問題的過程中完成教學內容;綜合案例教學方法，以數據鏈發展需求、面臨的威脅等現實問題、典型案例為切入點，啟發學員思考，利用所學理論知識，解決工程實際問題，達到理論聯系實際的目的;分組合作教學方法，對于新技術新體制，結合熱點事件專題分析和討論，事先布置、分組準備，組內討論、組間辯論，鼓勵創新求異，實現共同提高;自主學習教學方法，利用學員思維活躍、好奇心強的特點，提出問題讓學員自主學習，探索解決方法;對比類比教學方法，對于新概念新理論等抽象、不易理解的內容，通過與日常生活中的常見現象、事物進行對比和類比，實現復雜問題簡單化、抽象問題形象化、枯燥問題生動化。

網絡教學、示教訓練相得益彰，創新教學手段 ?信息化教學的主要特點是教學資源的極大豐富，創新和豐富教學手段，綜合運用板書、多媒體和網絡等多種手段以提高教學效率和質量。如課題組開發的天線自主學習平臺（圖4），不僅可以了解天線的結構特點，通過選擇天線類型及饋電形式，觀察微帶天線結構組成，還可直接調用外部程序進行微帶線具體尺寸計算。通過仿真軟件建立微帶天線仿真模型，學員可觀察到輻射面上電流往返流通的情況，相應電場分布以及有交變電流產生的磁場變換情況，最后可依托天線測試平臺進行實際測量，如此無形化有形，形象地解決了看不到的問題。“紙上得來終覺淺”，利用該仿真實驗平臺，營造了輕松自主的學習環境，將多種信息手段相結合，達到很好的教學效果。

6 全過程、全方位、可量化的綜合考核方式

以能力本位為出發點，確定各專業的培養目標，設計教學內容、方法和過程，評估教學效果;強調知識向能力轉化的過程，其教學模式就是通過真實的項目化教學，培養學員的系統思維能力、邏輯推理能力和解決問題的能力，培養學員的團隊工作和交流能力，培養學員社會實際環境下的系統構思和工程設計實施運行的能力[4]。具體做法為：在考核中增加實驗設計考核，加強平時考核，精練理論考核，量化考核標準，構建“筆試50分+項目設計30分+平時20分”的考核模式;加入過程性評價，跟蹤記錄各小組完成項目情況，包括階段檢查和綜合匯報答辯，采取教員評價、小組自評、小組間互評相結合的方式為學員評分。階段檢查主要考查項目的進度及完成質量，以督促學員保質保量完成項目。

7 結語

將研究成果應用于專業教學實踐，有效提升了學員的專業實踐技能和崗位任職能力;運用任務驅動式實踐教學方法，極大激發了學員的學習興趣，有力支持了研究生學員的課題研究和本科學員的畢業設計，取得良好的教學效果。2017年以來，本科學員畢業設計優良率達到90%以上，學員的實踐技能和崗位任職能力明顯增強。

參考文獻

[1]張蘭，李曉蓉，江愛萍.射頻電路實踐教學的探索[J].實驗技術與管理，2011，28（1）：150-152.

[2]閆云斌，劉新海，等.無人機任職專業模塊化課程設計與實施研究[J].繼續教育，2017（11）：42-44.

[3]張學毅，羅飛.“射頻電路”課程的教學探討[J].電氣電子教學學報，2006，28（3）：21-23，41.

[4]倪春.全真教學在射頻電路教學中的應用研究[J].信息與電腦：理論版，2017（9）：237-238.