电磁场与电磁波理论教学中的思考与探索

2022-09-10

1 概述

发展应用型本科教育, 是我国的经济建设、科技发展和社会进步的要求, 也是使高等教育结构合理化的必要手段。培养应用型创新人才, 能够更好地实现分层次指导、按类教学的原则, 促进学生个性的发展。开展对“电磁场与电磁波理论教学中的思考与探索”的研究, 不仅是电磁场与电磁波专业自身建设的重要内容, 也将对学院教学改革和办学特色的总体构建产生积极的影响。根据学院未来的发展和人才市场的需求, 结合专业培养方向, 寻求一套适合于学院特点的电磁场与电磁波专业应用型本科人才的培养模式, 对于培养合格人才、满足社会需求及确立学院的办学特色, 具有重要的现实意义和应用意义。

电磁场与电磁波专业作为21世纪现代信息与通信工程领域人才培养的重要组成部分, 以其为依托的信息产业是2 1世纪的支柱产业, 应用范围及发展前景十分广阔。为此, 我专业明确提出了立足地方经济、以东北老工业基地改造为契机, 面向全国, 培养直接面向经济建设主战场、面向基层、具有现代科技与管理知识的应用型工程技术人才。基于学院应用型本科人才培养目标定位, 电磁场与电磁波专业结合自身的特点, 确定以电磁场与电磁波技术为总线, 培养基层和生产一线需求的基础扎实、知识面宽、实践能力强、综合素质高、富有创新精神的高层次应用型人才。

2 新式教育教学思想理念的提出

不断更新教育教学思想, 调整课程体系;更新教学内容, 体现基础性、时代性和前沿性;建设立体化教材;充分利用现代教学理论和技术, 改革教学方法和手段, 提高教学效率与教学效果;深化改革实践教学, 培养学生分析问题解决问题的能力以及创新意识;建立科学评价体系, 突出综合应用能力的考核;积极从事教研和科研, 造就一支综合素质优良的教师队伍。

在教学理念、教学方法、教学内容等诸多方面, 我们提出了“四个融合”教育思想和理念, 并在实践中不断丰富。

在教学理念上, 融合理论教学与实践教学, 融知识传授、能力培养、素质教育于一体, 实现原理、方法、应用的有机结合;在教学方法上, 融合应试教学过程和自主学习能力的培养;在课程体系和内容上, 融合专业之间的边界。加强学科及专业之间的交叉渗透, 体现基础性、时代性和先进性。课程建设应以学科为依托、以课群为背景;在实验手段上, 融合软件实验与硬件实验的边限。

3 教学内容与课程体系的改革

我们根据新的教育教学思想, 围绕提高教学质量, 调整了课程体系, 更新教学内容, 及时将科研成果以及教研成果引入课程教学。新的课程体系和内容体现以下特征:

建立了电磁场与电磁波、微波技术、天线、移动通信的课程体系;将经典理论与现代理论有机结合, 逐步将电磁场与电磁波课程中的某些基础内容向微波技术课程中下移, 增加工程性、设计性和综合性的例题和习题, 注重电磁场与电磁波理论的工程应用;以电磁场与电磁波理论为基础、微波技术为桥梁、天线及移动通信应用为手段, 突出电磁场与电磁波理论教学中的数学概念、物理概念和工程概念。

4 多媒体立体化精品教材的建设

我们结合近年来的教学研究与实践, 横向按理论教材、辅导教材、电子教案、实验教材、网络课程等进行多媒体建设。我们在教材建设中, 提出了“四个体现”的教材建设思想:

在观念上, 体现教材是人类知识和认知过程的载体;在体系上, 体现课程与课群之间内在联系, 正确处理局部与整体的辩证关系;在内容上, 体现经典与现代相结合、基本理论与工程技术相结合、解析方法与计算机辅助方法相结合, 适当反映最新的理论和技术;在辅助工具上, 体现有效应用仿真软件和最新器件。我们较早地在电磁场与电磁波系列课程中引入M A T L A B仿真分析软件, 突出电磁场与电磁波理论与技术的应用。

5 教学方法与教学手段的创新

在电磁场与电磁波系列课程中, 有许多的概念比较抽象, 难以用文字简单表达, 而集文图动画于一体的多媒体课件和电子教案可以更有效地表达和展现这些概念。在理论教学中, 以学生为主体, 教师为主导, 教学过程注重启发与交互, 有意识地将教学内容‘不条理化’, 以锻炼学生认知能力。在实践教学中, 有效应用硬件实现与软件仿真, 变实验指导为实验引导, 变面向实验结果为面向实验过程。

在考核的方式和内容上, 我们将大作业、笔试、学生的主动性和参与性作为综合考虑因素。在笔试中, 变传统的知识简单再现为知识综合应用, 侧重基本原理和概念的灵活应用;在基于M A T L A B仿真的大作业中, 从简单手工演算转变到科学仿真计算, 侧重综合应用和工程实际。同时鼓励学生小组, 培养相互学习和团队精神。

6 高素质师资队伍的建设

师资队伍的建设是教学改革的关键, 也是可持续发展的保证。因此, 课程组始终将师资队伍建设放在重要位置, 根据理论教学与实践教学相结合、科学研究与教学研究相结合、本科生教学与创新能力培养相结合的“三个结合”思想建设师资队伍。

在积极进行教学培训的同时, 这支师资队伍做到了教学和科研的互动。课题组师资队伍具有教学与科研相长、教学与教研相长、理论与实践相长的综合素质。这是一支年轻的队伍, 电磁场与电磁波课程组现有5名骨干教师, 其中正教授2人, 副教授2人, 博士研究生2人, 硕士研究生2人, 结构合理, 平均年龄40岁, 教学思想活跃, 多年从事电磁场与电磁波的教学与科研。

7 结语

在哈尔滨工程大学及信息与通信工程学院的大力支持下, 经过课题组教师的不懈努力, 形成了具有鲜明时代特征的教育教学思想, 重构了课程体系, 更新了教学内容, 建设了课程电子教案和网络课件。电磁场与电磁波课程的建设和改革将不断向更高更深的层次发展。

摘要：电磁场与电磁波技术是电子信息类专业学生知识结构的重要分支之一。作为能量与信息的载体, 电磁场与电磁波理论与技术在现代科学技术的很多领域中得到了广泛的应用, 同时它又是一些交叉学科生长点和新兴边缘学科发展的基础。近年来, 课程组对电磁场与电磁波理论教学进行了全面的改革与建设, 造就了一支高素质的教师队伍, 提出了具有鲜明时代特征的教育教学思想, 重构了课程体系, 更新了教学内容, 改革了教学方法与手段, 取得了丰硕成果。

关键词：电磁场与电磁波,教育教学思想,课程建设