電磁場(chǎng)和微波技術(shù)專業(yè)復(fù)合型人才培養(yǎng)體系研究

張 冰，周艷萍，程 飛

（四川大學(xué) 電子信息學(xué)院，四川 成都 610065）

隨著科技的不斷發(fā)展，社會(huì)對(duì)人才的要求越來(lái)越高，對(duì)復(fù)合型人才的需求越來(lái)越大。高等院校肩負(fù)著培養(yǎng)復(fù)合型人才的重任，其傳統(tǒng)的教學(xué)理念和教學(xué)模式已經(jīng)不能適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的需要，亟須在新時(shí)代的要求下進(jìn)行改革和創(chuàng)新，培養(yǎng)出更多具備創(chuàng)新能力的復(fù)合型人才。“電磁場(chǎng)和微波技術(shù)”是電子信息工程和通信工程的一門基礎(chǔ)課程，課程目標(biāo)是使學(xué)生充分學(xué)習(xí)和掌握電磁場(chǎng)和微波技術(shù)的相關(guān)基礎(chǔ)概念和理論，構(gòu)建基礎(chǔ)知識(shí)的框架，增強(qiáng)學(xué)生的邏輯思維能力，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方式和分析問題、處理問題的能力，為學(xué)生未來(lái)的學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)，使學(xué)生在將來(lái)的工作中能充分應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題?！半姶艌?chǎng)和微波技術(shù)”是一門具有較強(qiáng)理論性和抽象性的課程，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中面對(duì)這些抽象的概念，易出現(xiàn)理解困難的現(xiàn)象，在一定程度上影響對(duì)這門課程的學(xué)習(xí)，大大降低了學(xué)習(xí)質(zhì)量。高校要針對(duì)這門課程的特點(diǎn)，制定合理的教學(xué)方案，保證在教學(xué)過程中能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，幫助學(xué)生更好開展課程學(xué)習(xí)，從而為培養(yǎng)電磁場(chǎng)和微波技術(shù)專業(yè)復(fù)合型人才打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

一、電磁場(chǎng)和微波技術(shù)專業(yè)概述

電磁場(chǎng)和微波技術(shù)是電子信息和通信工程專業(yè)的一門基礎(chǔ)學(xué)科，主要包括電磁場(chǎng)理論、光導(dǎo)播理論及微波電路等內(nèi)容。電磁場(chǎng)與微波技術(shù)專業(yè)橫跨數(shù)學(xué)、物理、工程與材料等多個(gè)學(xué)科，具有顯著的學(xué)科交叉特點(diǎn)，涉及大量的定量分析和數(shù)學(xué)推導(dǎo)，要求學(xué)生在具有較強(qiáng)的工程實(shí)踐能力的同時(shí)，還要具有扎實(shí)的數(shù)學(xué)和物理基礎(chǔ)，需要學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中能夠借助數(shù)學(xué)方法和相關(guān)的物理概念等知識(shí)完成相應(yīng)內(nèi)容的學(xué)習(xí)。電磁場(chǎng)和微波技術(shù)專業(yè)涉及大量的公式和抽象的概念，對(duì)學(xué)生的邏輯思維能力和想象力有較高的要求，一些學(xué)生在學(xué)習(xí)過程會(huì)出現(xiàn)記憶和理解上的困難，影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，打擊學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，最終導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)效果不佳。由于學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)理論和知識(shí)掌握不夠牢固，導(dǎo)致學(xué)生在實(shí)際的工作中不能很好地借助所學(xué)的知識(shí)處理問題，因此，電磁場(chǎng)和微波技術(shù)專業(yè)復(fù)合型人才的整體素質(zhì)和專業(yè)水平有待進(jìn)一步提高。在無(wú)線通信飛速發(fā)展的時(shí)代，電磁場(chǎng)和微波技術(shù)專業(yè)復(fù)合型人才就業(yè)市場(chǎng)廣泛，具有很好的發(fā)展前景?，F(xiàn)階段，我國(guó)急需大量的電磁場(chǎng)和微波技術(shù)專業(yè)復(fù)合型人才，因此，需要高等院校從教學(xué)入手，改進(jìn)教學(xué)模式和方法，培養(yǎng)出更多的電磁場(chǎng)和微波技術(shù)專業(yè)復(fù)合型人才，以滿足市場(chǎng)的需要，促進(jìn)無(wú)線通信行業(yè)的發(fā)展。

二、電磁場(chǎng)和微波技術(shù)專業(yè)復(fù)合型人才培養(yǎng)中的問題

（一）教學(xué)模式過于單一

由于“電磁場(chǎng)和微波技術(shù)”課程的特點(diǎn)，相關(guān)知識(shí)抽象性很強(qiáng)，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中只能借助想象實(shí)現(xiàn)對(duì)這些知識(shí)的理解，對(duì)學(xué)生的想象能力和邏輯思維能力要求較高，因而，學(xué)生的學(xué)習(xí)難度較大，在學(xué)習(xí)過程中很容易出現(xiàn)厭學(xué)的情緒，影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。在傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)中，教學(xué)模式單一，單純依靠教師的講解根本無(wú)法使學(xué)生理解一些抽象的知識(shí)點(diǎn)，課堂氣氛過于枯燥，無(wú)法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣并調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，進(jìn)而影響教師的教學(xué)質(zhì)量與學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

（二）理論和實(shí)踐脫節(jié)

電磁場(chǎng)和微波技術(shù)專業(yè)的教師在教學(xué)過程中過于重視理論知識(shí)的傳輸，將課堂上大部分時(shí)間都用在理論知識(shí)的講解和傳授上，忽視了學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，較少組織學(xué)生開展實(shí)踐活動(dòng)，即使是組織實(shí)踐活動(dòng)，也不能真正達(dá)到實(shí)踐活動(dòng)的目的和效果，從而導(dǎo)致學(xué)生理論和實(shí)踐相脫節(jié)，在實(shí)際的工作中不能很好地借助理論知識(shí)處理實(shí)際的問題，處理實(shí)際問題的能力較弱。

（三）教師專業(yè)水平不高

電磁場(chǎng)和微波技術(shù)是一門專業(yè)性很強(qiáng)的學(xué)科，需要教師具備較好的數(shù)學(xué)和物理相關(guān)學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)，因此，電磁場(chǎng)和微波技術(shù)專業(yè)對(duì)教師的要求較高。“電磁場(chǎng)和微波技術(shù)”作為一門基礎(chǔ)課程，并不受一些高校和教師重視。由于部分教師不注重學(xué)習(xí)和自身水平的提高，導(dǎo)致專業(yè)水平不夠，影響了“電磁場(chǎng)和微波技術(shù)”課程教學(xué)的正常開展；還有一些教師在教學(xué)過程中偏重教學(xué)活動(dòng)，綜合素質(zhì)較低，缺乏解決問題的能力，也影響了“電磁場(chǎng)和微波技術(shù)”課程教學(xué)。

（四）課程考核方式單一

現(xiàn)階段，電磁場(chǎng)和微波技術(shù)專業(yè)的教師主要依靠書面考試的形式對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行考核，通過學(xué)生的卷面分?jǐn)?shù)判斷學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。學(xué)生為了取得較高的考試分?jǐn)?shù)，往往會(huì)通過死記硬背的形式開展學(xué)習(xí)，忽視了對(duì)知識(shí)的理解，難以真正掌握和理解一些概念和原理。這樣的考核方式過于單一，不能充分反映學(xué)生真實(shí)的學(xué)習(xí)效果和學(xué)生的真實(shí)能力，一定程度上限制學(xué)生創(chuàng)新思維的發(fā)展。

三、電磁場(chǎng)和微波技術(shù)專業(yè)復(fù)合型人才培養(yǎng)的策略

（一）創(chuàng)新教學(xué)模式和方法

由于電磁場(chǎng)和微波技術(shù)具有很強(qiáng)的抽象性，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中會(huì)出現(xiàn)理解困難的現(xiàn)象。在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，單純依靠教師的講解，無(wú)法使學(xué)生真正理解一些抽象的概念，要想達(dá)到較好的教學(xué)效果，培養(yǎng)出更加專業(yè)的電磁場(chǎng)和微波技術(shù)復(fù)合型人才，教師就必須重視教學(xué)模式的改革。一方面，要營(yíng)造輕松活潑的教學(xué)氛圍?！半姶艌?chǎng)和微波技術(shù)”教學(xué)涉及很多抽象的概念和公式，如果教師在講解的過程中課堂氛圍過于沉悶，很容易使學(xué)生產(chǎn)生厭倦的心理，難以達(dá)到良好的學(xué)習(xí)效果。因此，教師要注意調(diào)節(jié)課堂氛圍，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。教師可以在課程的開始階段，以提問的方式調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，提出一個(gè)與“電磁場(chǎng)和微波技術(shù)”課程內(nèi)容相關(guān)的問題，組織學(xué)生之間展開談?wù)?，從而營(yíng)造積極思考的課堂氛圍，使學(xué)生帶著問題進(jìn)行后續(xù)的學(xué)習(xí)，以大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和課堂學(xué)習(xí)效果。另一方面，要豐富教學(xué)模式［1］。傳統(tǒng)的教學(xué)模式過于單一和枯燥，加上電磁場(chǎng)和微波技術(shù)知識(shí)的抽象性，很難激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教師在教學(xué)過程中要突破傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)模式，通過豐富多樣的教學(xué)模式調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。在計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展的時(shí)代，教師可以借助多媒體技術(shù)開展教學(xué)，將抽象的概念直觀化。電磁場(chǎng)和微波技術(shù)學(xué)科涉及很多抽象的概念，學(xué)生單純依靠想象很難理解，教師可以通過多媒體播放一些相關(guān)視頻，將這些抽象的概念直觀展示給學(xué)生，從而便于學(xué)生理解，幫助學(xué)生更好地記憶。同時(shí)，可以借助多媒體進(jìn)行動(dòng)態(tài)演示，將一些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的過程進(jìn)行動(dòng)態(tài)演示，加深學(xué)生對(duì)這些實(shí)驗(yàn)原理的理解。比如，在麥克斯韋方程的求解過程教學(xué)中，教師可以借助相應(yīng)的仿真軟件驗(yàn)證麥克斯韋方程的求解過程?？傊?，傳統(tǒng)的電磁場(chǎng)和微波技術(shù)專業(yè)教學(xué)模式在教學(xué)中已經(jīng)暴露出一些問題和弊端，教師要充分重視教學(xué)模式的改革，通過豐富多樣的教學(xué)模式，充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，促進(jìn)學(xué)生更好地開展電磁波和微波技術(shù)學(xué)科的學(xué)習(xí)，為培養(yǎng)復(fù)合型人才奠定良好的基礎(chǔ)。

（二）重視實(shí)踐活動(dòng)，提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力

在傳統(tǒng)的“電磁場(chǎng)和微波技術(shù)”課程教學(xué)中，教師更注重學(xué)生理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，易忽視學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。實(shí)踐能力是學(xué)生的重要能力之一，將所學(xué)的理論知識(shí)充分應(yīng)用到實(shí)際生活中才能實(shí)現(xiàn)理論學(xué)習(xí)的價(jià)值和意義。因此，教師在教學(xué)過程中要重視學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。一方面，重視實(shí)驗(yàn)課程的開展［2］?！半姶艌?chǎng)和微波技術(shù)”課程中的一些知識(shí)可以通過實(shí)驗(yàn)的方式進(jìn)行驗(yàn)證，因此，教師在教學(xué)過程中可以組織學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)完成一部分教學(xué)內(nèi)容。學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)，能夠更好地理解那些枯燥的知識(shí)和概念，了解其中的原理，從而達(dá)到真正掌握該知識(shí)點(diǎn)的效果。教師還可以組織學(xué)生開展一些與實(shí)際生活密切相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，將實(shí)際生活中一些常見的與電磁場(chǎng)和微波相關(guān)的現(xiàn)象通過實(shí)驗(yàn)的方式進(jìn)行驗(yàn)證，在提高學(xué)生實(shí)際應(yīng)用能力的同時(shí)，挖掘?qū)W生對(duì)“電磁場(chǎng)和微波技術(shù)”課程學(xué)習(xí)的興趣。另一方面，增加社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)的開展。教師在“電磁場(chǎng)和微波技術(shù)”課程教學(xué)過程中要借助一些社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)提高學(xué)生的綜合能力。教師要在課堂教學(xué)的基礎(chǔ)之上，多組織學(xué)生到實(shí)際生產(chǎn)和生活中開展實(shí)踐活動(dòng)，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)更多電磁場(chǎng)和微波技術(shù)在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用，從而提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力。比如，教師可以組織學(xué)生到無(wú)線通信單位進(jìn)行參觀和學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解更多電磁場(chǎng)和微波技術(shù)在實(shí)際中應(yīng)用的實(shí)例，學(xué)習(xí)一些先進(jìn)設(shè)備的原理和使用，從而提高學(xué)生的實(shí)踐能力?？傊瑢?shí)踐能力是學(xué)生的重要能力之一，教師在教學(xué)過程中要重視學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，通過各種實(shí)驗(yàn)和社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)的開展，不斷提高學(xué)生的實(shí)踐能力，從而不斷培養(yǎng)更多的電磁場(chǎng)和微波專業(yè)復(fù)合型人才。

（三）改革課程考核的方式，培養(yǎng)創(chuàng)新型電磁場(chǎng)和微波技術(shù)專業(yè)復(fù)合型人才

傳統(tǒng)的“電磁場(chǎng)和微波技術(shù)”課程考核多為卷面考試形式，教師通過學(xué)生卷面考試的成績(jī)衡量學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。這樣的考核方式過于單一，不能充分反映學(xué)生的真實(shí)能力，而且易限制學(xué)生的思維和學(xué)習(xí)方式，學(xué)生為了在考試中取得較高的分?jǐn)?shù)，會(huì)通過死記硬背的形式完成學(xué)習(xí)，忽視對(duì)知識(shí)的理解，不能真正理解知識(shí)的原理和內(nèi)涵，從而導(dǎo)致難以在實(shí)際中應(yīng)用所學(xué)的電磁場(chǎng)和微波技術(shù)相關(guān)知識(shí)。因此，教師要改革課程的考核方式［3］，豐富課程考核的形式，從多方面考查學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。一方面，豐富考核的內(nèi)容和范圍。教師對(duì)學(xué)生的考核不能僅僅依據(jù)最終的書面考試成績(jī)，要增加考核的內(nèi)容和層次，結(jié)合學(xué)生的綜合表現(xiàn)給學(xué)生評(píng)分，保證考核結(jié)果的科學(xué)性和全面性。教師可以分別對(duì)學(xué)生的平時(shí)課堂表現(xiàn)、實(shí)踐活動(dòng)表現(xiàn)及一些特殊的表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)分，綜合考查學(xué)生的能力和水平，從而對(duì)學(xué)生進(jìn)行一個(gè)全面的評(píng)價(jià)。另一方面，豐富考核的形式。教師可以突破傳統(tǒng)的書面考試形式，采取不同的方式對(duì)一段時(shí)間的學(xué)習(xí)成果進(jìn)行考核。比如，通過寫論文或者制作作品的形式考核學(xué)生的學(xué)習(xí)情況［4］，這樣的形式既增加了考核的多樣性，還能開闊學(xué)生的思維，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力?？傊?，傳統(tǒng)的考核方式不能全面反映學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，在一定程度上限制了學(xué)生的思維。教師要改革考核的方式，豐富考核的形式，開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)的電磁場(chǎng)和微波技術(shù)專業(yè)的復(fù)合型人才。

（四）提高教師隊(duì)伍的專業(yè)水平和綜合素質(zhì)，培養(yǎng)高水平的電磁場(chǎng)和微波技術(shù)專業(yè)復(fù)合型人才

俗話說(shuō)：“名師出高徒?！苯處煹膶I(yè)水平和綜合素養(yǎng)直接決定了培養(yǎng)人才的水平和質(zhì)量。因此，教師在開展“電磁場(chǎng)和微波技術(shù)”課程的過程中要不斷學(xué)習(xí)，逐漸提高自身的專業(yè)水平和綜合素養(yǎng)［5］。一方面，提高教師的專業(yè)技術(shù)水平。電磁場(chǎng)和微波技術(shù)專業(yè)的具體內(nèi)容是以麥克斯韋方程組為理論核心，通過明晰求解域內(nèi)的邊界條件，進(jìn)而采用不同的數(shù)理方法對(duì)麥克斯韋方程和波動(dòng)方程進(jìn)行求解，并以相應(yīng)的仿真軟件對(duì)上述求解過程進(jìn)行驗(yàn)證，因此，教師要深入學(xué)習(xí)關(guān)于麥克斯韋方程組相關(guān)的知識(shí)和數(shù)理學(xué)的相關(guān)知識(shí)，保證在教學(xué)過程中能夠有效解決學(xué)生出現(xiàn)的問題和困難。教師要通過自主學(xué)習(xí)或者參加培訓(xùn)的形式提高自身的專業(yè)水平，不斷增加自身的知識(shí)儲(chǔ)備，拓寬自己的知識(shí)面，保證教學(xué)理念的先進(jìn)性，培養(yǎng)更多高素質(zhì)的復(fù)合型人才。比如，教師可以針對(duì)在“電磁場(chǎng)和微波技術(shù)”課程教學(xué)中學(xué)生經(jīng)常提出的問題進(jìn)行深入的學(xué)習(xí)，從多方面或者多角度解答學(xué)生疑問，并針對(duì)學(xué)生自身的情況采取不同的解答方式，保證學(xué)生對(duì)知識(shí)的充分理解和掌握。另一方面，提高教師的綜合素質(zhì)。教師在教學(xué)過程中不僅要有專業(yè)的知識(shí)儲(chǔ)備，還要有較高的綜合素質(zhì)，包括處理問題的能力、接受新鮮事物的能力、學(xué)習(xí)的能力等。教師在平時(shí)的教學(xué)中要注重這些能力的提高，以能夠及時(shí)有效地解決在教學(xué)中發(fā)生的一些情況或問題，從而保證教學(xué)活動(dòng)正常開展。比如，在“電磁場(chǎng)和微波技術(shù)”教學(xué)的過程中最常見的問題就是學(xué)生對(duì)抽象知識(shí)理解困難，教師要能根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)實(shí)際情況，針對(duì)所學(xué)知識(shí)點(diǎn)，采取合適的教學(xué)形式和教學(xué)方法，借助一些技術(shù)手段，保證學(xué)生更好地理解和掌握抽象的知識(shí)。總之，教師的專業(yè)水平和綜合素養(yǎng)是影響電磁場(chǎng)和微波技術(shù)專業(yè)復(fù)合型人才的重要因素，教師要通過學(xué)習(xí)不斷提高自身的專業(yè)水平和綜合素養(yǎng)，培養(yǎng)更多的電磁場(chǎng)和微波技術(shù)專業(yè)復(fù)合型人才。

隨著5G、大數(shù)據(jù)和云技術(shù)等應(yīng)用的涌現(xiàn)，電磁場(chǎng)作為電子信息領(lǐng)域的重要基礎(chǔ)，該專業(yè)領(lǐng)域具有龐大的市場(chǎng)規(guī)模及可觀的專業(yè)人才的就業(yè)需求。高校在培養(yǎng)人才的過程中要不斷進(jìn)行改革和創(chuàng)新，保證培養(yǎng)更多的高水平、高素質(zhì)的電磁場(chǎng)和微波技術(shù)專業(yè)復(fù)合型人才。教師教學(xué)活動(dòng)開展的效果直接決定了高校人才培養(yǎng)的質(zhì)量。教師要重視教學(xué)活動(dòng)的開展，不斷改進(jìn)教學(xué)模式和方法，保證學(xué)生在教學(xué)過程中保持較高的學(xué)習(xí)興趣和積極性，從而提高教學(xué)的質(zhì)量和效率。教師還要注重學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，對(duì)學(xué)生采取多樣化的考核形式，保證考核結(jié)果的全面性和科學(xué)性。同時(shí)，教師要有活到老學(xué)到老的意識(shí)，通過學(xué)習(xí)不斷提高自身的專業(yè)水平和綜合素養(yǎng)，為培養(yǎng)電磁場(chǎng)和微波技術(shù)專業(yè)復(fù)合型人才做出貢獻(xiàn)。