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52电气电子教学学报2009年9月基于CDIO的电磁场与微波技术类课程教学改革探讨杜国宏,曹俊友(成都信息工程学院电子工程学院,四川成都610225)摘要:分析了目前传统的电磁场与微波技术类课程教学存在的不足,论文将国际化的CDIO工程教育模式理念引入到电磁场与微波技术类课程的教学中,从培养目标与一体化课程、教学模式以及师资建设三个方面的改革进行了探讨。关键词:电磁场与微波技术类课程;CDIO工程教育模式;一体化课程;教学模式ResearchonTeachingReformofElectromagneticFieldandMicrowaveTechnologyCoursesBasedonCDIODUGuo2hong,CAOJun2you(ChengduUniversityofInformationTechnology,Chengdu610225,China)Abstract:Becauseofthedefectsexistinginthetraditionalteaching,theadvancedengineeringeducationconceptCDIOisintroducedtoElectromagneticFieldandMicrowaveTechnologycourses.Inthispaper,thetrainingtarget,integratedcurriculum,teachingmodeandteachersconstructionarediscussedindetailbasedonCDIO.Keywords:electromagneticfieldandmicrowavetechnologycourses;CDIOengineeringeducation;integrat2edcurriculum;teachingmode电子和信息领域内几乎所有重大技术进展都离者联系十分紧密的特点,因此传统教学中存在的学不开电磁场和微波技术的突破。电磁场与微波技术生理论理解不透彻、工程能力欠缺、综合素质不高的类课程主要包括“电磁场与电磁波”“、微波技术与天问题始终没有得到很好的解决。线”以及“微波电路与器件”等课程,是电子、通信以2000年10月,一项改革本科工程类专业教育及物理电子等专业的专业基础课程或专业方向课的国际项目CDIO(Conceive,Design,Implement程。例如“电磁场与电磁波”和“微波技术与天线”课andOperate即构思、设计、实施、运作)正式启动。程与“电路分析”“、模拟电子技术”“,数字电子技术”CDIO模式以产品、生产流程和系统从研发到运行以及“高频电子技术”等课程一起组成完整的电子类的生命周期为载体,通过系统的产品设计培养学专业课程体系;与“通信原理”、“移动通信”等课程一生专业技术知识、个人能力、职业能力和态度、团起组成通信类专业课程体系。此外,该类课程构成队工作和交流能力,培养在企业和社会环境下对了二级学科“电磁场与微波技术”(一级学科电子信产品系统进行构思、设计、实施、运行的能力等综息科学与技术专业的分支)的专业基础。因此如何合素质。本文基于CDIO工程教育理念,对电磁场提高该类课程的教学和效果是十分值得关注的。由与微波技术类课程的教学改革进行了以下几方面于该类课程具有理论性和工程实践性非常强,且两的探讨。作者简介:杜国宏(19772),女,在读博士,讲师,主要从事电磁场与微波技术方向教学和科研工作;曹俊友(19752),男,硕士,讲师,主要从事微波电路与系统方向教学和科研工作。 第31卷增刊电气电子教学学报53路与器件”“、射频电路”“、微波电路EDA”、“微波测1传统教学的不足量”以及“频率合成技术”等,可以考虑综合为“微波虽然电磁场与微波技术类课程涉及到不同的电工程技术”的课程,将其实现一体化课程设计,进行子、通信类专业,但总体的专业培养目标应是是一致模块化教学。的。目前专业培养侧重学生掌握深厚的技术基础知3教学模式识,但是都忽略了培养学生在领导新产品和新系统的开放和运行上的能力,这也是CDIO改革希望做无论理论教学还是实践教学,目的是希望学生到的目标之一。目前的电磁场与微波技术类课程作毕业时应学到相应的知识和具备一定应用能力。理为专业课程体系的一部分同样没有考虑到这点。论教学不应该是简单枯燥的“填鸭”,而应该是基于同时,该类课程没有突破传统教学模式,重点仍主动经验学习方法的教与学。例如“电磁场与电磁然放在被动的信息传递上,而没有放在让学生更多波”课程中关于相位常数、相速度、群速度等波的特的从事操作、运用、分析和判断概念。加之该类课程性参数概念的学习,学生很难根据公式来深刻理解。概念抽象、公式繁杂,这样的教学模式很难取得好的但是如果我们采用以下过程,学生一定会有领悟。教学效果。课前准备:教师提出与该组概念有关的一个典型工该类课程的实践环节中验证性实验所占较大比程案例,学生查找相关概念的资料;课上教师讲授,例,与产品设计、企业生产等实际的工程环境几乎没学生分组讨论或辩论;课后实践:学生自己选择通过有联系,这使得学生在本来最方便获取工程经验的Matlab编程画图,显示相位常数与相速度、群速度环节反而收获甚少。此外,更重要的是没能将个人的关系,也可以自己设计硬件测试方案来测试以上能力、职业能力、素质、团队工作和交流能力等一系概念。最后才是学生做课后计算作业。该过程就是列综合能力的培养融于课程中。一个主动学习的过程,让学生致力于对问题的思考该类课程任课教师的工程实践能力欠缺,在和解决。这个认知的过程不仅有助于提升学生的学指导学生工程实践上表现出心有余而力不足的情习能力,取得良好的学习效果,而且可以帮助学生培况。通过何种方式来提高教师的工程实践能力也养批判性思维能力和养成终身学习能力。是电磁场与微波技术类课程教学改革中需要解决微波技术类课程的实践环节不仅可以设置课程的问题之一。内初级项目,同样可以设置课程间的高级项目。例如,初级的项目可以是较简单的产品和系统,而较复2培养目标与一体化课程构建杂的设计可以设置在后续课程,这将有助于学生把专业培养目标决定着课程体系的构建。CDIO前述的课程和学习活动中所学知识和能力整合到一改革的三个总体目标把学生培养成能够:掌握深厚起。但是无论级别还是复杂程度,项目一定要精心的技术基础知识;领导新产品和新系统的开发和运设置,充分发挥学生的创新思维,强调在实际环境中行;理解技术的研究与发展对社会的重要性和战略制造产品和实现设计,让学生有机会把所学到的理影响。据此,电磁场与微波技术类课程体系改革必论知识和专业兴趣联系起来。例如学生设计测试方须考虑一体化课程的构建。该类课程作为不同电类案,确定微带电路中贴片电容容值的实验,该项目作专业的专业课程,例如电子信息工程专业、通信工程为课程内实验虽然简单,但学生可以首先自主设计专业,应该制定一体化课程计划,首先向学生阐明该测试方案,通过电路仿真选择最优方案,随后版图制学科与其他学科知识的联系,让学生认识到电磁场作,加工,焊接,测试,最终上交书面报告。该报告并与微波技术领域的知识与其他各种学科知识是相互非只是测试结果,而是完整的方案解决报告。可以支持的;其次在课程学习中,将个人的交流能力以及选择项目成绩好的学生制作PPT进行全班的交流。产品、过程和系统建造能力的培养看作这个课程计因此虽然初级的项目,同样可以逐渐培养个人工程划不可分割的一部分。对于电磁场与微波技术专业推理和解决问题的能力、系统思维能力、创造性思维的学生而言,除“电磁场与电磁波”和“微波技术与天能力以及人际交流等等。线”两门专业核心必修课外,其他课程例如“微波电(下转第60页) 60电气电子教学学报2009年9月必然方向。创新教育与创新人才培养不是孤立的,2005/09/29[5]刘宝存.创新人才理念的国际比较[J].北京:比较教育研究,它是一项系统工程,是社会生活中的一个组成部分,2003,(5):6211需要相关的配套改革。尤其是深化教育制度改革,[6]彭熙,邓成超.论创新教育与工程创新人才的培养[J].重庆:以培养创造性人才为目标,以形成终身教育体系为西南师范大学学报(社科版),2002,(4):60266基础,以科学地评估教育质量和选拔人才为机制的[7]http://jspx.fjtu.com.cn/course1/tj2/xsjl/jiangzuo/info/jz_1教育制度。_2.htm[DB/OL][8]http://longyunan2005.blogchina.com/1619759.html[DB/参考文献OL][9]中国科学院创新文化研究课题组.文化转型与中科院文化创[1]王伟,余际从.在中美比较中审视我国高校创新人才培养[J].新[N].科学时报,2005/10/11北京:中国地质教育,2005,(3):1282131[10]http://business.sohu.com/20/56/article210885620[DB/[2]石元春.原始创新是孕育高新技术的土壤[N].北京:光明日OL]许智宏谈“如何培养高素质创造性人才”报,2001/03/08[11]张渝政,唐廷英.论高校教育创新机制的完善[J].福州:教[3]http://www.bokee.com/new/display/84668.html[DB/OL]育评论,2005,(4):7210[4]李伯聪.工程创新是创新活动的主战场[N].北京:光明日报,(上接第53页杜国宏等文)要问题,相信对以后的教学实践具有一定意义。文4师资建设中有不当之处恳请专家和同行指正,在今后的教学以上内容的改革必须有具备工程实践能力的教思考和实践中进一步完善。师团队。目前射频/微波设计公司较多,因此电磁场参考文献与微波技术类课程教师可以通过以下方式来提高教师的工程实践能力,例如:学校留职到微波公司工[1]王刚.CDIO工程教育模式的解读与思考[J].北京:中国高教研究,2009(5):86287作、同校外微波设计合作伙伴开展研究和项目合作[2]顾佩华,陆小华,编译.CDIO大纲与标准[M].汕头:汕头大等。同时,可以聘用具有微波工程经验的人员来校学出版社,2008工作等等。[3]谢泽明.网络教学在“微波技术与天线”课程的应用[J].电子电气教学学报,2008,30(3):11321155结语[4]陶东香,郭龙.以应用为主线改革《微波技术与天线》课堂教电磁场与微波技术类课程教学效果对于电类专学[J].高校讲坛,2008(10):108[5]欧阳义芳.《电磁场微波技术与天线》课程教学的几点体会业学生的培养十分重要,本文基于先进的CDIO工[J].广西:广西高教研究,1999(3):38240程教育模式,探讨了该类课程的教学改革的几个重
