基于CDIO教育理念的“电磁场微波技术与天线”课程改革

吴静+安嘉黛+徐艳

摘 要 文章介绍了基于CDIO教育理念的“电磁场微波技术与天线”课程改革。阐述了培养目标和课程设置等。对课程教学进行合理设计并指导实践教学。该课程教学改革目的在于提高学生的专业知识，培养综合能力，实现培养目标。

关键词 CDIO教育理念 课程改革 实践教学

中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2016.09.035

Abstract Curriculum Reform in Electromagnetic field microwave technology and antenna based on CDIO educational idea is proposed. Training target and curriculum set are introduced. Curriculum teaching is set reasonably and is used to guide practical teaching. Realizing talent cultivation target are the purposes of curriculum reform which can improve students professional knowledge and train students abilities.

Key words CDIO educational idea； curriculum reform； practical teaching.

0 引言

CDIO是2004年由瑞典皇家工学院、瑞典查尔摩斯工业大学、瑞典雪平大学和美国麻省理工学院共同创立的工程教育改革模式。CDIO分别代表Conceive 、Design、Implement和Operate，即学生以所学的专业知识为基础，自主在产品构思、设计、实施和运行中“做中学，学中做”，让学生主动的在实践中将理论知识与实践相结合，提高学生的能力。CDIO理念从四个方面培养学生的能力，即基础知识、个人能力（自主学习能力、独立思考、分析和解决实际问题能力等）、团队能力（表达、沟通能力和团队协作能力等）和工程系统能力。

“电磁场微波技术与天线”课程改革以CDIO教育理念为向导，结合地方院校学生自身特点和课程结构积极探索人才培养新思路新方法，首先，给出培养目标。其次，依据培养目标合理设置课程。最后，指导实践教学。学生在开放的学习环境中以理论教学和实验设计与实现为载体， 学生根据实验目的以小组的形式积极主动进行产品构思、设计、实验和验证，用理论基础知识解决实际问题以培养学生动手能力，学生在实践中积累、总结知识，小组的共同协作完成学习任务培养学生团队能力等。培养学生综合能力实现培养目标。

1 基于CDIO教育理念的“电磁场微波技术与天线”课程改革

1.1 课程改革培养目标

基于CDIO教育理念的“电磁场微波技术与天线”课程改革根据目前国家和社会对电子信息工程专业和通信工程专业人才培养需求，并结合地方院校学生自身特点和“电磁场微波技术与天线”课程结构明确该课程培养目标，对课程教学进行合理设计并指导实践教学。

基于CDIO教育理念的“电磁场微波技术与天线”课程本科人才培养目标为：要求学生掌握电磁场微波技术与天线相关专业知识，即要求学生掌握宏观电磁场分布及电磁波辐射和传播的基本规律，要求学生掌握用微波网络理论来研究简单微波系统，要求学生掌握线天线的方向图特性和线天线的基本测量方法；培养学生个人能力（自主学习能力、独立思考、分析和解决实际问题能力等）；培养学生团队能力（表达、沟通能力和团队协作能力等）；培养学生工程系统能力。

1.2 课程设置

以CDIO为理念，根据人才培养目标，编写教学大纲，科学设置课程。课程设置包括教学内容、教学方法、教学手段和课程评价体系，目的是实现学生对该课程所学的专业知识的融会贯通，实现培养目标。

1.2.1 教学内容

教学内容包括理论教学和实验设计与实现两部分。理论教学从电磁场、微波技术和天线三个方面来介绍课程相关内容。理论教学内容如表1所示。

实验设计与实现由教师依据理论教学内容合理给定若干实验题目及实验目的。要求学生依据实验题目及实验目的自己设计实验框图并选定实验器材，写出相关实验原理、实验内容，并最终以实验报告呈现自己的学习成果。实验设计与实现内容如表2所示。实验设计与实现包括“学中做”和“做中学”两个阶段。例如： /4阻抗匹配器的设计实验。“学中做”指学生以小组的学习形式根据教师给定的实验题目及实验目的明确认识自己的学习任务，对问题进行思考、分析实验原理，根据实验中出现的问题自行查阅资料、分辨信息、获取有价值的信息，画出自己的实验框图，选择器材并测量相关参数。“做中学”指学生根据实验中出现的问题表达、讨论、沟通、查阅资料、修正、调整直至完全达到实验目的，并得出自己的学习小结。“学中做”和“做中学”在要求学生掌握“电磁场微波技术与天线”课程基础知识，培养学生个人能力（自主学习能力、独立思考、分析和解决实际问题能力等）；培养学生团队能力（表达、沟通能力和团队协作能力等）；培养学生工程系统能力。

1.2.2 开放式教学环境

理论教学每个2/3学时先由教师讲解“电磁场微波技术与天线”课程相关专业知识，剩余1/3学时由学生自主学习、思考、讨论和老师解惑答疑。

实验设计与实现包括三个阶段。首先，学生在开放式教学环境根据教师给定的实验题目，以小组的形式，依据理论教学中学习的相关理论知识表达自己的想法，共同交流、沟通和探讨，完成对实验原理构思、设计，学生通过“学中做”将理论联系实际，能够深刻理解所学的专业知识，学有所用。其次，小组在实验中根据实验中出现的问题查找资料、交流、讨论和反复修正直到完成实验的验证。最后，每一位学生根据本次实验递交学习小结书面报告，完成“做中学” 。

2 课程评价

“电磁场微波技术与天线”课程改革实行考试制度改革，强化过程性考核评价。过程性考核评价涉及考查内容包括实验内容、实验能力（实验纪律、实验态度和实验能力等）和实习报告鉴定。过程性考核评价合理测评教学效果，反馈课程改革成果，提高教学效率和教学质量。

3 结束语

基于CDIO教育理念的“电磁场微波技术与天线”课程在开放式教学环境中学生自主学习、沟通协作，教师解惑答疑、因材施教，将传统的教师教转变为学生主动学习，实现学生对该课程所学的专业知识的融会贯通，培养学生能力，实现培养目标。

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