电磁场和微波技术专业复合型人才培养体系研究

张 冰，周艳萍，程 飞

（四川大学 电子信息学院，四川 成都 610065）

随着科技的不断发展，社会对人才的要求越来越高，对复合型人才的需求越来越大。高等院校肩负着培养复合型人才的重任，其传统的教学理念和教学模式已经不能适应时代发展的需要，亟须在新时代的要求下进行改革和创新，培养出更多具备创新能力的复合型人才。“电磁场和微波技术”是电子信息工程和通信工程的一门基础课程，课程目标是使学生充分学习和掌握电磁场和微波技术的相关基础概念和理论，构建基础知识的框架，增强学生的逻辑思维能力，培养学生科学的思维方式和分析问题、处理问题的能力，为学生未来的学习奠定良好的基础，使学生在将来的工作中能充分应用所学知识解决实际问题。“电磁场和微波技术”是一门具有较强理论性和抽象性的课程，学生在学习的过程中面对这些抽象的概念，易出现理解困难的现象，在一定程度上影响对这门课程的学习，大大降低了学习质量。高校要针对这门课程的特点，制定合理的教学方案，保证在教学过程中能够充分调动学生的积极性，帮助学生更好开展课程学习，从而为培养电磁场和微波技术专业复合型人才打下坚实的基础。

一、电磁场和微波技术专业概述

电磁场和微波技术是电子信息和通信工程专业的一门基础学科，主要包括电磁场理论、光导播理论及微波电路等内容。电磁场与微波技术专业横跨数学、物理、工程与材料等多个学科，具有显著的学科交叉特点，涉及大量的定量分析和数学推导，要求学生在具有较强的工程实践能力的同时，还要具有扎实的数学和物理基础，需要学生在学习过程中能够借助数学方法和相关的物理概念等知识完成相应内容的学习。电磁场和微波技术专业涉及大量的公式和抽象的概念，对学生的逻辑思维能力和想象力有较高的要求，一些学生在学习过程会出现记忆和理解上的困难，影响学生的学习效果，打击学生的学习积极性，最终导致学生的学习效果不佳。由于学生对基础理论和知识掌握不够牢固，导致学生在实际的工作中不能很好地借助所学的知识处理问题，因此，电磁场和微波技术专业复合型人才的整体素质和专业水平有待进一步提高。在无线通信飞速发展的时代，电磁场和微波技术专业复合型人才就业市场广泛，具有很好的发展前景。现阶段，我国急需大量的电磁场和微波技术专业复合型人才，因此，需要高等院校从教学入手，改进教学模式和方法，培养出更多的电磁场和微波技术专业复合型人才，以满足市场的需要，促进无线通信行业的发展。

二、电磁场和微波技术专业复合型人才培养中的问题

（一）教学模式过于单一

由于“电磁场和微波技术”课程的特点，相关知识抽象性很强，学生在学习过程中只能借助想象实现对这些知识的理解，对学生的想象能力和逻辑思维能力要求较高，因而，学生的学习难度较大，在学习过程中很容易出现厌学的情绪，影响学生的学习效果。在传统的“填鸭式”教学中，教学模式单一，单纯依靠教师的讲解根本无法使学生理解一些抽象的知识点，课堂气氛过于枯燥，无法激发学生的学习兴趣并调动学生学习的积极性，进而影响教师的教学质量与学生的学习效果。

（二）理论和实践脱节

电磁场和微波技术专业的教师在教学过程中过于重视理论知识的传输，将课堂上大部分时间都用在理论知识的讲解和传授上，忽视了学生实践能力的培养，较少组织学生开展实践活动，即使是组织实践活动，也不能真正达到实践活动的目的和效果，从而导致学生理论和实践相脱节，在实际的工作中不能很好地借助理论知识处理实际的问题，处理实际问题的能力较弱。

（三）教师专业水平不高

电磁场和微波技术是一门专业性很强的学科，需要教师具备较好的数学和物理相关学科基础知识，因此，电磁场和微波技术专业对教师的要求较高。“电磁场和微波技术”作为一门基础课程，并不受一些高校和教师重视。由于部分教师不注重学习和自身水平的提高，导致专业水平不够，影响了“电磁场和微波技术”课程教学的正常开展；还有一些教师在教学过程中偏重教学活动，综合素质较低，缺乏解决问题的能力，也影响了“电磁场和微波技术”课程教学。

（四）课程考核方式单一

现阶段，电磁场和微波技术专业的教师主要依靠书面考试的形式对学生的学习效果进行考核，通过学生的卷面分数判断学生的学习效果。学生为了取得较高的考试分数，往往会通过死记硬背的形式开展学习，忽视了对知识的理解，难以真正掌握和理解一些概念和原理。这样的考核方式过于单一，不能充分反映学生真实的学习效果和学生的真实能力，一定程度上限制学生创新思维的发展。

三、电磁场和微波技术专业复合型人才培养的策略

（一）创新教学模式和方法

由于电磁场和微波技术具有很强的抽象性，学生在学习过程中会出现理解困难的现象。在传统的教学模式中，单纯依靠教师的讲解，无法使学生真正理解一些抽象的概念，要想达到较好的教学效果，培养出更加专业的电磁场和微波技术复合型人才，教师就必须重视教学模式的改革。一方面，要营造轻松活泼的教学氛围。“电磁场和微波技术”教学涉及很多抽象的概念和公式，如果教师在讲解的过程中课堂氛围过于沉闷，很容易使学生产生厌倦的心理，难以达到良好的学习效果。因此，教师要注意调节课堂氛围，激发学生的学习兴趣，调动学生的积极性。教师可以在课程的开始阶段，以提问的方式调动学生的积极性，提出一个与“电磁场和微波技术”课程内容相关的问题，组织学生之间展开谈论，从而营造积极思考的课堂氛围，使学生带着问题进行后续的学习，以大大提高学生的学习兴趣和课堂学习效果。另一方面，要丰富教学模式［1］。传统的教学模式过于单一和枯燥，加上电磁场和微波技术知识的抽象性，很难激发学生的学习兴趣。教师在教学过程中要突破传统的“填鸭式”教学模式，通过丰富多样的教学模式调动学生学习的积极性。在计算机技术飞速发展的时代，教师可以借助多媒体技术开展教学，将抽象的概念直观化。电磁场和微波技术学科涉及很多抽象的概念，学生单纯依靠想象很难理解，教师可以通过多媒体播放一些相关视频，将这些抽象的概念直观展示给学生，从而便于学生理解，帮助学生更好地记忆。同时，可以借助多媒体进行动态演示，将一些实验现象的过程进行动态演示，加深学生对这些实验原理的理解。比如，在麦克斯韦方程的求解过程教学中，教师可以借助相应的仿真软件验证麦克斯韦方程的求解过程。总之，传统的电磁场和微波技术专业教学模式在教学中已经暴露出一些问题和弊端，教师要充分重视教学模式的改革，通过丰富多样的教学模式，充分激发学生的学习兴趣，调动学生学习的积极性，促进学生更好地开展电磁波和微波技术学科的学习，为培养复合型人才奠定良好的基础。

（二）重视实践活动，提高学生理论联系实际的能力

在传统的“电磁场和微波技术”课程教学中，教师更注重学生理论知识的学习，易忽视学生实践能力的培养。实践能力是学生的重要能力之一，将所学的理论知识充分应用到实际生活中才能实现理论学习的价值和意义。因此，教师在教学过程中要重视学生实践能力的培养。一方面，重视实验课程的开展［2］。“电磁场和微波技术”课程中的一些知识可以通过实验的方式进行验证，因此，教师在教学过程中可以组织学生自主进行实验完成一部分教学内容。学生通过实验验证的方式进行学习，能够更好地理解那些枯燥的知识和概念，了解其中的原理，从而达到真正掌握该知识点的效果。教师还可以组织学生开展一些与实际生活密切相关的实验，将实际生活中一些常见的与电磁场和微波相关的现象通过实验的方式进行验证，在提高学生实际应用能力的同时，挖掘学生对“电磁场和微波技术”课程学习的兴趣。另一方面，增加社会实践活动的开展。教师在“电磁场和微波技术”课程教学过程中要借助一些社会实践活动提高学生的综合能力。教师要在课堂教学的基础之上，多组织学生到实际生产和生活中开展实践活动，让学生发现更多电磁场和微波技术在生活和生产中的应用，从而提高学生理论联系实际的能力。比如，教师可以组织学生到无线通信单位进行参观和学习，使学生了解更多电磁场和微波技术在实际中应用的实例，学习一些先进设备的原理和使用，从而提高学生的实践能力。总之，实践能力是学生的重要能力之一，教师在教学过程中要重视学生实践能力的培养，通过各种实验和社会实践活动的开展，不断提高学生的实践能力，从而不断培养更多的电磁场和微波专业复合型人才。

（三）改革课程考核的方式，培养创新型电磁场和微波技术专业复合型人才

传统的“电磁场和微波技术”课程考核多为卷面考试形式，教师通过学生卷面考试的成绩衡量学生的学习效果。这样的考核方式过于单一，不能充分反映学生的真实能力，而且易限制学生的思维和学习方式，学生为了在考试中取得较高的分数，会通过死记硬背的形式完成学习，忽视对知识的理解，不能真正理解知识的原理和内涵，从而导致难以在实际中应用所学的电磁场和微波技术相关知识。因此，教师要改革课程的考核方式［3］，丰富课程考核的形式，从多方面考查学生的学习效果。一方面，丰富考核的内容和范围。教师对学生的考核不能仅仅依据最终的书面考试成绩，要增加考核的内容和层次，结合学生的综合表现给学生评分，保证考核结果的科学性和全面性。教师可以分别对学生的平时课堂表现、实践活动表现及一些特殊的表现进行评分，综合考查学生的能力和水平，从而对学生进行一个全面的评价。另一方面，丰富考核的形式。教师可以突破传统的书面考试形式，采取不同的方式对一段时间的学习成果进行考核。比如，通过写论文或者制作作品的形式考核学生的学习情况［4］，这样的形式既增加了考核的多样性，还能开阔学生的思维，培养学生的创新能力。总之，传统的考核方式不能全面反映学生的学习情况，在一定程度上限制了学生的思维。教师要改革考核的方式，丰富考核的形式，开发学生的创新思维，培养具有创新意识的电磁场和微波技术专业的复合型人才。

（四）提高教师队伍的专业水平和综合素质，培养高水平的电磁场和微波技术专业复合型人才

俗话说：“名师出高徒。”教师的专业水平和综合素养直接决定了培养人才的水平和质量。因此，教师在开展“电磁场和微波技术”课程的过程中要不断学习，逐渐提高自身的专业水平和综合素养［5］。一方面，提高教师的专业技术水平。电磁场和微波技术专业的具体内容是以麦克斯韦方程组为理论核心，通过明晰求解域内的边界条件，进而采用不同的数理方法对麦克斯韦方程和波动方程进行求解，并以相应的仿真软件对上述求解过程进行验证，因此，教师要深入学习关于麦克斯韦方程组相关的知识和数理学的相关知识，保证在教学过程中能够有效解决学生出现的问题和困难。教师要通过自主学习或者参加培训的形式提高自身的专业水平，不断增加自身的知识储备，拓宽自己的知识面，保证教学理念的先进性，培养更多高素质的复合型人才。比如，教师可以针对在“电磁场和微波技术”课程教学中学生经常提出的问题进行深入的学习，从多方面或者多角度解答学生疑问，并针对学生自身的情况采取不同的解答方式，保证学生对知识的充分理解和掌握。另一方面，提高教师的综合素质。教师在教学过程中不仅要有专业的知识储备，还要有较高的综合素质，包括处理问题的能力、接受新鲜事物的能力、学习的能力等。教师在平时的教学中要注重这些能力的提高，以能够及时有效地解决在教学中发生的一些情况或问题，从而保证教学活动正常开展。比如，在“电磁场和微波技术”教学的过程中最常见的问题就是学生对抽象知识理解困难，教师要能根据学生的学习实际情况，针对所学知识点，采取合适的教学形式和教学方法，借助一些技术手段，保证学生更好地理解和掌握抽象的知识。总之，教师的专业水平和综合素养是影响电磁场和微波技术专业复合型人才的重要因素，教师要通过学习不断提高自身的专业水平和综合素养，培养更多的电磁场和微波技术专业复合型人才。

随着5G、大数据和云技术等应用的涌现，电磁场作为电子信息领域的重要基础，该专业领域具有庞大的市场规模及可观的专业人才的就业需求。高校在培养人才的过程中要不断进行改革和创新，保证培养更多的高水平、高素质的电磁场和微波技术专业复合型人才。教师教学活动开展的效果直接决定了高校人才培养的质量。教师要重视教学活动的开展，不断改进教学模式和方法，保证学生在教学过程中保持较高的学习兴趣和积极性，从而提高教学的质量和效率。教师还要注重学生创新能力的培养，对学生采取多样化的考核形式，保证考核结果的全面性和科学性。同时，教师要有活到老学到老的意识，通过学习不断提高自身的专业水平和综合素养，为培养电磁场和微波技术专业复合型人才做出贡献。