電磁場與微波技術(shù)論文(2)
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(xué)改革
摘 要 以“路、場、波”為主線,面向通信工程專業(yè)學(xué)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(xué)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(xué)改革
中圖分類號:G424 文獻(xiàn)標(biāo)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(xué)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(xué)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(biāo)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(xué)改革的基本點。加強實踐創(chuàng)新性項目改革旨在加深學(xué)生對理論教學(xué)內(nèi)容的理解,鞏固所學(xué)知識并進一步培養(yǎng)學(xué)生動手能力,提高學(xué)生創(chuàng)新意識。
加強實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的改革主要有以下幾點意義:(1)完善實驗教學(xué)體系,擴充實驗教學(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(xué)?,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(xué)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(xué)體系和內(nèi)容改革、課程群實踐環(huán)節(jié)教學(xué)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(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(xué)與實踐教學(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)實驗教學(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)生為主開展實驗,注重實驗過程,鼓勵自主性實驗。建立新型的適應(yīng)學(xué)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(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)生自主互動教學(xué)、科技創(chuàng)新培訓(xùn)和競賽、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,注重理論與實踐關(guān)系的處理。
課程群實踐環(huán)節(jié)學(xué)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(xué)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(fù)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(xué)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(xué)方法與手段改革
(1)運用現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)、方法與手段,充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和參與性,實現(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“電磁場與電磁波”、“雷達(dá)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(xué)。
(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(xué)思想確定課程實驗內(nèi)容,修改實驗教學(xué)大綱,不斷更新和完善實驗內(nèi)容。
(3)重視課程教學(xué)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(xué)示范中心,加強開放性實驗教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力。
(4)為了促進學(xué)生主動學(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)生參加全國大學(xué)生電子設(shè)計大賽、吉林省大學(xué)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(xué)生通過獲獎驅(qū)動,自主學(xué)習(xí)積極性大大提高;“以評促學(xué)”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(xué)習(xí)對實驗學(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-在校園網(wǎng)支持下構(gòu)建的現(xiàn)代化教學(xué)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(xué)生學(xué)習(xí)和有利于學(xué)生能力培養(yǎng)的教學(xué)模式。同時實驗教學(xué)內(nèi)容面向工程,激發(fā)學(xué)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(xué)隊伍建設(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、協(xié)同能力高的教學(xué)團隊。該教學(xué)團隊年齡、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。
隨著該課程群教學(xué)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(xué)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(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(fù),在整個教學(xué)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(dá)原理,把這些知識模塊有機地融為一體,使學(xué)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(xué)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(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。
實驗教學(xué)是高等學(xué)校教學(xué)活動中的重要組成部分,它是通過學(xué)生對理論知識的理解,從而掌握一定的操作技能,養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真和實事求是的科學(xué)態(tài)度的一種教學(xué)方法。實驗教學(xué)可以通過開拓學(xué)生的思維空間,使他們具備一定的觀察、分析和解決問題的能力,即培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)新能力和科學(xué)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(xué)生接受知識的能力,最終要達(dá)到良好的教學(xué)效果。因而實驗項目的開發(fā)和建設(shè)應(yīng)是實驗教學(xué)建設(shè)的重點。
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