“微波技術(shù)基礎(chǔ)”線下一流課程建設(shè)與實(shí)踐

時晶晶，張忠祥，孔 勐，宋 靜，張 量

(合肥師范學(xué)院 電子信息與電氣工程學(xué)院，安徽 合肥 230601)

目前我國高校本科教育的工作重點(diǎn)是以立德樹人為目標(biāo)，建設(shè)一套能夠適應(yīng)新時代發(fā)展要求、世界水平的一流本科課程體系[1]。合肥師范學(xué)院是國家“十三五”應(yīng)用型本科產(chǎn)教融合實(shí)施高校，對接區(qū)域內(nèi)電子信息與微波工程產(chǎn)業(yè)需求，構(gòu)建一個適應(yīng)復(fù)合型、創(chuàng)新型、應(yīng)用型人才需求的課程體系，是人才培養(yǎng)的必然選擇[2-3]。“微波技術(shù)基礎(chǔ)”是電子信息工程類專業(yè)的專業(yè)核心課程，新形勢下以一流課程建設(shè)為契機(jī)，加強(qiáng)課程改革、改進(jìn)教學(xué)方法、完善課程評價，全方位推進(jìn)課程“兩性一度”建設(shè)，發(fā)揮“線上+線下”混合教學(xué)模式，對地方應(yīng)用型高校的人才培養(yǎng)具有重大現(xiàn)實(shí)意義[4]。

1 專業(yè)人才培養(yǎng)特色、課程定位與教學(xué)目標(biāo)

1.1 專業(yè)人才培養(yǎng)特色

電子信息工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案主動對接地方新一輪產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，服務(wù)安徽省及周邊地區(qū)微波射頻和無線通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求，以新工科理念引領(lǐng)教育教學(xué)改革，增加多學(xué)科思維融合，實(shí)施“跨界培養(yǎng)、個性成長”[5]。使學(xué)生掌握專業(yè)基礎(chǔ)理論，具備專業(yè)實(shí)踐和創(chuàng)新能力，富有社會責(zé)任感，并達(dá)到微波工程等領(lǐng)域“會建模、能編程、懂設(shè)計”要求和相關(guān)行業(yè)管理等能力的應(yīng)用型人才標(biāo)準(zhǔn)[6]。

1.2 課程定位

“微波技術(shù)基礎(chǔ)”是電子信息類專業(yè)的核心課程，學(xué)生通過此課程的學(xué)習(xí)，能夠建立較完整的微波理論體系和架構(gòu)，具備對各類微波器件設(shè)計、分析、應(yīng)用的能力，為以后設(shè)計射頻/微波電路的實(shí)踐應(yīng)用打下良好的基礎(chǔ)。該課程一方面凸顯了專業(yè)特色，另一方面也是學(xué)習(xí)后續(xù)“射頻電路”“天線與電波傳播”等課程的基礎(chǔ)。

1.3 教學(xué)目標(biāo)

“微波技術(shù)基礎(chǔ)”課程支撐工程教育認(rèn)證畢業(yè)要求，將“科技強(qiáng)國的責(zé)任感與使命感”培養(yǎng)作為思政目標(biāo)貫穿教學(xué)，建立知識、能力、素質(zhì)三位一體的教學(xué)目標(biāo)，最終實(shí)現(xiàn)多元高階課程建設(shè)(圖1)。

圖1 “三位一體”教學(xué)目標(biāo)圖

(1)知識目標(biāo)：掌握傳輸線理論；熟悉規(guī)則導(dǎo)行系統(tǒng)中導(dǎo)行波的傳播規(guī)律和特性；理解微波網(wǎng)路的基本分析方法；了解微波技術(shù)在國防、民生等領(lǐng)域的應(yīng)用。

——對接畢業(yè)要求1：工程知識。

(2)能力目標(biāo)：能夠?qū)唵蔚奈⒉ㄆ骷拖到y(tǒng)進(jìn)行分析與設(shè)計；能夠自主研讀微波前沿技術(shù)資料，并獲得復(fù)雜微波工程問題的解決途徑與創(chuàng)新思路。

——對接畢業(yè)要求4：問題研究。

(3)素質(zhì)目標(biāo)：能夠?qū)ξ⒉üこ虇栴}進(jìn)行分析與總結(jié)，并通過小組協(xié)作、課程論文、口頭匯報、交流研討等形式進(jìn)行溝通和表達(dá)。

——對接畢業(yè)要求10：溝通；畢業(yè)要求4：問題研究。

2 課程改革的重要問題與組織實(shí)施情況

2.1 課程改革要解決的重點(diǎn)問題

(1)“微波技術(shù)基礎(chǔ)”課程理論知識抽象，實(shí)際應(yīng)用靈活，理論與實(shí)踐易脫節(jié)，如何讓學(xué)生將課程理論與工程思維進(jìn)行轉(zhuǎn)化是課程改革中需要解決的重點(diǎn)問題之一；(2)如何打破傳統(tǒng)課堂的學(xué)習(xí)局限，讓學(xué)生最大限度利用學(xué)習(xí)資源是當(dāng)前課改需要解決的重點(diǎn)問題之二；(3)學(xué)生基礎(chǔ)參差不齊，如何對針對學(xué)生不同層次進(jìn)行分階培養(yǎng)是需要解決的重點(diǎn)問題之三；(4)如何讓學(xué)生主動參與到課堂，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情是需要解決的重點(diǎn)問題之四；(5)傳統(tǒng)的“平時作業(yè)+期末考試”的考核方式易存在抄作業(yè)和突擊學(xué)習(xí)后蒙混過關(guān)的現(xiàn)象，如何全方位評價學(xué)生在知識、能力、素質(zhì)方面的目標(biāo)達(dá)成也是課程考核需要解決的重點(diǎn)問題。

2.2 課程教學(xué)組織實(shí)施情況

2.2.1 學(xué)生中心

(1)根據(jù)學(xué)生的基礎(chǔ)和特點(diǎn)，將教學(xué)內(nèi)容在知識點(diǎn)、理論和實(shí)踐方面按照難度進(jìn)行分階，解決問題3；(2)利用雨課堂平臺，將教學(xué)資源共享，讓學(xué)生隨時可學(xué)，解決問題2；(3)將教學(xué)安排分為課前預(yù)習(xí)、課中講授討論、課后任務(wù)驅(qū)動三個環(huán)節(jié)，采用啟發(fā)式、合作探究式、說學(xué)式等多元化教學(xué)方法，解決問題4，具體實(shí)施過程見圖2。

圖2 “學(xué)生中心”教學(xué)組織實(shí)施過程圖

2.2.2 產(chǎn)出導(dǎo)向

依托校內(nèi)省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、校企合作平臺和教師科研項(xiàng)目，通過“工程案例講解+工程任務(wù)驅(qū)動”的方式，將天線、雷達(dá)技術(shù)、通信系統(tǒng)、微波器件及系統(tǒng)等微波技術(shù)領(lǐng)域的前沿成果引入教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生用工程思維進(jìn)行討論思考，實(shí)現(xiàn)教學(xué)由理論向應(yīng)用轉(zhuǎn)變，解決問題1。

2.2.3 過程評價

針對課前、課中、課后教學(xué)全過程，構(gòu)建學(xué)生、教師、企業(yè)導(dǎo)師共參與的教學(xué)一體化全過程評價體系，解決問題5。課程評價最終成績=標(biāo)準(zhǔn)化考核成績×50%+非標(biāo)準(zhǔn)化考核成績×50%，具體評價標(biāo)準(zhǔn)見圖3。

圖3 多元教學(xué)評價體系圖

2.2.4 持續(xù)改進(jìn)

通過學(xué)生課堂反饋和課后評價，在課程組成員中及時溝通和討論，對教學(xué)內(nèi)容持續(xù)改進(jìn)。

3 教學(xué)方法設(shè)計與持續(xù)建設(shè)計劃

3.1 教學(xué)方法設(shè)計

教學(xué)中采用“問題導(dǎo)向+小組討論+課程思政”創(chuàng)新教學(xué)方法，結(jié)合科技前沿和教師科研實(shí)踐問題，讓學(xué)生以小組形式互相交流、討論，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，將一問一答的重學(xué)輕思課堂轉(zhuǎn)變?yōu)閷υ挕①|(zhì)疑、辯論的學(xué)思結(jié)合課堂。同時，提升學(xué)生的科學(xué)思維能力，增強(qiáng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)凝聚力和愛國情懷。

以“矩形波導(dǎo)”知識點(diǎn)為例，在課堂教學(xué)中以智慧平臺為基礎(chǔ)和依托，以課程思政為理念指導(dǎo)，開展課前預(yù)習(xí)、課中互動、課后任務(wù)驅(qū)動等自主學(xué)習(xí)活動。遵循“以學(xué)生為主體”“做中學(xué)、學(xué)中思”的課堂設(shè)計和教學(xué)思路，采用問題導(dǎo)入、任務(wù)驅(qū)動、合作探究等多種教學(xué)方法和手段，綜合運(yùn)用測試、投稿、彈幕、投票等教學(xué)方式進(jìn)行實(shí)時的檢測和評價，利用案例講解和任務(wù)驅(qū)動將課程由理論引入到科技前沿問題中，實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。教學(xué)設(shè)計思路見圖4。

圖4 教學(xué)設(shè)計思路圖

3.2 持續(xù)建設(shè)計劃

在省級示范課、省級線上線下混合式課程建設(shè)基礎(chǔ)上，解決課程改革中面臨的重點(diǎn)問題，創(chuàng)新教學(xué)方法，全力打造線下一流本科課程。

(1)深化科教融合，培養(yǎng)學(xué)生在綜合工程實(shí)踐中建立多學(xué)科思維和實(shí)踐能力；(2)強(qiáng)化教學(xué)研究和企業(yè)實(shí)踐力度，加強(qiáng)對青年教師培養(yǎng)，改革教學(xué)內(nèi)容，深化產(chǎn)業(yè)技術(shù)與學(xué)科理論的融合；(3)進(jìn)一步推進(jìn)傳統(tǒng)教學(xué)與智慧教學(xué)手段結(jié)合，推進(jìn)MOOC建設(shè)，加大培養(yǎng)學(xué)生解決工程問題的思維以及創(chuàng)新精神和能力；(4)加大課程內(nèi)外推廣力度，以會議交流、教師培訓(xùn)、新形態(tài)教材出版、學(xué)生學(xué)科競賽等為載體進(jìn)行內(nèi)部推廣，定向選擇若干院校緊密共享共建進(jìn)行外部推廣。

4 結(jié)語

在“微波技術(shù)基礎(chǔ)”一流課程建設(shè)中，堅持以O(shè)BE理念為指導(dǎo)，深化課程改革。面向新工科，對接區(qū)域內(nèi)新一代信息技術(shù)和微波通信行業(yè)的新需求，融入新理念、實(shí)施新模式，形成了以多元高階教學(xué)目標(biāo)支撐新工科人才相關(guān)畢業(yè)要求達(dá)成、以多元融合混合教學(xué)模式和教學(xué)資源支撐課程目標(biāo)達(dá)成、以多元考核與質(zhì)量評價機(jī)制促進(jìn)課程教學(xué)持續(xù)改進(jìn)的課程特色。