研究型教学在微波技术教育中的应用

骆无穷　唐璞　王园　潘锦（电子科技大学电子工程学院，四川成都611731）



研究型教学在微波技术教育中的应用

骆无穷唐璞王园潘锦
（电子科技大学电子工程学院，四川成都611731）

摘要：文章讨论了微波技术教学在国内外的一些的现状，以及教学过程中存在的一些问题。针对这些问题文章提出了研究型教学的改革思路，并进行了实践化探讨。

关键词：微波技术；研究型教学；实践化

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，长期从事电磁场与微波技术专业的教学和科研工作。

王园，女，副教授，长期从事电子工程数学方法与电磁场与波等课程的教学以及相关的科研工作。

潘锦，男，教授，长期从事电磁场理论方向的教学以及科研工作。

《微波技术技术》是工科无线电、电子工程和通信工程类专业的一门重要技术基础课，也是国内外本专业大学普遍开设的专业课程。本课程从电磁场的角度出发，结合电路理论的观点对微波导行系统进行深入的阐述和讲解［1］。

该课程的教学特色在于：第一，本课程的理论性非常强。本课程在讨论场和边界条件的计算时，不但涉及到大量的先修课程中的数学知识，如“复变函数”、“线性代数”、“偏微分方程定解问题”，以及“非直角坐标系下的特殊函数”等知识点，还涉及到先修的很多电磁场方面的理论知识，如“电磁场与波”中讨论到的波的特性和传播问题，“电路分析”中电路原理的相关知识，“传输线理论”，“微波网络”等等知识。第二、分析方法多种多样。对同一种导波场，可以从波动方程来讨论，也可以从传输线理论入手来讨论，还可以从微波网络角度来讨论。

我校“电磁场与微波技术”学科所涵盖的国家级特色专业“电磁场与无线技术”与国防特色专业“电波传播与天线”均把该门课程作为专业核心课程，该课程的学习和理解对这两个专业的学生专业素养培养也具有不可替代的作用，其学习效果的好坏直接影响两个专业学生的后续学习，建立新的教学模式和方法显得异常重要。

一、国内外研究现状

国内外有关教学方法和学习方法的理论研究，开展早，成果多［2-5］。

国外的教学更倾向于研究型教学，他们主张将部分学有余力的学生带进实验室进行研究性的学习，以此来加深学习的效果和提升学习兴趣。以国外两所在电磁领域著名的高校UCLA（加州大学洛杉矶分校）和OSU（俄亥俄州立大学）为例，它们会提供丰富的课程内容对课程进行教学；同时相关的实验室，如UCLA的Microwave Research，Analysis，and Measurement Laboratory（ARAM）和OSU的Electro Science Laboratory（ESL）会提供实习机会给感兴趣的本科生，让他们参与相关的项目。国外高校非常重视学生的基础理论和实验课程的动手能力的培养。这些教学方法和学习方法都是现今比较先进的教学理论和学习理论［3］。

国内的大学，如西安科技大学、哈尔滨工业大学等都在本课程的教学工作上做了大量的工作，引入了有针对性课程设计及实验环节来增加学生的学习兴趣。

教学方法并不是一成不变的，针对不同的时代和不同的学生特色，需要进行有针对性的调整。过去由于硬件条件的限制，很多实验和课程设计只局限于对理论的推导和纸上的计算问题，近几年来随着实验室硬件条件的极大改善以及计算机的普遍推广应用，越来越多的实验和课程设计被应用于教学中。

实验环节本身的目的是为了加深学生对所学习的知识点的理解，增加学生的学习兴趣。但是我们在教学过程中发现，学生更倾向于以完成任务为目的的去完成实验，并不愿意去主动探究实验环节中涉及到的理论和知识点。

在学习成果考核中，目前还是以考试为最主要手段的一种考核方式。然而，理论上考试的目的是为了考验学生的学习效果，但是实际情况是，学生仅仅为了考试的分数而去学习，经常存在为了应付考试而考前突击学习的情况，其目的和过程被颠倒了。因此，学生上课以后的心得通常是考前突击就能考得高分，但是一旦涉及到该课程的相关知识点的时候，就会陷入茫然状态。

二、课程建设与研究型教学改革思路

研究型教学无疑是可以有效的将学生的课堂理论知识和物理想象理解和实际工程问题解决结合起来的一种教育方法。而在教育实践中发现，研究型教学方法在愿意主动学习并且优秀的学生身上取得了很好的效果，有的学生甚至在学习中走的比预期的更远。基于这样的前提，在教学中如何根据学生的自身情况进行教学方式方法方面的调整，从而增加学生主动学习的积极性是一个非常重要的教学改革思路。

本课程的教学改革将在如何激发学生的主动学习热情方面进行探讨和研究，对考试方式进行深入的思考和改革，同时将在现有的基础上对学生如果灵活应用课堂上学到的内容和知识来进行工程实践的问题进行探讨。

通过对《微波技术基础》课程教学资源的整合与优化，以及教学方法、教学技术的改进与探索，设计具有针对性的教学方法。注重因材施教，根据不同的教学内容，采用比较式、启发式、讨论式、案例式、学生上讲台（以一种翻转课堂的形式）等多种教学方法相结合，形成一套比较完整的教学理论和模式，提高教学质量和上课效率。

增加课堂设计环节，将延伸式的知识点作为讨论课题对学生的知识的深度和广度进行进一步的补充。增加关键知识点课程设计环节，针对本课程中讨论到的关键知识点设计不同的课程设计，鼓励学生通过自主选择一定数量的课程设计题目，有效强化自己在课堂上学到的关键知识点在工程实际中的应用意识。

强化试验内容与课程体系的结合，注重理论与实践相结合，提升学生学习兴趣与动力。

基于以上的教学改革思路，本课程的具体实施方法有以下几点：

（1）不断地学习、研究和吸收先进的教学理论与学习理论，用科学的理论指导课程教学的实际。

（2）收集教学资源，不断改进并丰富多媒体教学课件，采用图形及动画等手段，调动学生的学习积极性，更好的适应多媒体课堂教学模式。

（3）逐步加大学生自主学习的数量与质量，培养学生自主学习的能力。

（4）设置课程设计菜单，对各个关键知识点设置课程设计，并统和成菜单形式，由学生进行自主选择，增强学生对自己课堂理论学习的自我评估能力。

（5）利用现有的商业软件，如matlab，HFSS，ADS等，围绕课程设计，鼓励学生进行建模探讨。

（6）增加单元测验，避免学生到期末考试才开始学习的情况，有助于学生及时巩固已经学到的知识点。

三、结束语

微波技术基础的教学具有理论性强，分析方法多样等问题。为了能够让学生能够在学习中加强主动性学习，文章提出了研究型教学的教学方法，通过针对不同的内容设计不同的教学方式方法，和针对不同的知识点设计不同的课程设计方案的方法，可以让学生在学习中主动加深学习的深度和广度，从而变被动为主动，避免出现考试前突击学习的情况。

参考文献

［1］徐瑞敏，唐璞，等.微波技术基础［M］.科学出版社，2010.

［2］全绍辉.微波虚拟实验在教学中的应用［J］.电气电子教学学报，2005，27（3）：96-99.

［3］谭立容.研究性学习在高职“微波技术”教学中的尝试［J］.电气电子教学学报，2007，29（1）：18-20.

［4］林徐，王杨.电磁场及微波技术专业教育改革研讨会简况［J］.微波学报，1992（3）.

［5］赵凤梅.高职院校“微波技术”课程教学方法的探讨［J］.技术物理教学，2012，20（2）：37-38.

中图分类号：G642

文献标志码：A

文章编号：2096-000X（2016）10-0139-02

作者简介：骆无穷，女，讲师，从事电磁场与波、微波技术等方向的教学以及科研工作。