電磁場和微波技術專業復合型人才培養體系研究

張 冰，周艷萍，程 飛

（四川大學 電子信息學院，四川 成都 610065）

隨著科技的不斷發展，社會對人才的要求越來越高，對復合型人才的需求越來越大。高等院校肩負著培養復合型人才的重任，其傳統的教學理念和教學模式已經不能適應時代發展的需要，亟須在新時代的要求下進行改革和創新，培養出更多具備創新能力的復合型人才?！半姶艌龊臀⒉夹g”是電子信息工程和通信工程的一門基礎課程，課程目標是使學生充分學習和掌握電磁場和微波技術的相關基礎概念和理論，構建基礎知識的框架，增強學生的邏輯思維能力，培養學生科學的思維方式和分析問題、處理問題的能力，為學生未來的學習奠定良好的基礎，使學生在將來的工作中能充分應用所學知識解決實際問題?！半姶艌龊臀⒉夹g”是一門具有較強理論性和抽象性的課程，學生在學習的過程中面對這些抽象的概念，易出現理解困難的現象，在一定程度上影響對這門課程的學習，大大降低了學習質量。高校要針對這門課程的特點，制定合理的教學方案，保證在教學過程中能夠充分調動學生的積極性，幫助學生更好開展課程學習，從而為培養電磁場和微波技術專業復合型人才打下堅實的基礎。

一、電磁場和微波技術專業概述

電磁場和微波技術是電子信息和通信工程專業的一門基礎學科，主要包括電磁場理論、光導播理論及微波電路等內容。電磁場與微波技術專業橫跨數學、物理、工程與材料等多個學科，具有顯著的學科交叉特點，涉及大量的定量分析和數學推導，要求學生在具有較強的工程實踐能力的同時，還要具有扎實的數學和物理基礎，需要學生在學習過程中能夠借助數學方法和相關的物理概念等知識完成相應內容的學習。電磁場和微波技術專業涉及大量的公式和抽象的概念，對學生的邏輯思維能力和想象力有較高的要求，一些學生在學習過程會出現記憶和理解上的困難，影響學生的學習效果，打擊學生的學習積極性，最終導致學生的學習效果不佳。由于學生對基礎理論和知識掌握不夠牢固，導致學生在實際的工作中不能很好地借助所學的知識處理問題，因此，電磁場和微波技術專業復合型人才的整體素質和專業水平有待進一步提高。在無線通信飛速發展的時代，電磁場和微波技術專業復合型人才就業市場廣泛，具有很好的發展前景?，F階段，我國急需大量的電磁場和微波技術專業復合型人才，因此，需要高等院校從教學入手，改進教學模式和方法，培養出更多的電磁場和微波技術專業復合型人才，以滿足市場的需要，促進無線通信行業的發展。

二、電磁場和微波技術專業復合型人才培養中的問題

（一）教學模式過于單一

由于“電磁場和微波技術”課程的特點，相關知識抽象性很強，學生在學習過程中只能借助想象實現對這些知識的理解，對學生的想象能力和邏輯思維能力要求較高，因而，學生的學習難度較大，在學習過程中很容易出現厭學的情緒，影響學生的學習效果。在傳統的“填鴨式”教學中，教學模式單一，單純依靠教師的講解根本無法使學生理解一些抽象的知識點，課堂氣氛過于枯燥，無法激發學生的學習興趣并調動學生學習的積極性，進而影響教師的教學質量與學生的學習效果。

（二）理論和實踐脫節

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

（三）教師專業水平不高

電磁場和微波技術是一門專業性很強的學科，需要教師具備較好的數學和物理相關學科基礎知識，因此，電磁場和微波技術專業對教師的要求較高?！半姶艌龊臀⒉夹g”作為一門基礎課程，并不受一些高校和教師重視。由于部分教師不注重學習和自身水平的提高，導致專業水平不夠，影響了“電磁場和微波技術”課程教學的正常開展；還有一些教師在教學過程中偏重教學活動，綜合素質較低，缺乏解決問題的能力，也影響了“電磁場和微波技術”課程教學。

（四）課程考核方式單一

現階段，電磁場和微波技術專業的教師主要依靠書面考試的形式對學生的學習效果進行考核，通過學生的卷面分數判斷學生的學習效果。學生為了取得較高的考試分數，往往會通過死記硬背的形式開展學習，忽視了對知識的理解，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，不能充分反映學生真實的學習效果和學生的真實能力，一定程度上限制學生創新思維的發展。

三、電磁場和微波技術專業復合型人才培養的策略

（一）創新教學模式和方法

由于電磁場和微波技術具有很強的抽象性，學生在學習過程中會出現理解困難的現象。在傳統的教學模式中，單純依靠教師的講解，無法使學生真正理解一些抽象的概念，要想達到較好的教學效果，培養出更加專業的電磁場和微波技術復合型人才，教師就必須重視教學模式的改革。一方面，要營造輕松活潑的教學氛圍?！半姶艌龊臀⒉夹g”教學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，很容易使學生產生厭倦的心理，難以達到良好的學習效果。因此，教師要注意調節課堂氛圍，激發學生的學習興趣，調動學生的積極性。教師可以在課程的開始階段，以提問的方式調動學生的積極性，提出一個與“電磁場和微波技術”課程內容相關的問題，組織學生之間展開談論，從而營造積極思考的課堂氛圍，使學生帶著問題進行后續的學習，以大大提高學生的學習興趣和課堂學習效果。另一方面，要豐富教學模式［1］。傳統的教學模式過于單一和枯燥，加上電磁場和微波技術知識的抽象性，很難激發學生的學習興趣。教師在教學過程中要突破傳統的“填鴨式”教學模式，通過豐富多樣的教學模式調動學生學習的積極性。在計算機技術飛速發展的時代，教師可以借助多媒體技術開展教學，將抽象的概念直觀化。電磁場和微波技術學科涉及很多抽象的概念，學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視頻，將這些抽象的概念直觀展示給學生，從而便于學生理解，幫助學生更好地記憶。同時，可以借助多媒體進行動態演示，將一些實驗現象的過程進行動態演示，加深學生對這些實驗原理的理解。比如，在麥克斯韋方程的求解過程教學中，教師可以借助相應的仿真軟件驗證麥克斯韋方程的求解過程?？傊?，傳統的電磁場和微波技術專業教學模式在教學中已經暴露出一些問題和弊端，教師要充分重視教學模式的改革，通過豐富多樣的教學模式，充分激發學生的學習興趣，調動學生學習的積極性，促進學生更好地開展電磁波和微波技術學科的學習，為培養復合型人才奠定良好的基礎。

（二）重視實踐活動，提高學生理論聯系實際的能力

在傳統的“電磁場和微波技術”課程教學中，教師更注重學生理論知識的學習，易忽視學生實踐能力的培養。實踐能力是學生的重要能力之一，將所學的理論知識充分應用到實際生活中才能實現理論學習的價值和意義。因此，教師在教學過程中要重視學生實踐能力的培養。一方面，重視實驗課程的開展［2］?！半姶艌龊臀⒉夹g”課程中的一些知識可以通過實驗的方式進行驗證，因此，教師在教學過程中可以組織學生自主進行實驗完成一部分教學內容。學生通過實驗驗證的方式進行學習，能夠更好地理解那些枯燥的知識和概念，了解其中的原理，從而達到真正掌握該知識點的效果。教師還可以組織學生開展一些與實際生活密切相關的實驗，將實際生活中一些常見的與電磁場和微波相關的現象通過實驗的方式進行驗證，在提高學生實際應用能力的同時，挖掘學生對“電磁場和微波技術”課程學習的興趣。另一方面，增加社會實踐活動的開展。教師在“電磁場和微波技術”課程教學過程中要借助一些社會實踐活動提高學生的綜合能力。教師要在課堂教學的基礎之上，多組織學生到實際生產和生活中開展實踐活動，讓學生發現更多電磁場和微波技術在生活和生產中的應用，從而提高學生理論聯系實際的能力。比如，教師可以組織學生到無線通信單位進行參觀和學習，使學生了解更多電磁場和微波技術在實際中應用的實例，學習一些先進設備的原理和使用，從而提高學生的實踐能力?？傊?，實踐能力是學生的重要能力之一，教師在教學過程中要重視學生實踐能力的培養，通過各種實驗和社會實踐活動的開展，不斷提高學生的實踐能力，從而不斷培養更多的電磁場和微波專業復合型人才。

（三）改革課程考核的方式，培養創新型電磁場和微波技術專業復合型人才

傳統的“電磁場和微波技術”課程考核多為卷面考試形式，教師通過學生卷面考試的成績衡量學生的學習效果。這樣的考核方式過于單一，不能充分反映學生的真實能力，而且易限制學生的思維和學習方式，學生為了在考試中取得較高的分數，會通過死記硬背的形式完成學習，忽視對知識的理解，不能真正理解知識的原理和內涵，從而導致難以在實際中應用所學的電磁場和微波技術相關知識。因此，教師要改革課程的考核方式［3］，豐富課程考核的形式，從多方面考查學生的學習效果。一方面，豐富考核的內容和范圍。教師對學生的考核不能僅僅依據最終的書面考試成績，要增加考核的內容和層次，結合學生的綜合表現給學生評分，保證考核結果的科學性和全面性。教師可以分別對學生的平時課堂表現、實踐活動表現及一些特殊的表現進行評分，綜合考查學生的能力和水平，從而對學生進行一個全面的評價。另一方面，豐富考核的形式。教師可以突破傳統的書面考試形式，采取不同的方式對一段時間的學習成果進行考核。比如，通過寫論文或者制作作品的形式考核學生的學習情況［4］，這樣的形式既增加了考核的多樣性，還能開闊學生的思維，培養學生的創新能力?？傊?，傳統的考核方式不能全面反映學生的學習情況，在一定程度上限制了學生的思維。教師要改革考核的方式，豐富考核的形式，開發學生的創新思維，培養具有創新意識的電磁場和微波技術專業的復合型人才。

（四）提高教師隊伍的專業水平和綜合素質，培養高水平的電磁場和微波技術專業復合型人才

俗話說：“名師出高徒?！苯處煹膶I水平和綜合素養直接決定了培養人才的水平和質量。因此，教師在開展“電磁場和微波技術”課程的過程中要不斷學習，逐漸提高自身的專業水平和綜合素養［5］。一方面，提高教師的專業技術水平。電磁場和微波技術專業的具體內容是以麥克斯韋方程組為理論核心，通過明晰求解域內的邊界條件，進而采用不同的數理方法對麥克斯韋方程和波動方程進行求解，并以相應的仿真軟件對上述求解過程進行驗證，因此，教師要深入學習關于麥克斯韋方程組相關的知識和數理學的相關知識，保證在教學過程中能夠有效解決學生出現的問題和困難。教師要通過自主學習或者參加培訓的形式提高自身的專業水平，不斷增加自身的知識儲備，拓寬自己的知識面，保證教學理念的先進性，培養更多高素質的復合型人才。比如，教師可以針對在“電磁場和微波技術”課程教學中學生經常提出的問題進行深入的學習，從多方面或者多角度解答學生疑問，并針對學生自身的情況采取不同的解答方式，保證學生對知識的充分理解和掌握。另一方面，提高教師的綜合素質。教師在教學過程中不僅要有專業的知識儲備，還要有較高的綜合素質，包括處理問題的能力、接受新鮮事物的能力、學習的能力等。教師在平時的教學中要注重這些能力的提高，以能夠及時有效地解決在教學中發生的一些情況或問題，從而保證教學活動正常開展。比如，在“電磁場和微波技術”教學的過程中最常見的問題就是學生對抽象知識理解困難，教師要能根據學生的學習實際情況，針對所學知識點，采取合適的教學形式和教學方法，借助一些技術手段，保證學生更好地理解和掌握抽象的知識?？傊?，教師的專業水平和綜合素養是影響電磁場和微波技術專業復合型人才的重要因素，教師要通過學習不斷提高自身的專業水平和綜合素養，培養更多的電磁場和微波技術專業復合型人才。

隨著5G、大數據和云技術等應用的涌現，電磁場作為電子信息領域的重要基礎，該專業領域具有龐大的市場規模及可觀的專業人才的就業需求。高校在培養人才的過程中要不斷進行改革和創新，保證培養更多的高水平、高素質的電磁場和微波技術專業復合型人才。教師教學活動開展的效果直接決定了高校人才培養的質量。教師要重視教學活動的開展，不斷改進教學模式和方法，保證學生在教學過程中保持較高的學習興趣和積極性，從而提高教學的質量和效率。教師還要注重學生創新能力的培養，對學生采取多樣化的考核形式，保證考核結果的全面性和科學性。同時，教師要有活到老學到老的意識，通過學習不斷提高自身的專業水平和綜合素養，為培養電磁場和微波技術專業復合型人才做出貢獻。