電磁場與微波技術(shù)論文篇二

　　電磁場與電磁波、微波技術(shù)和移動通信課程群實踐環(huán)節(jié)教學改革

　　摘 要 以“路、場、波”為主線，面向通信工程專業(yè)學生，為他們提供電磁場、微波技術(shù)和移動通信的基本理論和基本分析方法，保持實驗實踐教學內(nèi)容的新穎性、強化基本技能和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。

　　關(guān)鍵詞 課程群 實踐環(huán)節(jié) 教學改革

　　中圖分類號：G424 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2016.02.057

　　0 前言

　　電磁場與電磁波、微波技術(shù)和移動通信課程群實踐環(huán)節(jié)改革的出發(fā)點是為電氣信息類學生提供寬厚扎實的電磁場、微波和移動通信的基本理論和基本分析方法，保持實驗實踐教學內(nèi)容的新穎性、強化基本技能和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，實現(xiàn)將強調(diào)針對性的專業(yè)教育轉(zhuǎn)變?yōu)橥怀鲞m應(yīng)性的工程基礎(chǔ)教育的目標作為《電磁場與電磁波》、《微波與天線》和《移動通信原理》課程群的實踐教學改革的基本點。加強實踐創(chuàng)新性項目改革旨在加深學生對理論教學內(nèi)容的理解，鞏固所學知識并進一步培養(yǎng)學生動手能力，提高學生創(chuàng)新意識。

　　加強實踐教學環(huán)節(jié)的改革主要有以下幾點意義：(1)完善實驗教學體系，擴充實驗教學內(nèi)容，可以提高學生的學習興趣，激發(fā)學生的學習自主性;(2)提高綜合性、設(shè)計性實驗比例。將多年電子設(shè)計競賽題目及教師科研成果進行轉(zhuǎn)化，根據(jù)現(xiàn)有實驗設(shè)備設(shè)計實驗題目，可以增加實驗項目的多樣性和應(yīng)用性;(3)充分利用仿真技術(shù)，尤其是一些在實驗室現(xiàn)有實驗設(shè)備不能滿足實驗要求的前提下，進行仿真實驗，分析實驗效果和誤差，從而不斷改進實驗方式;(4)開發(fā)反映現(xiàn)代化科技進展的實驗。學?，F(xiàn)有實驗題目已使用多年，更新較少。開發(fā)反映理論發(fā)展前沿或工程應(yīng)用最新動態(tài)的實驗，一方面使學生視野更加開闊，同時，提高實驗教師隊伍業(yè)務(wù)水平;(5)提高實驗設(shè)備的利用率。電磁場與電磁波、微波技術(shù)和移動通信原理課程群如圖1所示，通信工程專業(yè)實驗課程群如圖2所示。本研究的主要內(nèi)容包括：課程群實踐環(huán)節(jié)的教學體系和內(nèi)容改革、課程群實踐環(huán)節(jié)教學方法與手段改革、師資隊伍建設(shè)。本課程群實踐環(huán)節(jié)體系改革和培養(yǎng)方案的調(diào)整與實踐同步進行，獲得了豐富的實踐素材，取得了一定的研究成果。

　　1 教學體系與內(nèi)容改革

　　1.1 教學體系改革

　　以“路”為主線，創(chuàng)建了通信電路功能實驗室，整合原有高頻電子線路實驗室與通信原理實驗室。以“場”、“波”為主線，將電磁場與電磁波實驗室和微波技術(shù)與天線實驗室整合為電波傳輸實驗室。

　　在課程群建設(shè)過程中，注重理論教學與實踐教學的緊密結(jié)合，以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為先導，從人才培養(yǎng)體系整體出發(fā)，充分體現(xiàn)實驗教學在人才培養(yǎng)和教學工作中的重要作用，以學生能力培養(yǎng)為核心，以學生為主開展實驗，注重實驗過程，鼓勵自主性實驗。建立新型的適應(yīng)學生能力培養(yǎng)、鼓勵探索和創(chuàng)新的多元化實驗考核方法和實驗教學模式，有利于學生自主性學習、合作性學習和研究性學習。采取學生自主互動教學、科技創(chuàng)新培訓和競賽、參與科學研究、自制儀器等多樣化的教學模式。

　　1.2 教學內(nèi)容改革

　　在課程群實踐環(huán)節(jié)教學內(nèi)容改革上，我們主要是注重通信工程專業(yè)多門課程之間的內(nèi)容協(xié)調(diào)與結(jié)構(gòu)體系調(diào)整，注重課程邏輯順序與銜接，注重理論與實踐關(guān)系的處理。

　　課程群實踐環(huán)節(jié)學時和內(nèi)容在課程群建設(shè)后進行了更新。調(diào)整前后，實踐環(huán)節(jié)更注重學生實驗動手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。以下是課程群中實驗課程的內(nèi)容和知識點。(1)通信原理實驗：對脈沖幅度調(diào)制(PAM)實驗增加了系統(tǒng)實驗的內(nèi)容;在PCM編譯碼實驗中增加了時分復用(TDM)的內(nèi)容;將2DPSK調(diào)制實驗和解調(diào)實驗整合為2DPSK調(diào)制解調(diào)實驗;新增CMI、曼徹斯特編譯碼實驗。調(diào)整后的實驗內(nèi)容更加充實，突出了通信原理作為通信工程專業(yè)的基礎(chǔ)理論課的地位，體現(xiàn)了“寬口徑、強基礎(chǔ)”的特點。實驗更新率為37.5%。(2)電磁場與電磁波實驗：“電磁場與電磁波”是電氣信息類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，實驗內(nèi)容調(diào)整如下：刪除了均勻無耗媒質(zhì)參量的研究實驗，增加了電磁波參量的測量實驗，并根據(jù)理論課進度對實驗順序進行了相應(yīng)的調(diào)整。實驗更新率為25%。(3)微波與天線實驗：“微波與天線”是“電磁場與電磁波”課程的延伸?？紤]學時數(shù)的限制，整合了部分經(jīng)典實驗的內(nèi)容，將圓錐喇叭天線設(shè)計和角錐喇叭天線設(shè)計整合為基于HFSS的喇叭天線設(shè)計，刪除了角錐喇叭天線方向圖測量，新增了基于HFSS的縫隙天線設(shè)計，突出了利用HFSS設(shè)計天線的相關(guān)內(nèi)容。實驗更新率為50%。(4)移動通信實驗：根據(jù)移動通信課程與時俱進的特殊性，調(diào)整了部分傳統(tǒng)實驗內(nèi)容，刪除了QPSK在IS-95系統(tǒng)中的應(yīng)用實驗、卷積碼編碼與譯碼實驗和MIMO與空時編碼技術(shù)仿真實驗，增加了信源編解碼實驗、QPSK與DQPSK通信系統(tǒng)實驗，對GSM系統(tǒng)中GMSK調(diào)制實驗內(nèi)容進行了修改和充實，擴展為GSM/GPRS移動通信網(wǎng)絡(luò)實驗和GMSK通信系統(tǒng)實驗。實驗更新率為75%。

　　2 教學方法與手段改革

　　(1)運用現(xiàn)代教學技術(shù)、方法與手段，充分調(diào)動學生學習積極性和參與性，實現(xiàn)傳統(tǒng)教學手段和現(xiàn)代教育技術(shù)的結(jié)合教學課件的開發(fā)。目前制作完成“電磁場與電磁波”、“雷達原理”、“微波與天線”和“移動通信”等實驗課程的多媒體課件，并實際運用于課堂教學。

　　(2)重視課程內(nèi)容的先進性：開展教師集體備課制度，發(fā)現(xiàn)新問題，解決新問題，結(jié)合國內(nèi)外通信專業(yè)課程的最新研究成果和教學思想確定課程實驗內(nèi)容，修改實驗教學大綱，不斷更新和完善實驗內(nèi)容。

　　(3)重視課程教學的實踐性：注重理論與實踐的結(jié)合，依托電工電子實驗教學示范中心，加強開放性實驗教學，培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新能力。

　　(4)為了促進學生主動學習、提高學生學習的積極性，采用“以賽促學”和“以評促學”的兩種教學改革模式，獲得很好的教學效果。“以賽促學”主要是組織學生參加全國大學生電子設(shè)計大賽、吉林省大學生電子設(shè)計大賽以及飛思卡爾杯智能車控制大賽等大型比賽，學生通過獲獎驅(qū)動，自主學習積極性大大提高;“以評促學”主要是對實驗課程改革不采用試卷考試的方式，而是采用作品設(shè)計與制作的方式，大大促進了學習對實驗學習的積極性。 　　(5)體現(xiàn)以學生為中心的教學思想：網(wǎng)絡(luò)教學是以學生為中心開展的自學為主的學習方式，因此充分利用網(wǎng)絡(luò)教學平臺-在校園網(wǎng)支持下構(gòu)建的現(xiàn)代化教學環(huán)境，使實驗課程體現(xiàn)出開放性、交互性、共享性、自主性和協(xié)作性等特點，制定適合學生學習和有利于學生能力培養(yǎng)的教學模式。同時實驗教學內(nèi)容面向工程，激發(fā)學生實驗興趣。

　　(6)實驗運行方式采取多樣化：完全開放自主探索性實驗、預(yù)約開放設(shè)計性實驗、部分開放基礎(chǔ)性實驗。

　　3 師資隊伍建設(shè)

　　幾年來，始終堅持引進與培養(yǎng)相結(jié)合的師資隊伍建設(shè)思路進行該課程群的教學隊伍建設(shè)。目前，該課程群已建成了一支教學成果豐富、教學水平高、科研能力強、協(xié)同能力高的教學團隊。該教學團隊年齡、職稱、學歷結(jié)構(gòu)合理，與建設(shè)初期相比，該課程群師資隊伍的數(shù)量、職稱結(jié)構(gòu)、學歷結(jié)構(gòu)等發(fā)生顯著的變化并具有良好的發(fā)展態(tài)勢。

　　隨著該課程群教學團隊思想素質(zhì)和業(yè)務(wù)素質(zhì)的大幅提高，使得其教學與科研能力大為增強。幾年來，我們通過集體備課、相互聽課與評課、合作開展課題研究、教改項目研究、精品課程與課程群建設(shè)等，無論在科研上，還是在教學上，都取得了豐碩的成果。

　　4 結(jié)論

　　在優(yōu)化課程體系、整合課程內(nèi)容的過程中形成了課程群，而課程群的建設(shè)又為站在整體優(yōu)化的高度對群內(nèi)課程的建設(shè)創(chuàng)造了有利的環(huán)境。各課程分工更加明確，減少了交叉重復，在整個教學過程中，以電磁場與電磁波、微波技術(shù)、為主線，結(jié)合移動通信、數(shù)字通信原理和雷達原理，把這些知識模塊有機地融為一體，使學生掌握知識的線條更加明確，重點更加突出，經(jīng)過近4年的教學實踐，證明課程群的改革與建設(shè)思路正確，體現(xiàn)提高教學質(zhì)量和培養(yǎng)優(yōu)秀人才的宗旨，取得了顯著的教學改革成果。

　　實驗教學是高等學校教學活動中的重要組成部分，它是通過學生對理論知識的理解，從而掌握一定的操作技能，養(yǎng)成嚴謹、認真和實事求是的科學態(tài)度的一種教學方法。實驗教學可以通過開拓學生的思維空間，使他們具備一定的觀察、分析和解決問題的能力，即培養(yǎng)學生的實踐能力、創(chuàng)新能力和科學素質(zhì)。其中實驗項目的選取和設(shè)置對實驗效果來說是至關(guān)重要的，它必須要符合教育規(guī)律，要考慮學生接受知識的能力，最終要達到良好的教學效果。因而實驗項目的開發(fā)和建設(shè)應(yīng)是實驗教學建設(shè)的重點。

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