廖艷蘋等

【摘 要】結(jié)合質(zhì)量工程背景下的微波技術國家精品課程資源建設需要，全面介紹微波技術課程系列教材和配套教學資源建設的措施與成效。

【關鍵詞】教材建設 微波技術課程

質(zhì)量工程

【中圖分類號】G【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2013）09C-

0065-02

高等學校教學質(zhì)量與教學改革工程（簡稱質(zhì)量工程）是教育部、財政部全面貫徹黨中央、國務院關于“把高等教育的工作重點放在提高質(zhì)量上”的戰(zhàn)略部署，經(jīng)國務院批準實施的重大高校教學改革項目。實施質(zhì)量工程是促進我國高等教育規(guī)模、結(jié)構、質(zhì)量、效益全面協(xié)調(diào)發(fā)展，構建和諧發(fā)展的高等教育新體系的需要，是培養(yǎng)高素質(zhì)人才的需要。

從實際教學來看，微波技術課程應用“矢量分析與場論”、“特殊函數(shù)與數(shù)理方程”等工程數(shù)學的知識較多，概念抽象、公式復雜，電磁場分布和計算復雜，在學習過程中，學生往往會產(chǎn)生畏難情緒。在質(zhì)量工程背景下，如何做好微波技術的教材建設，調(diào)動學生學習積極性和主觀能動性，是微波技術教育教學管理者要探索的一個問題。本文擬以哈爾濱工程大學微波技術課程組出版的微波技術課程的立體化教材為例，對微波技術課程教材建設進行探討。

一、微波技術課程教材建設思路

微波技術系列課程的大多教學內(nèi)容一直沿用的是早期的經(jīng)典理論知識，很少涉及科學發(fā)展前沿的知識，缺少時代發(fā)展所需要的新內(nèi)容，如微波電路的計算機輔助分析與設計、微波工程虛擬仿真技術、智能天線技術等問題，教材內(nèi)容缺乏時代性、新穎性，難以適應瞬息萬變的信息社會。尤其是信息技術日新月異，更需要及時更新教學內(nèi)容。因此，化繁為簡，深入淺出，合理規(guī)劃、整合增補教材內(nèi)容，是一條切實可行的建材建設思路。同時，現(xiàn)代化教學手段的引入，給微波技術課程的電子教材帶來新的契機，開發(fā)建設符合教育教學規(guī)律的優(yōu)質(zhì)電子教材，恰當充分地使用現(xiàn)代教育手段促進教學活動的開展，是電子教材建設的關鍵。

結(jié)合上述思路，哈爾濱工程大學微波技術課程組出版了一套立體化教材，該套教材從基本概念入手，全面系統(tǒng)地闡述了微波技術的基本理論、基本技術和基本分析方法，在強調(diào)基本概念理解與掌握的同時，又強調(diào)理論聯(lián)系實際，著重介紹解決工程實際問題的方法，把現(xiàn)代科技理念和經(jīng)典基礎理論有機結(jié)合，內(nèi)容新穎，具有獨特的風格，形成了特色鮮明的精品教材。該套教材主要依托哈爾濱工程大學國家級精品課程微波技術的特色課程改革，就改革課程的主導思想出版一套普通高等學校電子類專業(yè)非微波方向?qū)I(yè)類特色專業(yè)規(guī)劃教材，旨在總結(jié)為哈爾濱工程大學電子信息工程、通信工程、信息對抗和電子科學技術等專業(yè)開設的微波技術基礎和計算微波等課程的教學經(jīng)驗和教學成果；根據(jù)專業(yè)課教學要增強理論性、突出專業(yè)特色，向?qū)W科深度發(fā)展的精神，在充分吸收國內(nèi)外最新相關學術科研成果的基礎上，整合并擴充，以求形成一個具有專業(yè)學科特色、系統(tǒng)性強，既能滿足專業(yè)課學習需求，又具有一定工程應用前瞻性的知識體系。

二、微波技術課程教材建設特色

該套教材在編寫過程中體現(xiàn)了以下特色：

（一）實用性

根據(jù)微波技術的發(fā)展和當前教學的實際需要，在保留經(jīng)典的傳輸線基本理論、微波傳輸線和微波網(wǎng)絡的基本內(nèi)容和分析方法基礎上，該套教材將常用微波器件的內(nèi)容精煉為一章。國內(nèi)同類教材中有關微波器件內(nèi)容的分多章介紹，過多地采用復雜的數(shù)學公式分析，耗費學時較多。該套教材從工程實際出發(fā)，注重物理概念和工作原理的介紹，內(nèi)容緊湊，便于理解和掌握。在應用傳統(tǒng)的“路”方法分析傳輸線理論的基礎上，從“場”方法強化傳輸線理論。此外，哈爾濱工程大學微波技術課程組還打算在新版內(nèi)容中微波傳輸線一章中，增加傳輸線理論到廣義傳輸線理論的推廣一節(jié)，使學生理解傳輸線理論對TE、TM的適用性及局限性，并得出多導體傳輸線電報方程，更適合教學。

（二）突出工程實踐性

該套教材在保留經(jīng)典理論及方法定的基礎上，從工程實際出發(fā)，注重物理概念和工作原理的介紹，內(nèi)容緊湊，便于理解和掌握。增加微波技術的計算機輔助分析與輔助設計內(nèi)容，并首次引入常用微波仿真設計軟件（針對無源器件的HFSS設計，有源器件的Microwave office設計）使用方法和設計范例等內(nèi)容。

具體內(nèi)容包括主干理論，即為理論補充的工程實踐系列。每一個理論之間邏輯聯(lián)系緊密，環(huán)環(huán)相扣，有利于學生系統(tǒng)學習和實際應用技能的逐步提高，上一個理論是下一個理論的基礎，下一個理論是上一個理論的深化。微波工程是培養(yǎng)具有微波技術的應用技術型人才，畢業(yè)后能夠從事工程領域的設計及應用，因此教材體系的建設注重實踐能力的培養(yǎng)。理論補充部分都以培養(yǎng)學生的工程應用為著力點，從電磁仿真設計軟件出發(fā)，對微波工程中元器件的設計加以介紹，學習常用的微波仿真軟件HFSS和Microwave office的使用方法和設計范例。

（三）立體化

《微波技術》為微波技術立體化教材中的核心教材，與之配套的有實驗教材——《微波技術——測量與仿真》，學習指導書——《微波技術學習與解題指南》，以及電子教材——《微波技術電子教案與課件》等輔助教材。這些輔助教材分別由高等教育出版社和哈爾濱工程大學出版社出版，在體系和內(nèi)容上相互支撐，以滿足現(xiàn)代教育教學的需要。

（四）配備現(xiàn)代教學手段

書中每章后面附有內(nèi)容提要，便于學生抓住重點和難點。另外，配合該教材的使用，哈爾濱工程大學微波技術課程組開發(fā)了相應的多媒體課件和電子教案。同時，開設微波技術基礎課程網(wǎng)站，實現(xiàn)遠程教學、網(wǎng)上答疑和測試。

微波工程課程網(wǎng)絡教學系統(tǒng)由多媒體理論課教學、實驗教學和網(wǎng)絡自主學習構成，涵蓋了教學思想、教學方法、教學技術和手段的改革內(nèi)容，具體內(nèi)容包括：一是網(wǎng)絡課程學習。網(wǎng)上內(nèi)容突出教學目標要求，條理清楚，簡明扼要，提供相應知識的圖像、動畫鏈接，圖像配有文字說明和熱鍵提示，圖像資料除教學內(nèi)容外，還提供基礎學科的相關內(nèi)容和相關知識點的檢索，有利于訓練學生自主學習。二是網(wǎng)上討論、答疑。網(wǎng)上討論是教師與學生、學生與學生之間對微波工程課程學習的有關問題進行在線雙向討論。網(wǎng)上答疑則是由學生提出問題，教師定期回答，為學生學習和學生與教師溝通提供了良好的環(huán)境。三是網(wǎng)上自測。根據(jù)教學大綱要求，遵循有效性與科學性相結(jié)合原則設計每一章學習內(nèi)容的復習思考題及自測題，并分成不同題型，主要以選擇題為主。計算機給出正確答案和評分。四是教學文件。包括教學大綱、教學計劃、實習指導、電子教案、全程教學錄像、電子課件和實驗錄像等教學參考內(nèi)容。五是網(wǎng)絡資源。把與微波工程相關的資源網(wǎng)站鏈接到網(wǎng)絡課程網(wǎng)站上，使學生能在短時間內(nèi)進入到相關的網(wǎng)站進行學習。

三、微波技術課程教材建設成果

該套教材被列為“十一五”、“十二五”國家級規(guī)劃教材，已累計印刷4次，累計印數(shù)上萬冊，且已被哈爾濱工程大學、吉林大學、東北電力大學、南開大學、煙臺大學、海南大學、中國地質(zhì)大學、伊犁師范學院、合肥經(jīng)濟技術職業(yè)學院、湖北第二師范學院、陸軍軍官學院、集美大學、東莞理工學院等幾十所學校采用，作為微波技術課程的主教材或參考資料。

該套教材得到了國內(nèi)知名專家的高度評價，專家認為該套教材從基本概念入手，全面系統(tǒng)地闡述了微波技術的基本理論、基本技術和基本分析方法，作為一門專業(yè)基礎課教材，在強調(diào)基本概念理解與掌握的同時，又強調(diào)理論聯(lián)系實際，著重介紹解決工程實際問題的方法，把現(xiàn)代科技理念和經(jīng)典基礎理論有機結(jié)合，內(nèi)容新穎，具有自己獨特的風格，形成了特色鮮明的精品教材。

國家精品課程的全部教學資源已經(jīng)上網(wǎng)，包括大綱、習題、學習要點、多媒體課件、電子教案和授課全程錄像（包括微波技術全程授課錄像40講、微波技術實驗演示教學錄像16學時）、微波技術仿真軟件等，被數(shù)次瀏覽和下載，供兄弟院校在教學中使用。本課程教學資源和主講視頻被國內(nèi)多家網(wǎng)站轉(zhuǎn)載，受到了社會的好評，并有網(wǎng)友讀者的評價性語言。所開發(fā)的微波技術系列多媒體課件在“光盤中國”網(wǎng)站上向全國發(fā)行，獲得黑龍江省高等學校第二屆多媒體教學軟件一等獎和黑龍江省高等學校第三屆多媒體教學軟件一等獎。

由哈爾濱工程大學微波技術課程組以教材建設為部分內(nèi)容的“精品課程資源共享”取得了顯著成效，微波技術課程已入選國家級精品資源共享課立項項目，由課題組申報的“質(zhì)量工程背景下的微波技術課程精品資源建設與實踐”獲得2013年黑龍江省教學成果一等獎。

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【基金項目】黑龍江省教育科學規(guī)劃課題（XGGH07081）；哈爾濱工程大學2012年教育教學改革研究項目

【作者簡介】廖艷蘋（1980- ），女，吉林長春人，哈爾濱工程大學副教授，博士，研究方向：微波技術領域教學；趙春暉（1965- ），男，黑龍江湯原人，哈爾濱工程大學教授，博士生導師，國家級教學名師，研究方向：微波技術領域教學。