面向科研能力培養的研究生理論課程教學改革

閆麗萍 陳倩 楊陽 趙翔 龍婕

[摘 要] 隨著電子技術行業對射頻與微波領域高技術人才的大量需求，該領域研究生的培養也面臨新的挑戰。以電磁場理論課程教學為例，探討了研究生專業基礎理論課程的教學改革。以打好知識基礎、加強能力培養、有利長遠發展為目標，從教學方法和考核方式進行課程建設，注重培育研究生的自主學習、獨立思考能力、創新思維和科研實踐能力。通過教改，提高了學生們的自主學習能力，在掌握基礎理論的同時培養了學生們的基本科研素養，達到了預期的培養目標和教學效果。

[關鍵詞] 科研能力;理論課程;教學改革

[基金項目] 四川大學研究生課程建設項目資助（2018KCJS012）

[作者簡介] 閆麗萍（1972—），女，河北張家口人，工學博士，四川大學教授，主要從事電磁場與微波技術教學科研工作。

[中圖分類號] G642.0 ? ?[文獻標識碼] A ? ?[文章編號] 1674-9324（2020）29-0146-02 ? ?[收稿日期] 2019-10-16

一、前言

隨著電子技術的飛速發展，電磁波頻譜不斷向高頻方向延伸，各種新理論、新技術層出不窮。電子行業對射頻與微波領域高技術人才的大量需求，進一步促進了電磁場與微波技術、無線電物理等相關專業的考研率。由于電磁場理論相對于其他課程更抽象[1，2]，且高度依賴數學知識，造成部分學生電磁學基礎知識不夠扎實，再加上部分學生來自其他專業，缺乏必要的電磁學基礎，這都為研究生的專業基礎課程——電磁場理論的教學帶來了很大挑戰。作為研究生培養的基礎性環節，課程學習對夯實知識理論基礎，培育創新思維和科研實踐能力至關重要。因此，如何在進行專業理論課程教學的同時，培養學生們的科研素養，激發學生學習電磁場理論并進行創新應用的思維和科研能力，是研究生理論課程教學改革中必須進行認真思考和解決的問題。

本文以電磁場理論課程為例，探討了研究生專業理論課程的教學改革，以打好理論基礎、加強能力培養、有利長遠發展為目標，從教學方法和考核方式進行課程改革，注重培養研究生的獨立思考能力和解決問題能力，全面提升研究生的創新能力和發展能力。

二、理論課程教學中的問題

在近幾年研究生專業基礎課程——電磁場理論教學中，發現教與學兩方面普遍存在一些共性問題。首先，學生基礎參差不齊，教學難度大。如何進行全面協調，既能保證基礎落后學生趕上進度，又能確保基礎好的學生理論知識得到更大提升，是研究生理論課程教學必須面對的挑戰。其次，部分學生缺少自主學習意識，依賴性強。學習新知識仍寄希望于老師講，而不是在學習基本理論體系基礎上通過自主學習去獲取更多的知識，直接導致學生難于盡快進入科研狀態。再次是缺少獨立思考能力，基本科研素養不足。由于學生們在長期的學習過程中依賴于老師獲取知識，因此缺少發現問題、并通過努力鉆研解決問題的能力和意識，也缺少對努力鉆研結果進行完整、準確、精煉總結的能力。這些普遍存在的問題，導致研一新生在遇到枯燥、難度較大的專業理論課程學習時，積極主動性不夠，課后學習投入不足，科研基礎知識積累不夠，科研能力提升不大。最后，從學生們的學習興趣和最終效果看，理論課程教學方法和考核方式等也存在不足。如在課程學習過程中老師講解過多，學生因缺少自身投入以及對具體工程問題的深入討論和探究，導致對概念理解不透、對系統理論體系的主動學習積極性不足。

三、教學改革實施

針對上述問題，我們圍繞電磁場理論課程在教學手段、考核方式兩個方面進行了積極改革。研究生課程教學的一個重要目標就是為科研能力的培養提供必要的知識儲備，因此研究生課程教學應是與科學研究緊密結合的一種研究性教學。根據“學習金字塔”理論[3]，只有讓學生參與其中，才能真正地掌握知識。因此在教授系統理論知識的同時，要求研究生不再是對理論知識的簡單接受和吸收，而是主動地參與到課程教學中，不斷進行探究、思考、總結和報告。

1.完善教學手段。改進現有被動授課方式，讓學生真正成為教學活動的主體。從人才培養角度看，以培養科研能力和創新能力為目標的教學活動，應始終以學生為中心，保證研究生在教學活動中的主體地位。具體實施方案如下：（1）根據課程內容采取靈活的教學方式。如對于本科期間已經學過的內容，采用討論式教學。讓學生們以學習共同體[4]的方式自己總結復習，通過提問引導學生在討論與辯論中加深對概念的理論，主動探索、總結并深入學習專業理論。通過這種教學手段培養學生敢于提問并挑戰權威的批判精神，以及善于發現問題并進行獨立思考的能力。（2）因材施教。將課程內容根據難易程度分解為不同的模塊和中英文模塊，由不同的教師在不同時間段并行授課，以滿足不同層次研究生的學習需求。（3）利用課程項目作業培養科研能力。在課程進行過程中，結合授課內容，設置一系列的課程仿真或實驗測試作業，并安排學生以學習小組的方式就作業結果與分析進行PPT演示報告，組織學生討論結果的正確性，并設置提問和回答環節，在實戰中培養學生對基礎理論知識的掌握，以及科研數據分析能力和圖表制作能力、總結能力、表達能力等基本的科研素養。

2.改革考試方式。由于不同的考核方式各有局限性，因此本理論課程的考核采用多種方式相結合，并加強過程考核。為了持續、有效地激勵學生對基本概念和理論的牢固掌握，本課程分階段進行閉卷小測驗。同時根據能力培養目標，建立以能力考察為中心的多樣化考核方式，包括與課程內容緊密結合的不同項目仿真設計、綜合設計、測試及報告、分組討論及演示等過程化考核方式，以及學期末針對某個專題的小論文考核方式等。通過不同的考核方式，激勵學生自主學習，努力鉆研，在科研實踐中不斷加強對專業理論知識的掌握和應用能力。

通過以上改革，學生們在期末結束時普遍認為收獲很大。多數同學養成了課前預習的習慣，并在一系列項目仿真、報告撰寫及課堂展示過程中，培養了良好的數據分析和圖形繪制能力、較好的報告寫作和口頭表達能力，同時也增強了團隊協作意識。同學們還特別指出，通過與學習小組中其他成員的討論，不但可以相互學習、相互激勵，而且更有助于擴展思維，提高多角度分析問題的能力。

四、結語

研究生專業理論課程是在本科基礎上進一步拓寬專業知識面和深化專業知識要點，了解學科發展和專業理論前沿動態，為科研能力的訓練和培養提供必要的知識儲備。通過對研究生理論課程改革，以學生為中心，在充分考慮學生差異性的基礎上合理設計教學活動，運用不同的教學方法和考核方式，提高了學生們自主學習、獨立思考和創新思維能力，在掌握專業理論的同時提高了學生們的基本科研素養，達到了預期培養目標和教學效果。

參考文獻

[1]張弘，閆麗萍，華偉，陳倩.電磁場理論與微波技術課程教學與考核改革探索[J].教育教學論壇，2015（9）：97-98.

[2]閆麗萍，趙春瑩，孫勇，曹張帥.電磁場與微波技術教學中助教的作用[J].教育教學論壇，2016（12）：209-210.

[3]田會峰，劉永良，趙麗.學習金字塔理論在翻轉課堂教學模式中的應用[J].電氣電子教學學報，2018，40（1）：18-21.

[4]陳倩，閆麗萍，趙翔，周艷萍，吳麗.基于學習共同體的《電磁場與微波技術》教學實踐[J].教育教學論壇，2018（12）：166-167.