高喜 姜彥南 于新華

摘 要：微波技術(shù)與天線課程具有理論性強(qiáng)、抽象概念多、數(shù)學(xué)推導(dǎo)較為復(fù)雜，要學(xué)好該門課程所涉及的知識(shí)面廣，同時(shí)需要學(xué)生有較為扎實(shí)的數(shù)理基礎(chǔ)。因此，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，都表現(xiàn)出不同程度的困難，基于此，本論文結(jié)合作者課堂教學(xué)的實(shí)際，就如何提高電磁場(chǎng)微波技術(shù)課堂教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量提出幾點(diǎn)看法。

關(guān)鍵詞：微波技術(shù)與天線 課堂教學(xué) 教學(xué)效率

中圖分類號(hào)：G420 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）03（b）-0215-01

微波技術(shù)與天線課程在電子和信息領(lǐng)域內(nèi)中的地位相當(dāng)突出。但是該課程具有理論性強(qiáng)、抽象概念多、數(shù)學(xué)推導(dǎo)較為復(fù)雜的特點(diǎn)，要學(xué)好該門課程所涉及的知識(shí)面廣，需要學(xué)生有較為扎實(shí)的數(shù)理基礎(chǔ)，這給學(xué)生學(xué)好以及老師教好該門課程都有一定的難度。基于此，本文根據(jù)作者近三年來在微波技術(shù)與天線課程的教學(xué)實(shí)踐，并根據(jù)二本類院校學(xué)生的實(shí)際，就怎樣提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和教學(xué)效果談?wù)勛约旱膸c(diǎn)體會(huì)和認(rèn)識(shí)。

1 教學(xué)理念改革

在傳統(tǒng)教學(xué)過程中，大多采用以“教“為主的模式，這樣很容易導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣降低，而影響教學(xué)效果。特別對(duì)于“微波技術(shù)與天線”課程，物理概念抽象、數(shù)學(xué)推導(dǎo)較多的情況下，如果老師還一味采用只“教”不“導(dǎo)”的教學(xué)模式，就很難得到好的教學(xué)效果。因此，首先要從教學(xué)理念上改變教學(xué)觀念，引入新的教學(xué)思想，在課堂中不但要注重“教”更要注重“導(dǎo)”，要從不同方面對(duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)、啟發(fā)，多讓學(xué)生自己思考，并得出相關(guān)結(jié)論。

2 教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)

在電磁場(chǎng)微波技術(shù)課程教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)上，應(yīng)以該門課程的性質(zhì)、學(xué)生的實(shí)際情況為基礎(chǔ)，以提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、提高教學(xué)效果為出發(fā)點(diǎn)，因此應(yīng)遵循以下幾條基本原則。

2.1 價(jià)值性原則

教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)應(yīng)體現(xiàn)較高的學(xué)習(xí)價(jià)值，有利于學(xué)生掌握微波技術(shù)與天線課程中的基本原理以及利用這些基本原理去解決一些實(shí)際問題；有利于培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。

2.2 可行性原則

教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)要與學(xué)生的實(shí)際知識(shí)水平和能力相適應(yīng)，例如對(duì)于二本院校的學(xué)生，教學(xué)內(nèi)容就不宜有太多的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，而要多講解結(jié)論性的東西，并與實(shí)際工程應(yīng)用相結(jié)合。

2.3 拓展性原則

教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該來源于教材，但是又要高于教材。對(duì)于微波技術(shù)于天線課程來講，隨著現(xiàn)代通信技術(shù)發(fā)展日新月異，其深度與廣度也在不斷拓展，因此我們?cè)谠O(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容時(shí)要緊跟當(dāng)前技術(shù)發(fā)展的步伐，及時(shí)補(bǔ)充一些新的知識(shí)，對(duì)于有些知識(shí)學(xué)生可能已經(jīng)通過網(wǎng)絡(luò)對(duì)其有一些了解，但是又似懂非懂，如果教師能及時(shí)將其引進(jìn)課堂并用微波技術(shù)知識(shí)進(jìn)行解釋，這樣可以極大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.4 數(shù)學(xué)和物理相結(jié)合的原則

在微波技術(shù)與天線課程中，數(shù)學(xué)公式較多，需要學(xué)生具備較為扎實(shí)的數(shù)學(xué)物理基礎(chǔ)，而對(duì)于二本院校的學(xué)生有相當(dāng)一部分同學(xué)在這方面的知識(shí)又比較欠缺，因此，我們可以避免公式的復(fù)雜推導(dǎo)過程，直接給出結(jié)論，但是要對(duì)結(jié)論性的公式先從數(shù)學(xué)上講解公式的基本特性，然后在從物理上分析物理含義。例如，在講解短路無耗傳輸線上阻抗的分布時(shí)，根據(jù)短路傳輸線上任意一點(diǎn)輸入阻抗公式，從數(shù)學(xué)上來看，它是一個(gè)正切函數(shù)，因此它具有正切函數(shù)的一些特性，即周期性、變量的取值為實(shí)數(shù)。這樣從數(shù)學(xué)上我們可以直觀地判斷，對(duì)于短路傳輸線，其線上阻抗沿線應(yīng)該呈正切周期函數(shù)的形式分布。但是我們又不能只從數(shù)學(xué)上來判斷，它必須要符合物理實(shí)際，例如，傳輸線的長度應(yīng)該是一正的有限值，因此也只是一正的有效值，而不是數(shù)學(xué)上的實(shí)數(shù)。對(duì)于這中類似情況，在微波技術(shù)與天線課程有很多，都可以類似處理。

3 電磁場(chǎng)微波技術(shù)課程教學(xué)活動(dòng)的實(shí)施

3.1 研究性教學(xué)

重新審視微波技術(shù)與天線課程的教學(xué)內(nèi)容，充分挖掘微波技術(shù)與天線課程的研究性教學(xué)點(diǎn)，在課堂教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)中處處滲透研究性學(xué)習(xí)理念，精心設(shè)計(jì)研究性教學(xué)內(nèi)容，采用研究性教學(xué)手段，通過研究教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)，指導(dǎo)學(xué)生以類似科學(xué)研究方式去學(xué)習(xí)知識(shí)和應(yīng)用知識(shí)，以達(dá)到提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和能力的目的。

3.2 直觀性教學(xué)

該課程涉及許多微波元器件，例如微帶線、波導(dǎo)、耦合器、功分器等，為了增加學(xué)生在這些微波元器件的直觀認(rèn)識(shí)，在教學(xué)過程中，應(yīng)該盡量向?qū)W生展示這些微波器件。尤其在講解微波網(wǎng)絡(luò)理論一章的內(nèi)容時(shí)，我們可以通過展示一些具體的器件（如功分器），對(duì)該類器件，我們可以不考慮元件內(nèi)部的具體結(jié)構(gòu)，只要知道各個(gè)端口上的微波輸入輸出情況就可以了，從而引入網(wǎng)絡(luò)理論。這樣可以增加學(xué)生對(duì)抽象網(wǎng)絡(luò)理論的感性認(rèn)識(shí)，最終實(shí)現(xiàn)教學(xué)效果的提高。

4 課外作業(yè)

課外作業(yè)是提高學(xué)生學(xué)習(xí)效果的一種有效途徑，但是大學(xué)階段與中學(xué)階段又不近相同，在大學(xué)階段，學(xué)生的課外活動(dòng)較多，占用了較多的課外時(shí)間，另一方面，大學(xué)生所開設(shè)的課程也比較多，學(xué)習(xí)任務(wù)相對(duì)繁重。這樣在布置學(xué)生課外作業(yè)的時(shí)候就應(yīng)該有所講究，不能太多，但是又要具有一定啟發(fā)性和代表性。尤其結(jié)合本課堂的內(nèi)容，布置一些思考性的，且又能夠自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)或者借助一些電磁仿真軟件對(duì)課堂中講解的某一類器件進(jìn)行電磁模擬計(jì)算的課外作業(yè)，這樣會(huì)得到事半功倍的效果。例如，在講解矩形波導(dǎo)中不同模式的場(chǎng)分布時(shí)，就可以讓學(xué)生課后利用CST或者HFSS電磁仿真軟件建一波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，計(jì)算其中的場(chǎng)分布，然后利用后處理功能觀察波導(dǎo)中的場(chǎng)分布，這樣可以增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，從而提高對(duì)場(chǎng)的理解。

參考文獻(xiàn)

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