面向科研能力培养的研究生理论课程教学改革

闫丽萍 陈倩 杨阳 赵翔 龙婕

[摘 要] 随着电子技术行业对射频与微波领域高技术人才的大量需求，该领域研究生的培养也面临新的挑战。以电磁场理论课程教学为例，探讨了研究生专业基础理论课程的教学改革。以打好知识基础、加强能力培养、有利长远发展为目标，从教学方法和考核方式进行课程建设，注重培育研究生的自主学习、独立思考能力、创新思维和科研实践能力。通过教改，提高了学生们的自主学习能力，在掌握基础理论的同时培养了学生们的基本科研素养，达到了预期的培养目标和教学效果。

[关键词] 科研能力;理论课程;教学改革

[基金项目] 四川大学研究生课程建设项目资助（2018KCJS012）

[作者简介] 闫丽萍（1972—），女，河北张家口人，工学博士，四川大学教授，主要从事电磁场与微波技术教学科研工作。

[中图分类号] G642.0    [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324（2020）29-0146-02    [收稿日期] 2019-10-16

一、前言

随着电子技術的飞速发展，电磁波频谱不断向高频方向延伸，各种新理论、新技术层出不穷。电子行业对射频与微波领域高技术人才的大量需求，进一步促进了电磁场与微波技术、无线电物理等相关专业的考研率。由于电磁场理论相对于其他课程更抽象[1，2]，且高度依赖数学知识，造成部分学生电磁学基础知识不够扎实，再加上部分学生来自其他专业，缺乏必要的电磁学基础，这都为研究生的专业基础课程——电磁场理论的教学带来了很大挑战。作为研究生培养的基础性环节，课程学习对夯实知识理论基础，培育创新思维和科研实践能力至关重要。因此，如何在进行专业理论课程教学的同时，培养学生们的科研素养，激发学生学习电磁场理论并进行创新应用的思维和科研能力，是研究生理论课程教学改革中必须进行认真思考和解决的问题。

本文以电磁场理论课程为例，探讨了研究生专业理论课程的教学改革，以打好理论基础、加强能力培养、有利长远发展为目标，从教学方法和考核方式进行课程改革，注重培养研究生的独立思考能力和解决问题能力，全面提升研究生的创新能力和发展能力。

二、理论课程教学中的问题

在近几年研究生专业基础课程——电磁场理论教学中，发现教与学两方面普遍存在一些共性问题。首先，学生基础参差不齐，教学难度大。如何进行全面协调，既能保证基础落后学生赶上进度，又能确保基础好的学生理论知识得到更大提升，是研究生理论课程教学必须面对的挑战。其次，部分学生缺少自主学习意识，依赖性强。学习新知识仍寄希望于老师讲，而不是在学习基本理论体系基础上通过自主学习去获取更多的知识，直接导致学生难于尽快进入科研状态。再次是缺少独立思考能力，基本科研素养不足。由于学生们在长期的学习过程中依赖于老师获取知识，因此缺少发现问题、并通过努力钻研解决问题的能力和意识，也缺少对努力钻研结果进行完整、准确、精炼总结的能力。这些普遍存在的问题，导致研一新生在遇到枯燥、难度较大的专业理论课程学习时，积极主动性不够，课后学习投入不足，科研基础知识积累不够，科研能力提升不大。最后，从学生们的学习兴趣和最终效果看，理论课程教学方法和考核方式等也存在不足。如在课程学习过程中老师讲解过多，学生因缺少自身投入以及对具体工程问题的深入讨论和探究，导致对概念理解不透、对系统理论体系的主动学习积极性不足。

三、教学改革实施

针对上述问题，我们围绕电磁场理论课程在教学手段、考核方式两个方面进行了积极改革。研究生课程教学的一个重要目标就是为科研能力的培养提供必要的知识储备，因此研究生课程教学应是与科学研究紧密结合的一种研究性教学。根据“学习金字塔”理论[3]，只有让学生参与其中，才能真正地掌握知识。因此在教授系统理论知识的同时，要求研究生不再是对理论知识的简单接受和吸收，而是主动地参与到课程教学中，不断进行探究、思考、总结和报告。

1.完善教学手段。改进现有被动授课方式，让学生真正成为教学活动的主体。从人才培养角度看，以培养科研能力和创新能力为目标的教学活动，应始终以学生为中心，保证研究生在教学活动中的主体地位。具体实施方案如下：（1）根据课程内容采取灵活的教学方式。如对于本科期间已经学过的内容，采用讨论式教学。让学生们以学习共同体[4]的方式自己总结复习，通过提问引导学生在讨论与辩论中加深对概念的理论，主动探索、总结并深入学习专业理论。通过这种教学手段培养学生敢于提问并挑战权威的批判精神，以及善于发现问题并进行独立思考的能力。（2）因材施教。将课程内容根据难易程度分解为不同的模块和中英文模块，由不同的教师在不同时间段并行授课，以满足不同层次研究生的学习需求。（3）利用课程项目作业培养科研能力。在课程进行过程中，结合授课内容，设置一系列的课程仿真或实验测试作业，并安排学生以学习小组的方式就作业结果与分析进行PPT演示报告，组织学生讨论结果的正确性，并设置提问和回答环节，在实战中培养学生对基础理论知识的掌握，以及科研数据分析能力和图表制作能力、总结能力、表达能力等基本的科研素养。

2.改革考试方式。由于不同的考核方式各有局限性，因此本理论课程的考核采用多种方式相结合，并加强过程考核。为了持续、有效地激励学生对基本概念和理论的牢固掌握，本课程分阶段进行闭卷小测验。同时根据能力培养目标，建立以能力考察为中心的多样化考核方式，包括与课程内容紧密结合的不同项目仿真设计、综合设计、测试及报告、分组讨论及演示等过程化考核方式，以及学期末针对某个专题的小论文考核方式等。通过不同的考核方式，激励学生自主学习，努力钻研，在科研实践中不断加强对专业理论知识的掌握和应用能力。

通过以上改革，学生们在期末结束时普遍认为收获很大。多数同学养成了课前预习的习惯，并在一系列项目仿真、报告撰写及课堂展示过程中，培养了良好的数据分析和图形绘制能力、较好的报告写作和口头表达能力，同时也增强了团队协作意识。同学们还特别指出，通过与学习小组中其他成员的讨论，不但可以相互学习、相互激励，而且更有助于扩展思维，提高多角度分析问题的能力。

四、结语

研究生专业理论课程是在本科基础上进一步拓宽专业知识面和深化专业知识要点，了解学科发展和专业理论前沿动态，为科研能力的训练和培养提供必要的知识储备。通过对研究生理论课程改革，以学生为中心，在充分考虑学生差异性的基础上合理设计教学活动，运用不同的教学方法和考核方式，提高了学生们自主学习、独立思考和创新思维能力，在掌握专业理论的同时提高了学生们的基本科研素养，达到了预期培养目标和教学效果。

参考文献

[1]张弘，闫丽萍，华伟，陈倩.电磁场理论与微波技术课程教学与考核改革探索[J].教育教学论坛，2015（9）：97-98.

[2]闫丽萍，赵春莹，孙勇，曹张帅.电磁场与微波技术教学中助教的作用[J].教育教学论坛，2016（12）：209-210.

[3]田会峰，刘永良，赵丽.学习金字塔理论在翻转课堂教学模式中的应用[J].电气电子教学学报，2018，40（1）：18-21.

[4]陈倩，闫丽萍，赵翔，周艳萍，吴丽.基于学习共同体的《电磁场与微波技术》教学实践[J].教育教学论坛，2018（12）：166-167.