電磁場(chǎng)與微波技術(shù)論文(2)
電磁場(chǎng)與微波技術(shù)論文篇二
電磁場(chǎng)與電磁波、微波技術(shù)和移動(dòng)通信課程群實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)改革
摘 要 以“路、場(chǎng)、波”為主線，面向通信工程專業(yè)學(xué)生，為他們提供電磁場(chǎng)、微波技術(shù)和移動(dòng)通信的基本理論和基本分析方法，保持實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的新穎性、強(qiáng)化基本技能和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。
關(guān)鍵詞 課程群 實(shí)踐環(huán)節(jié) 教學(xué)改革
中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2016.02.057
0 前言
電磁場(chǎng)與電磁波、微波技術(shù)和移動(dòng)通信課程群實(shí)踐環(huán)節(jié)改革的出發(fā)點(diǎn)是為電氣信息類學(xué)生提供寬厚扎實(shí)的電磁場(chǎng)、微波和移動(dòng)通信的基本理論和基本分析方法，保持實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的新穎性、強(qiáng)化基本技能和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)將強(qiáng)調(diào)針對(duì)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(biāo)作為《電磁場(chǎng)與電磁波》、《微波與天線》和《移動(dòng)通信原理》課程群的實(shí)踐教學(xué)改革的基本點(diǎn)。加強(qiáng)實(shí)踐創(chuàng)新性項(xiàng)目改革旨在加深學(xué)生對(duì)理論教學(xué)內(nèi)容的理解，鞏固所學(xué)知識(shí)并進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力，提高學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)。
加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的改革主要有以下幾點(diǎn)意義：(1)完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，擴(kuò)充實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性;(2)提高綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)比例。將多年電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽題目及教師科研成果進(jìn)行轉(zhuǎn)化，根據(jù)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)設(shè)備設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)題目，可以增加實(shí)驗(yàn)項(xiàng)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(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)設(shè)備不能滿足實(shí)驗(yàn)要求的前提下，進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，分析實(shí)驗(yàn)效果和誤差，從而不斷改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方式;(4)開發(fā)反映現(xiàn)代化科技進(jìn)展的實(shí)驗(yàn)。學(xué)校現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)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(dòng)態(tài)的實(shí)驗(yàn)，一方面使學(xué)生視野更加開闊，同時(shí)，提高實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍業(yè)務(wù)水平;(5)提高實(shí)驗(yàn)設(shè)備的利用率。電磁場(chǎng)與電磁波、微波技術(shù)和移動(dòng)通信原理課程群如圖1所示，通信工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程群如圖2所示。本研究的主要內(nèi)容包括：課程群實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)體系和內(nèi)容改革、課程群實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)方法與手段改革、師資隊(duì)伍建設(shè)。本課程群實(shí)踐環(huán)節(jié)體系改革和培養(yǎng)方案的調(diào)整與實(shí)踐同步進(jìn)行，獲得了豐富的實(shí)踐素材，取得了一定的研究成果。
1 教學(xué)體系與內(nèi)容改革
1.1 教學(xué)體系改革
以“路”為主線，創(chuàng)建了通信電路功能實(shí)驗(yàn)室，整合原有高頻電子線路實(shí)驗(yàn)室與通信原理實(shí)驗(yàn)室。以“場(chǎng)”、“波”為主線，將電磁場(chǎng)與電磁波實(shí)驗(yàn)室和微波技術(shù)與天線實(shí)驗(yàn)室整合為電波傳輸實(shí)驗(yàn)室。
在課程群建設(shè)過(guò)程中，注重理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的緊密結(jié)合，以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為先導(dǎo)，從人才培養(yǎng)體系整體出發(fā)，充分體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在人才培養(yǎng)和教學(xué)工作中的重要作用，以學(xué)生能力培養(yǎng)為核心，以學(xué)生為主開展實(shí)驗(yàn)，注重實(shí)驗(yàn)過(guò)程，鼓勵(lì)自主性實(shí)驗(yàn)。建立新型的適應(yīng)學(xué)生能力培養(yǎng)、鼓勵(lì)探索和創(chuàng)新的多元化實(shí)驗(yàn)考核方法和實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，有利于學(xué)生自主性學(xué)習(xí)、合作性學(xué)習(xí)和研究性學(xué)習(xí)。采取學(xué)生自主互動(dòng)教學(xué)、科技創(chuàng)新培訓(xùn)和競(jìng)賽、參與科學(xué)研究、自制儀器等多樣化的教學(xué)模式。
1.2 教學(xué)內(nèi)容改革
在課程群實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)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(shí)踐關(guān)系的處理。
課程群實(shí)踐環(huán)節(jié)學(xué)時(shí)和內(nèi)容在課程群建設(shè)后進(jìn)行了更新。調(diào)整前后，實(shí)踐環(huán)節(jié)更注重學(xué)生實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。以下是課程群中實(shí)驗(yàn)課程的內(nèi)容和知識(shí)點(diǎn)。(1)通信原理實(shí)驗(yàn)：對(duì)脈沖幅度調(diào)制(PAM)實(shí)驗(yàn)增加了系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容;在PCM編譯碼實(shí)驗(yàn)中增加了時(shí)分復(fù)用(TDM)的內(nèi)容;將2DPSK調(diào)制實(shí)驗(yàn)和解調(diào)實(shí)驗(yàn)整合為2DPSK調(diào)制解調(diào)實(shí)驗(yàn);新增CMI、曼徹斯特編譯碼實(shí)驗(yàn)。調(diào)整后的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容更加充實(shí)，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(qiáng)基礎(chǔ)”的特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)更新率為37.5%。(2)電磁場(chǎng)與電磁波實(shí)驗(yàn)：“電磁場(chǎng)與電磁波”是電氣信息類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容調(diào)整如下：刪除了均勻無(wú)耗媒質(zhì)參量的研究實(shí)驗(yàn)，增加了電磁波參量的測(cè)量實(shí)驗(yàn)，并根據(jù)理論課進(jìn)度對(duì)實(shí)驗(yàn)順序進(jìn)行了相應(yīng)的調(diào)整。實(shí)驗(yàn)更新率為25%。(3)微波與天線實(shí)驗(yàn)：“微波與天線”是“電磁場(chǎng)與電磁波”課程的延伸。考慮學(xué)時(shí)數(shù)的限制，整合了部分經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，將圓錐喇叭天線設(shè)計(jì)和角錐喇叭天線設(shè)計(jì)整合為基于HFSS的喇叭天線設(shè)計(jì)，刪除了角錐喇叭天線方向圖測(cè)量，新增了基于HFSS的縫隙天線設(shè)計(jì)，突出了利用HFSS設(shè)計(jì)天線的相關(guān)內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)更新率為50%。(4)移動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)：根據(jù)移動(dòng)通信課程與時(shí)俱進(jìn)的特殊性，調(diào)整了部分傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，刪除了QPSK在IS-95系統(tǒng)中的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)、卷積碼編碼與譯碼實(shí)驗(yàn)和MIMO與空時(shí)編碼技術(shù)仿真實(shí)驗(yàn)，增加了信源編解碼實(shí)驗(yàn)、QPSK與DQPSK通信系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，對(duì)GSM系統(tǒng)中GMSK調(diào)制實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行了修改和充實(shí)，擴(kuò)展為GSM/GPRS移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)和GMSK通信系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)更新率為75%。
2 教學(xué)方法與手段改革
(1)運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)、方法與手段，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和參與性，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)教學(xué)手段和現(xiàn)代教育技術(shù)的結(jié)合教學(xué)課件的開發(fā)。目前制作完成“電磁場(chǎng)與電磁波”、“雷達(dá)原理”、“微波與天線”和“移動(dòng)通信”等實(shí)驗(yàn)課程的多媒體課件，并實(shí)際運(yùn)用于課堂教學(xué)。
(2)重視課程內(nèi)容的先進(jìn)性：開展教師集體備課制度，發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題，解決新問(wèn)題，結(jié)合國(guó)內(nèi)外通信專業(yè)課程的最新研究成果和教學(xué)思想確定課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，修改實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱，不斷更新和完善實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。
(3)重視課程教學(xué)的實(shí)踐性：注重理論與實(shí)踐的結(jié)合，依托電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，加強(qiáng)開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。
(4)為了促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，采用“以賽促學(xué)”和“以評(píng)促學(xué)”的兩種教學(xué)改革模式，獲得很好的教學(xué)效果。“以賽促學(xué)”主要是組織學(xué)生參加全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽、吉林省大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽以及飛思卡爾杯智能車控制大賽等大型比賽，學(xué)生通過(guò)獲獎(jiǎng)驅(qū)動(dòng)，自主學(xué)習(xí)積極性大大提高;“以評(píng)促學(xué)”主要是對(duì)實(shí)驗(yàn)課程改革不采用試卷考試的方式，而是采用作品設(shè)計(jì)與制作的方式，大大促進(jìn)了學(xué)習(xí)對(duì)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的積極性。 (5)體現(xiàn)以學(xué)生為中心的教學(xué)思想：網(wǎng)絡(luò)教學(xué)是以學(xué)生為中心開展的自學(xué)為主的學(xué)習(xí)方式，因此充分利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)-在校園網(wǎng)支持下構(gòu)建的現(xiàn)代化教學(xué)環(huán)境，使實(shí)驗(yàn)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(diǎn)，制定適合學(xué)生學(xué)習(xí)和有利于學(xué)生能力培養(yǎng)的教學(xué)模式。同時(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容面向工程，激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣。
(6)實(shí)驗(yàn)運(yùn)行方式采取多樣化：完全開放自主探索性實(shí)驗(yàn)、預(yù)約開放設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、部分開放基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)。
3 師資隊(duì)伍建設(shè)
幾年來(lái)，始終堅(jiān)持引進(jìn)與培養(yǎng)相結(jié)合的師資隊(duì)伍建設(shè)思路進(jìn)行該課程群的教學(xué)隊(duì)伍建設(shè)。目前，該課程群已建成了一支教學(xué)成果豐富、教學(xué)水平高、科研能力強(qiáng)、協(xié)同能力高的教學(xué)團(tuán)隊(duì)。該教學(xué)團(tuán)隊(duì)年齡、職稱、學(xué)歷結(jié)構(gòu)合理，與建設(shè)初期相比，該課程群師資隊(duì)伍的數(shù)量、職稱結(jié)構(gòu)、學(xué)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(shì)。
隨著該課程群教學(xué)團(tuán)隊(duì)思想素質(zhì)和業(yè)務(wù)素質(zhì)的大幅提高，使得其教學(xué)與科研能力大為增強(qiáng)。幾年來(lái)，我們通過(guò)集體備課、相互聽課與評(píng)課、合作開展課題研究、教改項(xiàng)目研究、精品課程與課程群建設(shè)等，無(wú)論在科研上，還是在教學(xué)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(guò)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(duì)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(fù)，在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，以電磁場(chǎng)與電磁波、微波技術(shù)、為主線，結(jié)合移動(dòng)通信、數(shù)字通信原理和雷達(dá)原理，把這些知識(shí)模塊有機(jī)地融為一體，使學(xué)生掌握知識(shí)的線條更加明確，重點(diǎn)更加突出，經(jīng)過(guò)近4年的教學(xué)實(shí)踐，證明課程群的改革與建設(shè)思路正確，體現(xiàn)提高教學(xué)質(zhì)量和培養(yǎng)優(yōu)秀人才的宗旨，取得了顯著的教學(xué)改革成果。
實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高等學(xué)校教學(xué)活動(dòng)中的重要組成部分，它是通過(guò)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，從而掌握一定的操作技能，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度的一種教學(xué)方法。實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以通過(guò)開拓學(xué)生的思維空間，使他們具備一定的觀察、分析和解決問(wèn)題的能力，即培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和科學(xué)素質(zhì)。其中實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的選取和設(shè)置對(duì)實(shí)驗(yàn)效果來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的，它必須要符合教育規(guī)律，要考慮學(xué)生接受知識(shí)的能力，最終要達(dá)到良好的教學(xué)效果。因而實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開發(fā)和建設(shè)應(yīng)是實(shí)驗(yàn)教學(xué)建設(shè)的重點(diǎn)。
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