電磁兼容技術課程教學改革探討

黃平平

［摘要］將《職工電磁兼容技術培訓手冊》引入課堂教學中，不但可以讓學生學到可操作性更強的理論知識，還可以讓學生系統了解IT企業內部對員工電磁兼容知識儲備的要求，讓學生在學習中做到有的放矢。

［關鍵詞］電磁兼容課教學改革培訓教材

［中圖分類號］G420［文獻標識碼］A［文章編號］2095-3437（2012）02-0050-03

作為理工類院校，電子信息工程專業承擔著為IT行業輸送人才的任務。它致力于培養具備較強的綜合素質、堅實的技術基礎，較強的動手能力，具有市場競爭力的專業人才。在電子信息類本科教育過程中，《電磁兼容原理與設計技術》是非常重要的專業課程。該課程綜合電路基礎、電磁場、單片機技術、通信原理等前期課程知識，又與實際工程緊密相連，是幫助學生將學科基礎知識與IT行業實際工程進行搭接的橋梁。《電磁兼容原理與設計技術》課程遵循學以致用的原則，重點培養學生了解掌握實際工程電磁環境問題的誘因、表現以及解決方案，并運用各種設計手段、設計方法、行業法規及先進的設計理念，對電子電氣設備的工程電磁兼容進行綜合設計。

《電磁兼容原理與設計技術》是一門實用性很強的專業課，其教學內容既有理論知識又有工程應用。在教學過程中，立足于建立學生綜合的思維理念和獨立創新能力的培養。在理論教學中不斷優化教學內容，注重培養學生了解掌握新信息、新成果，注重培養學生的工程素質。為了進一步加深學生對電磁兼容技術在實際工程中的應用，本文對《電磁兼容原理與設計技術》課程教學模式改革進行了探討，將某大型IT公司的《職工電磁兼容技術培訓手冊》引入到了課堂教學中，讓學生不但學習到了可操作性更強的理論知識，而且系統了解了IT企業內部對員工的電磁兼容知識儲備的要求，使學生在學習中真正做到有的放矢，同時為學生就業筆試、面試的順利通過增加了保障。

一、電磁兼容技術課本的特點

電磁兼容(Electromagnetic Compatibility,簡稱EMC)指的是在復雜的電磁環境中，每臺電子電氣產品除了本身要能抗得住一定的外來電磁干擾保證正常工作外，還不能產生對該電磁環境中的其他電子電氣設備不能容忍的電磁干擾。這是電磁電容設計的準則，也是電子電氣產品能通過電磁兼容認證的必要條件。《電磁兼容原理與設計技術》課程緊緊圍繞電磁兼容設計這個核心，為教學設置學習內容。《電磁兼容原理與設計技術》課本的主要特點是：

（一）理論性強

電磁兼容技術課程開設的目的，是使學生通過課程的學習，系統地了解電磁兼容的基本原理、電磁干擾抑制的基本方法以及電磁兼容測試技術，正確理解電磁兼容的基本概念，掌握電磁兼容的原理和方法，初步具備解決實際中的各種電磁兼容問題的能力。

課程內容主要涉及電子、電力、無線電等多個行業，要求知識面廣，并具有一定的工程應用背景，講授難度大，學生理解起來也比較困難。講授時，必須將基本理論與實際應用，甚至是生活常識相結合，才能在綜合有關課程基本內容的基礎上，將學生已經學到的知識通過本課程有機地、和諧地結合在一起，提高學生的學習興趣和效率。現在是信息時代和電氣化的時代，各種電子電氣設備充斥著我們的生活，空間電磁環境變得日益復雜。在這種復雜的電磁環境下，各種設備相互間的電磁干擾極易發生，同時惡劣的電磁環境也對人類及生態產生不良影響，尤其是那些處在惡劣電磁環境中工作和生活的群體。因此，電磁兼容問題是各個企業和用戶急需解決的問題。

（二）注重對學生基礎的培養

在本科教學中，通過電磁兼容技術課程的開設，培養學生對實際生活中遇到的電磁現象進行定性、定量分析及判斷的能力，為今后解決實際工程問題打下基礎。掌握電磁兼容的基本理論和方法，對電子信息工程類學生很有必要，也是一名合格的電子工程師必須具備的知識結構中的重要組成部分。

二、IT公司培訓手冊的特點

IT公司是電子信息類學生主要的就業方向。學生進入公司以后，首先要進行的就是針對各個專業崗位的內部培訓，這種培訓相對于本科階段所開設的課程，針對性更強，實用性更好，效率更高。通過這種培訓，學生可以迅速地了解自己的工作內容，掌握各自崗位的基本技能。而電磁兼容具有普遍性和不可避免性的特點，因此，IT公司內部各個部門的培訓幾乎都會涉及電磁兼容設計的內容，這時公司內部自編的培訓手冊代替了大學課程上使用的課本。其主要特點為：

（一）緊緊圍繞產品

手冊是緊緊圍繞公司產品，對公司以往電磁兼容設計經驗的總結，同時對一些未知的領域進行探索。結合公司以往的經驗教訓和實測電磁兼容數據，為硬件工程師進行電磁兼容設計提供參考。而且公司注重在設計階段就進行嚴格的電磁兼容設計，避免可能出現的電磁兼容問題。而通常教材上說的測試—修改—測試的電磁兼容設計，不僅會增加成本，延長開發周期，而且還可能使成本增加、維護不便。而公司手冊要灌輸給員工的主要理念是：從源頭做起、綜合考慮、系統設計。

（二）兼顧產品綜合性能

手冊中強調，產品設備的電磁兼容設計要綜合考慮功能實現、成本、生產工藝、美觀等多種因素，片面強調電磁兼容設計是不可取甚至是錯誤的做法。一個杰出的硬件工程師可以充分的借鑒已有的經驗教訓，在多種因素中進行折中考慮，成功地得到最優的全系統性能。

（三）內容清晰、合理

這種培訓手冊相對于課本知識層次更有針對性、更清晰。培訓教材的內容設置主要是根據公司的產品結構進行設置，圍繞著電磁兼容的具體內容，一般采取從設備內核到外圍設備或是從外圍設備到內部設備的順序依次介紹。通過這樣的方式，可以使學生在學習設備兼容設計的同時加深對公司產品設備的認識和理解，相當于一本教材教了兩門功課，事半功倍。

（四）舉例具體、有代表性

手冊中舉例更加具體，往往是一個知識點對應著本公司產品中幾種不同的應用進行舉例。這種方法往往在提高新人學習效率方面能起到舉一反三的效果。這些內容包含了公司以往的研發經驗，這是所有課本上找不到的，也正因為此，很多公司的培訓手冊也是嚴禁對外公開的。

三、改革課堂講授模式

為了更好地提高教學質量，讓學生加深對電磁兼容技術課程的理解，更多的獲取課本與《IT企業電磁兼容技術培訓手冊》的雙份知識，筆者在授課時對課堂講授的內容進行了優化，將二者進行合理搭配和有機的結合，使學生既對知識點的理論有了完整的理解和掌握，也知道了這個知識點在實際工程中是怎么樣去應用的。這就解決了學生學習中最重要的問題：這個知識點從哪里來？又到哪里去？打破了原來學生對知識點學了不知道用來做什么的瓶頸。

課堂教學是目前課程教學體系中的重要環節，但如果課堂的教學內容都依據現有的電磁兼容教材，以滿堂灌為主，就會降低學生的聽課效果，導致學生學習興趣衰退。引入培訓手冊，基于實際例子和特色案例的學習比較易于理解和掌握，尤其適合電磁兼容這門綜合性學科的學習，可以使學生在實際應用分析中，充分體會到電磁兼容性設計在產品開發中的重要性，進一步提高學生對電磁兼容基礎理論知識的認識和理解。

通過實例描述→發現問題→原因分析→改進措施的流程對學生進行引導，充分調動學生的積極性和主動性，使學生掌握課程所要求的知識和技能，提高學習效率。如果始終講授基本原理和方法，學生對抽象概念很難理解，容易失去學習的興趣。另外，在選擇案例或設置問題時，要圍繞課程主要章節的重點內容或難以理解的原理和方法進行設置，注意體現教學內容的連貫性。通過案例教學法不僅可以鞏固學生對所學課程理論的理解，為綜合運用所學知識、解決實際問題做好準備，而且還能給學生創造一個身臨其境的感覺，激發其學習的積極性。

將課本內容與培訓教材內容結合起來，也有利于增加知識體系的系統性和完整性。整合教學內容，將課程內容總體分為三部分：第一部分為經典的基礎理論和計算方法，即電磁兼容問題的理論分析、計算等；第二部分為電磁兼容的通用技術和常規做法，包括抗干擾技術、屏蔽技術和電磁兼容設計等；第三部分為專題介紹和研究，包括通信系統的電磁兼容、計算機系統的電磁兼容、建筑物及電氣設備的防雷技術等。這也與培訓教材的內容設置相對應。

具體講授時，針對知識點，先結合課本講授基本理論，然后結合培訓教材講授具體事例，并找出兩者在相同知識點論述的不同。提出問題讓學生來分析，引發學生在課本理論和工程經驗之間的思考，從而為學生架設好由理論過渡到工程，由課本過渡到實際經驗的橋梁，便于學生活學活用知識，也為學生將來走上工作崗位，加快由學生到員工的轉變打下基礎。

同時，培訓手冊中給出了大量的總結性的圖表，要引導學生學會辯證的使用這些以往工程中總結出的經驗。如手冊中，會詳細介紹公司產品中某些具體細節的電磁兼容設計原則，如圖1給出了一個串口的布線的例子，這在一般的電磁兼容課本中是很難見到的。

這個例子是針對公司的某類型產品。

說明在進行PCB布線時，為了得到良好的電磁兼容設計效果，必須給信號提供回流路徑。

應該將由接口器件引出的地線網絡當做普通信號線來處理。通過這樣的例子可以很直觀的讓員工掌握與本公司產品有關的電磁兼容設計技術。

在講課時，一定要讓學生學會如何迅速的看懂、理解手冊的內容，如何快速地將前人的工程經驗變成自己的知識儲備。同時，由于現在高校課程具有課時少、信息量大的特點，要合理引導學生課后自學，并提供各種機會讓學生動手自己設計不同方案的電子系統，以此來比較其電磁兼容性的差異，在探索的同時學會自己思考解決問題。

將課本與企業培訓手冊結合起來，讓學生學會找到解決問題的方法，才真正的達到了我們進行本門課程教改的目的。

通過IT企業培訓手冊的引入和課程的改革, 學生的學習熱情有了明顯的提高, 尤其對將兩者進行比較學習的內容特別熱情。既牢固的掌握了基礎理論知識，又加深了對實際工程中應用的理解。因此，在《電磁兼容原理與設計技術》課程的教學中，應結合課程特點以及學生的實際情況，改革教學內容，做到在保持教學內容的系統性和完整性的基礎上，引入具有豐富工程經驗內容的IT企業培訓手冊。同時更新傳統的教學理念，提前讓學生接觸企業技術和設計理念，讓學生在競爭日益激烈的就業市場前先行一步，進一步深化教師“引路”、指明方向的角色。多年的教學實踐表明，這種教學改革取得了良好的教學效果，為培養訓練有素的電磁兼容工程師打下了堅實的基礎。只有不斷更新教育觀念, 結合課程所具有的自身特點改變傳統教學模式, 注重學生能力的培養, 才能不斷提高教學質量，培養出更多更好的適應時代發展的人才。

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［責任編輯：陳明］