“射頻通信與天線”課程群課賽結(jié)合培養(yǎng)模式探索與實(shí)踐

王 平，邵 羽，葉志紅，李 強(qiáng)

（重慶郵電大學(xué)通信與信息工程學(xué)院，重慶 400065）

蜂窩移動(dòng)通信、微波衛(wèi)星通信、航空航天的高速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，使與無(wú)線通信技術(shù)緊密相關(guān)的射頻工程師人才需求大增。為此，不少高校相繼開(kāi)設(shè)培養(yǎng)射頻工程師、天線工程師的一系列課程，并把射頻工程人才的培養(yǎng)納入新培養(yǎng)方案中〔1-5〕。重慶郵電大學(xué)通信與信息工程學(xué)院利用2016版培養(yǎng)方案修訂的契機(jī)，對(duì)電子信息工程專業(yè)方向培養(yǎng)方案進(jìn)行調(diào)整，設(shè)置“射頻通信與天線”課程群模塊，培養(yǎng)學(xué)生“射頻技術(shù)、天線新技術(shù)”的專業(yè)能力，于2015年組建了相應(yīng)的教學(xué)團(tuán)隊(duì)，承擔(dān)課程群相關(guān)課程的教學(xué)。同時(shí)，配合理論教學(xué)開(kāi)設(shè)了“射頻通信電路實(shí)驗(yàn)”“天線實(shí)驗(yàn)”課程（包括必要的電路元器件和儀器的實(shí)驗(yàn)測(cè)量、規(guī)范操作等內(nèi)容）。但教學(xué)過(guò)程中存在如下問(wèn)題：一是，射頻技術(shù)與實(shí)踐動(dòng)手能力緊密聯(lián)系，學(xué)生難以在灌輸式的理論課堂中理解射頻元器件的基本原理、各類型天線工作機(jī)理與指標(biāo)標(biāo)定以及射頻通信系統(tǒng)的構(gòu)成與各模塊的功能，特別是課本上的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象直接呈現(xiàn)，學(xué)生難以理解透徹。二是，配置的實(shí)驗(yàn)多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，由教師提前設(shè)計(jì)好，學(xué)生只需按照教師的指導(dǎo)就可實(shí)現(xiàn)。該教學(xué)模式下學(xué)生只掌握了相應(yīng)元器件的測(cè)試方法，但對(duì)發(fā)生的現(xiàn)象及設(shè)計(jì)過(guò)程不太理解。三是，實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)少，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有限。學(xué)生沒(méi)有經(jīng)歷從產(chǎn)品需求分析到系統(tǒng)設(shè)計(jì)，再到測(cè)試分析的完整過(guò)程。四是，大部分學(xué)生通常狀態(tài)就是期末考試及格、獲得相應(yīng)學(xué)分即可，完全與培養(yǎng)計(jì)劃和目標(biāo)背道而馳。因此，為配合學(xué)校/學(xué)院構(gòu)建一流學(xué)科人才培養(yǎng)體系，以新工科建設(shè)和工程教育專業(yè)認(rèn)證為抓手，堅(jiān)持以學(xué)生為中心、上課形式多樣化、教學(xué)資源多樣化，對(duì)學(xué)生科學(xué)“增負(fù)”，提升學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)和創(chuàng)新意識(shí)。

本文將課賽結(jié)合人才培養(yǎng)機(jī)制〔6-9〕引入課程群中，緊密結(jié)合課內(nèi)教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)知識(shí)點(diǎn)，探索競(jìng)賽選題、賽前培訓(xùn)、仿真設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)、測(cè)試數(shù)據(jù)分析等過(guò)程的工程人才培養(yǎng)可行性。競(jìng)賽的開(kāi)展，讓學(xué)生在理論與驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)階段的掌握提升到設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)制作、測(cè)試、數(shù)據(jù)分析各環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，有效地培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立研究能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、創(chuàng)新能力和綜合設(shè)計(jì)能力，顯著提高本科生培養(yǎng)質(zhì)量。

1 課程群架構(gòu)與實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)

1.1 課程群架構(gòu)為了培養(yǎng)射頻/微波/毫米波工程方面的創(chuàng)新型人才，全體教師研討該課程群如何與已有課程進(jìn)行銜接，實(shí)現(xiàn)了課程群在電子信息工程專業(yè)人才培養(yǎng)過(guò)程中的前后緊密相關(guān)性，見(jiàn)圖1。

圖1 課程群與基礎(chǔ)課程之間的關(guān)系與順序

從知識(shí)結(jié)構(gòu)來(lái)看，“復(fù)變函數(shù)與特殊函數(shù)”是數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程，“電磁場(chǎng)與電磁波”屬于物理基礎(chǔ)課程，而“微波技術(shù)基礎(chǔ)”和“通信天線”是其物理基礎(chǔ)工程應(yīng)用，要先理解電磁場(chǎng)與電磁波的物理基礎(chǔ)，才能理解和推導(dǎo)微波技術(shù)、通信天線中涉及的工程應(yīng)用分析。相比之，“射頻通信電路”注重射頻前端的電路元件講解，例如放大器、濾波器、混頻器等元件及系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)，而“微波毫米波系統(tǒng)工程”課程具體講解這些元器件在移動(dòng)通信系統(tǒng)、雷達(dá)系統(tǒng)中的系統(tǒng)融合及工程應(yīng)用。

從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上來(lái)看，“射頻通信電路”課程講解元器件如何設(shè)計(jì)，如何實(shí)現(xiàn)信號(hào)的產(chǎn)生、放大、處理能力，“通信天線”課程主要集中在電磁信號(hào)的輻射和接收，主瓣方向、旁瓣電平、峰值增益、輻射效率等指標(biāo)的描述。而“微波技術(shù)基礎(chǔ)”課程集中能量傳輸（即場(chǎng)與波的傳輸）過(guò)程中所涉及的阻抗匹配、插入損耗、模式匹配或轉(zhuǎn)換等過(guò)程。因此，該課程群集中在信號(hào)的產(chǎn)生、傳輸、輻射、接收、處理等物理過(guò)程，體現(xiàn)在“微波毫米波系統(tǒng)工程”課程中。

1.2 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)該模塊課程概念抽象、數(shù)學(xué)公式繁雜，學(xué)生通常覺(jué)得枯燥無(wú)味，不易于理解和掌握。為了提高本科培養(yǎng)質(zhì)量，實(shí)驗(yàn)中心開(kāi)設(shè)了驗(yàn)證型和設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)，將抽象的理論與直接感觀認(rèn)知聯(lián)系起來(lái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)所學(xué)知識(shí)更快、更深入的理解和掌握，鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力和設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力。

（1）典型天線演示實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)〔10〕。以模塊化方式搭建出相應(yīng)的測(cè)試和演示平臺(tái)，重現(xiàn)天線電磁輻射、傳輸、接收的物理現(xiàn)象，使學(xué)生深刻理解整個(gè)測(cè)量鏈路系統(tǒng)中所涉及的基本原理、測(cè)量技巧與操作規(guī)范。主要模塊包括射頻信號(hào)發(fā)射機(jī)、射頻信號(hào)接收機(jī)、測(cè)試用電動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)、圓極化測(cè)試轉(zhuǎn)臺(tái)和各類型收發(fā)天線。

（2）射頻通信電路測(cè)試實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)。經(jīng)中地共建項(xiàng)目資金的資助，采購(gòu)了數(shù)臺(tái)通信矢量信號(hào)發(fā)生器、射頻通信信號(hào)分析儀、射頻通信元器件組件、微波普通噪聲源、微波噪聲系數(shù)分析儀及相應(yīng)的控制軟件和演示平臺(tái)。使學(xué)生對(duì)無(wú)線通信射頻關(guān)鍵硬件電路和系統(tǒng)集成的設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、指標(biāo)等有更為深入的認(rèn)識(shí)和了解。進(jìn)一步夯實(shí)學(xué)生的理論基礎(chǔ)，切實(shí)提高學(xué)生實(shí)際硬件電路設(shè)計(jì)、應(yīng)用與動(dòng)手能力，推動(dòng)教學(xué)質(zhì)量的進(jìn)一步提高。

1.3 理論課程與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系實(shí)驗(yàn)分為兩大部分：微波天線實(shí)驗(yàn)部分和射頻電路實(shí)驗(yàn)部分，與課程內(nèi)容相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容體現(xiàn)如下：

（1）天線端口阻抗匹配實(shí)驗(yàn)。課堂教學(xué)中要求計(jì)算對(duì)稱偶極天線或單極天線的端口阻抗隨頻率的函數(shù)表達(dá)式，故阻抗匹配實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生更深刻地理解天線阻抗的變化規(guī)律。

（2）方向圖測(cè)試實(shí)驗(yàn)。理論課程講解了各類型天線的輻射方向圖及頻響特性。為了讓學(xué)生更能從實(shí)際現(xiàn)象中理解課本知識(shí)，可設(shè)定兩種特殊輻射方向圖進(jìn)行測(cè)試驗(yàn)證，即全向輻射方向圖（單極天線實(shí)現(xiàn)）、端射或定向方向圖（八木天線、對(duì)數(shù)周期天線）。

（3）圓極化天線測(cè)試實(shí)驗(yàn)。在理論課程中講解了等角螺旋天線或阿基米德螺旋天線，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目對(duì)應(yīng)設(shè)置了等角螺旋天線測(cè)試實(shí)驗(yàn)。

（4）多徑效應(yīng)實(shí)驗(yàn)。理論課程中，引入了天線測(cè)試基本原理、實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范的講解。因此，實(shí)驗(yàn)課程中選用10 GHz屏蔽箱進(jìn)行測(cè)試分析。

（5）阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)。學(xué)生深刻理解阻抗變換的原理和設(shè)計(jì)匹配網(wǎng)絡(luò)的方法，具備測(cè)試放大器輸入/輸出匹配網(wǎng)絡(luò)性能和初步設(shè)計(jì)放大器輸入/輸出匹配電路的能力。

（6）選頻回路實(shí)驗(yàn)。射頻濾波器的測(cè)試參數(shù)有插損、帶寬、帶外衰減、品質(zhì)因數(shù)、矩形系數(shù)等，并設(shè)計(jì)、裝調(diào)射頻濾波器。通過(guò)對(duì)測(cè)試結(jié)果的分析，加深對(duì)濾波器各種主要參數(shù)的理解。

（7）功率放大器實(shí)驗(yàn)。讓學(xué)生了解功率放大器的基本結(jié)構(gòu)、工作原理及其設(shè)計(jì)步驟，掌握功率放大器增益、輸出功率、噪聲系數(shù)、頻率范圍、線性度、效率和輸入/輸出端口駐波比等主要性能指標(biāo)的測(cè)試方法。

（8）混頻器實(shí)驗(yàn)。測(cè)試（環(huán)型二極管）混頻器的主要特性參數(shù)（變頻特性、變頻損耗，1 dB壓縮點(diǎn)、交調(diào)、三階截點(diǎn)等），加深對(duì)信號(hào)時(shí)頻域儀器操作的理解和掌握。

（9）本振信號(hào)產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)。通過(guò)直接頻率合成實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生加深對(duì)直接頻率合成（direct digital synthesizer，DDS）技術(shù)的理解，了解DDS芯片AD9959可以實(shí)現(xiàn)的多種功能，掌握直接數(shù)字頻率合成芯片DDS的特性及功能。

2 課賽結(jié)合培養(yǎng)模式的探索與實(shí)踐

2.1 課賽結(jié)合實(shí)施方法以“課賽結(jié)合，以賽促課”的原則，2019年春季采用課賽結(jié)合、創(chuàng)新學(xué)分獲取、獎(jiǎng)品獎(jiǎng)勵(lì)等多種方式激勵(lì)電子信息工程專業(yè)學(xué)生積極參與競(jìng)賽，促進(jìn)“射頻通信電路”“通信天線”等課程的教學(xué)，見(jiàn)圖2。

圖2 課賽結(jié)合培養(yǎng)模式結(jié)構(gòu)圖

考慮到學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)掌握程度不一致，競(jìng)賽題目不應(yīng)過(guò)難，但也不應(yīng)簡(jiǎn)單，而且要體現(xiàn)所學(xué)課程知識(shí)。經(jīng)調(diào)研各相關(guān)領(lǐng)域?qū)W生競(jìng)賽的方法和經(jīng)驗(yàn)，探索競(jìng)賽內(nèi)容的擬定和考核辦法。為了降低難度：（1）采用發(fā)射電路，而非接收電路；（2）發(fā)射電路僅需本振信號(hào)產(chǎn)生電路和放大器電路。其中，晶體管為指定晶體管（BFG505）〔11〕，提供信號(hào)放大，學(xué)生可查詢其產(chǎn)品手冊(cè)即可獲得連接方式和參數(shù)；（3）工作頻率選用較低頻率，提高成功率。

學(xué)生在指定的時(shí)間內(nèi)，建立一個(gè)無(wú)線發(fā)射機(jī)和一個(gè)天線，現(xiàn)場(chǎng)發(fā)射連續(xù)的2.8 GHz電磁波信號(hào)。通過(guò)發(fā)射機(jī)本振信號(hào)頻率、S參數(shù)、天線方向圖參數(shù)、品質(zhì)因數(shù)等綜合評(píng)價(jià)學(xué)生作品的發(fā)射機(jī)和天線性能。品質(zhì)因數(shù)（Q）可定義為：

其中，Pr是頻譜分析儀所測(cè)得的功率，PN是發(fā)射機(jī)輸出信號(hào)偏移量為1 MHz時(shí)的相位噪聲，Perr為所測(cè)得的輸出信號(hào)頻率fout與目標(biāo)頻率（fo=2.8 GHz）偏移量的函數(shù)，其計(jì)算值表示為：

另外，競(jìng)賽元器件的制作必須在給定的晶體管、給定的介質(zhì)基板上全手工實(shí)現(xiàn)，測(cè)試方案見(jiàn)圖3。

圖3 評(píng)價(jià)學(xué)生作品的發(fā)射機(jī)和天線性能測(cè)試方案

2.2 實(shí)施狀況通過(guò)前期規(guī)劃，至今已進(jìn)行了一次競(jìng)賽實(shí)踐。7個(gè)學(xué)生組成一個(gè)管理團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)競(jìng)賽的申請(qǐng)、報(bào)名、統(tǒng)計(jì)、材料購(gòu)買(mǎi)和搬運(yùn)、規(guī)劃、場(chǎng)地安排等工作。競(jìng)賽材料需提前購(gòu)買(mǎi)，包含晶體管、銅箔膠帶、電阻、電容、電感、鑷子、尖嘴鉗、剪刀、直尺等一系列材料。報(bào)名學(xué)生自由組合為一個(gè)參賽團(tuán)隊(duì)，最多允許4人一組（通常3～4人：一人設(shè)計(jì)天線，一人設(shè)計(jì)發(fā)射機(jī)電路，1～2人熟悉測(cè)試和原理分析）。報(bào)名截止后，總共安排兩場(chǎng)賽前培訓(xùn)，由本專業(yè)教師完成，根據(jù)競(jìng)賽內(nèi)容進(jìn)行培訓(xùn)講解，正確引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合理論知識(shí)進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)。

競(jìng)賽分為預(yù)賽、決賽兩個(gè)過(guò)程。其中，預(yù)賽為仿真設(shè)計(jì)過(guò)程，每組必須準(zhǔn)備詳細(xì)的仿真設(shè)計(jì)報(bào)告來(lái)提交作品的原理圖與仿真結(jié)果（不少于10頁(yè)，需要轉(zhuǎn)為pdf格式），并發(fā)送給學(xué)生競(jìng)賽評(píng)審專家。能提交初賽作品共29組（每組約4人），初賽作品由各競(jìng)賽評(píng)審專家交叉評(píng)閱打分，計(jì)算平均分，最終按平均分從高到低排序選取15組進(jìn)行決賽。決賽是一個(gè)全手工封閉式操作環(huán)節(jié)，每組學(xué)生在指定的時(shí)間內(nèi)，一般為6～8 h，需按照自己的分工進(jìn)行制作、測(cè)試、分析等環(huán)節(jié)，建立一個(gè)無(wú)線發(fā)射機(jī)和一個(gè)天線現(xiàn)場(chǎng)傳輸連續(xù)的2.8 GHz電磁波信號(hào)，得出一個(gè)最佳性能的樣品。評(píng)審時(shí)，可將樣品分成三部分來(lái)評(píng)價(jià)：天線部分（20%）、發(fā)射機(jī)部分（20%）和系統(tǒng)部分（60%）。最后，決賽樣品經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試和評(píng)審，評(píng)判出一等獎(jiǎng)、二等獎(jiǎng)、三等獎(jiǎng)和優(yōu)勝獎(jiǎng)。最后，全體成員進(jìn)行合影留念。下面是2019年度春季學(xué)期兩個(gè)典型案例，見(jiàn)圖4。

圖4 學(xué)生競(jìng)賽作品

圖4（a）為2019年春季決賽時(shí)第11組競(jìng)賽團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的相應(yīng)本振信號(hào)產(chǎn)生電路和Yagi天線。通過(guò)本振電路作為信號(hào)的產(chǎn)生和發(fā)送部分，向天線提供功率，并通過(guò)天線輻射出電磁波。

圖4（b）展現(xiàn)了第28組競(jìng)賽團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的本振信號(hào)產(chǎn)生電路和貼片天線，以此理解信號(hào)產(chǎn)生和天線輻射的物理過(guò)程。在接收端，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)同頻段工作的喇叭天線連接到頻譜分析儀上，并保持喇叭天線和信號(hào)發(fā)射的貼片天線最大方向在同一平面上且對(duì)齊。然后，在頻譜分析儀上讀取最大接收功率。

2.3 課賽結(jié)合效果

2.3.1 知識(shí)深度與廣度的拓展競(jìng)賽內(nèi)容通常圍繞平時(shí)的大學(xué)生科研訓(xùn)練、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目等，競(jìng)賽為開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，需要借助實(shí)驗(yàn)室資源、學(xué)術(shù)或市場(chǎng)調(diào)研才能完成。課賽結(jié)合的方式使得學(xué)生在完成競(jìng)賽項(xiàng)目時(shí)需要經(jīng)過(guò)不同的進(jìn)程，并在每個(gè)進(jìn)程中要優(yōu)化控制，各進(jìn)程是否順利完成，學(xué)生們需要全方位地分析問(wèn)題、原理、現(xiàn)象產(chǎn)生機(jī)制等。競(jìng)賽項(xiàng)目不僅涉及所學(xué)的知識(shí)點(diǎn)，可能部分會(huì)超越所學(xué)知識(shí)，就需要向其他專業(yè)或高年級(jí)學(xué)生，甚至研究生請(qǐng)教或一起討論，獲得進(jìn)步。

競(jìng)賽過(guò)程中，學(xué)生需要熟練使用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀、頻譜分析儀、直流電源，也需要掌握天線測(cè)試原理與方法。因此，競(jìng)賽前，學(xué)生要查閱資料、咨詢高年級(jí)學(xué)生/研究生/指導(dǎo)教師，擴(kuò)展知識(shí)點(diǎn)的廣度。

2.3.2 工程化思維的培養(yǎng) 賽前，專門(mén)開(kāi)設(shè)內(nèi)容培訓(xùn)、儀器使用規(guī)范、焊接實(shí)驗(yàn)等操作，所有參賽學(xué)生以小班的形式參與，在一個(gè)開(kāi)放式互動(dòng)的教學(xué)場(chǎng)所進(jìn)行強(qiáng)化訓(xùn)練，提高競(jìng)賽質(zhì)量。培訓(xùn)后，團(tuán)隊(duì)需要任務(wù)分工和思路引導(dǎo)，使學(xué)生在拿到競(jìng)賽題目后，能快速進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)關(guān)聯(lián)、課題調(diào)研（深入查閱科技論文、專利等資料）、指標(biāo)確定、元器件設(shè)計(jì)、系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)、調(diào)試、測(cè)試等流程。同時(shí)，在組長(zhǎng)帶領(lǐng)下要定期開(kāi)會(huì)討論和PPT報(bào)告進(jìn)展，產(chǎn)生緊迫感，參與競(jìng)賽的效率自然得到提高。每個(gè)成員不僅要對(duì)自身分工內(nèi)容負(fù)責(zé)，而且也要為團(tuán)隊(duì)中其他人員的工作負(fù)責(zé)，體現(xiàn)了團(tuán)隊(duì)的合作精神和責(zé)任感。

2.3.3 學(xué)生創(chuàng)新能力、動(dòng)手能力的提高如前所述，在賽前安排一定的知識(shí)點(diǎn)講解（例如：本振信號(hào)電路、放大器電路、各類型天線的仿真設(shè)計(jì)）、測(cè)量?jī)x器操作及規(guī)范、焊接操作等培訓(xùn)，可以提高學(xué)生的動(dòng)手能力和分析能力。另外，競(jìng)賽題目既要讓學(xué)生從中鞏固基礎(chǔ)、提升能力，又要有一定的挑戰(zhàn)性，供學(xué)生發(fā)揮創(chuàng)造性，再結(jié)合指導(dǎo)教師的幫助，可深入查閱科技論文、專利等資料，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新能力。

2.3.4 課程群與競(jìng)賽互相促進(jìn)競(jìng)賽的開(kāi)展，使學(xué)生將理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際設(shè)計(jì)中，把各門(mén)課程中眾多孤立的知識(shí)點(diǎn)連成一個(gè)整體，加深了學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，構(gòu)筑課程群知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。相應(yīng)地，教師將競(jìng)賽項(xiàng)目及競(jìng)賽過(guò)程中暴露的問(wèn)題進(jìn)行匯總整理，并融入理論課程和實(shí)驗(yàn)課程的講授中，就能夠優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，真正做到理論聯(lián)系實(shí)際。

3 存在問(wèn)題與教學(xué)方法思考

3.1 存在問(wèn)題雖然學(xué)生參與熱度較高，培養(yǎng)質(zhì)量也明顯得到提升，但仍存在如下問(wèn)題：

（1）對(duì)仿真軟件不夠熟悉。參賽學(xué)生必須熟練掌握HFSS、ADS等電磁仿真軟件，但由于第一次接觸仿真軟件，加上使用時(shí)間較少，學(xué)生對(duì)一些元器件的參數(shù)特性都不知道如何提取，為后面的原理分析、仿真設(shè)計(jì)造成了困難。

（2）焊臺(tái)操作能力差。實(shí)踐中大部分學(xué)生的焊接操作能力不足，甚至部分學(xué)生第一次使用焊臺(tái)，導(dǎo)致大量錫焊接在電路板上，電路短路現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，特別是在焊接電感、電容、電阻時(shí)，尺寸較小，大部分學(xué)生都不能正確地、適當(dāng)?shù)睾附雍谩?/p>

（3）測(cè)量?jī)x器使用不熟悉、不規(guī)范。雖在賽前進(jìn)行了儀器操作培訓(xùn)，也有一定接觸測(cè)試儀器的機(jī)會(huì)，但部分學(xué)生還是在操作電壓源、頻譜儀、矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀等儀器時(shí)，明顯表現(xiàn)出不熟悉，使用流程也不規(guī)范。其主要原因是，在團(tuán)隊(duì)分工下，測(cè)量?jī)x器的掌握僅限于團(tuán)隊(duì)的某一人，而其他人就會(huì)完全不接觸測(cè)量?jī)x器。

（4）電纜線連接操作不規(guī)范，經(jīng)常電纜線外殼已斷裂，學(xué)生還在繼續(xù)使用，不夠細(xì)心，缺乏動(dòng)手能力。

3.2 改進(jìn)方法（1）線上教學(xué)資源建設(shè)。仿真教程編寫(xiě)、課件制作和實(shí)驗(yàn)視頻錄制，上傳至課程網(wǎng)站，供學(xué)生平時(shí)在線學(xué)習(xí)。線上教學(xué)主要講授學(xué)生如何使用HFSS、ADS等仿真軟件，讓學(xué)生獲得天線領(lǐng)域計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的能力。

（2）課堂教學(xué)優(yōu)化。在課堂教學(xué)及課后作業(yè)中，引導(dǎo)學(xué)生積極學(xué)習(xí)仿真設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)課程中，進(jìn)行簡(jiǎn)單的關(guān)鍵器件仿真設(shè)計(jì)。做得好的學(xué)生，可以資助他們加工天線樣品和關(guān)鍵電路樣品，并進(jìn)行測(cè)試和分析。只有經(jīng)過(guò)大量仿真和實(shí)物測(cè)試、分析等訓(xùn)練，學(xué)生才能獲得更優(yōu)異的成績(jī)。

（3）參考競(jìng)賽題目，制作更為明確的培訓(xùn)資料和設(shè)計(jì)案例。從資料和案例明確指出與課程群專業(yè)課程的銜接關(guān)系，重點(diǎn)指出哪些章節(jié)、知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容、儀器設(shè)備使用等參考資料的掌握可以基本完成此案例。

（4）增加科研成果服務(wù)競(jìng)賽和教學(xué)，提高培養(yǎng)質(zhì)量〔12〕。以教學(xué)團(tuán)隊(duì)教師科研方向、內(nèi)容為主題，在課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、競(jìng)賽內(nèi)容、培訓(xùn)中引入一定的科研成果。

（5）對(duì)于大賽樣品較好的組，可以引導(dǎo)他們繼續(xù)進(jìn)行樣品改進(jìn)，更深入地進(jìn)行仿真、設(shè)計(jì)、加工測(cè)試等過(guò)程，最終形成學(xué)生的本科畢業(yè)論文。

4 結(jié)語(yǔ)

“課賽結(jié)合、以賽促課”的培養(yǎng)方式牽引著學(xué)生在動(dòng)手能力、團(tuán)隊(duì)合作、分工精神等方面得到加強(qiáng)，也提供了一種課程知識(shí)點(diǎn)檢驗(yàn)和能力施展的平臺(tái)。賽前需對(duì)競(jìng)賽題目和內(nèi)容的擬定、競(jìng)賽實(shí)驗(yàn)材料與儀器、賽前培訓(xùn)及參考資料進(jìn)行規(guī)劃與建設(shè)。預(yù)賽、決賽中，根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)、競(jìng)賽題目、提供的素材、不同層次的參賽學(xué)生等方面進(jìn)行綜合考慮，制定出相應(yīng)的評(píng)審標(biāo)準(zhǔn)，含系統(tǒng)評(píng)審標(biāo)準(zhǔn)和元件評(píng)審標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)一年的實(shí)踐證明，教學(xué)中引入課賽結(jié)合，能提高學(xué)生的動(dòng)手能力、工程實(shí)踐能力、分析問(wèn)題的能力、解決問(wèn)題的能力，能助力通信工程、電子信息工程、電磁場(chǎng)與無(wú)線技術(shù)、電子科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)。