曾水玲　劉昕（吉首大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院，湖南 吉首 416000）

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《射頻技術(shù)》課程教學(xué)研究與實(shí)施*

曾水玲劉昕
（吉首大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院，湖南 吉首 416000）

摘要：《射頻技術(shù)》課程作為電子信息工程專業(yè)和通信工程專業(yè)的新開專業(yè)選修課，該課程內(nèi)容理論實(shí)踐性強(qiáng)，又是一門工程性很強(qiáng)的課程。在立足吉首大學(xué)辦學(xué)的實(shí)際情況以及針對本課程的特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，我院明確規(guī)定了本課程的教學(xué)內(nèi)容和課程學(xué)時(shí)的分配，制定了本課程的教學(xué)大綱和考核大綱，并且從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、實(shí)踐教學(xué)、課程考核這幾個(gè)方面出發(fā)，對《射頻技術(shù)》課程的教學(xué)方法進(jìn)行了研究。通過實(shí)施，學(xué)生通過本課程的學(xué)習(xí)，能夠?qū)ι漕l識別技術(shù)和射頻識別系統(tǒng)建立起比較完整的概念，并掌握射頻技術(shù)的基本原理和基本技術(shù)，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)相關(guān)專業(yè)課程及從事射頻識別技術(shù)類工作奠定一定的專業(yè)基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：射頻技術(shù)；教學(xué)方法；實(shí)踐教學(xué)

一、概述

射頻技術(shù)，是一種使用無線電波對記錄媒體進(jìn)行讀寫的技術(shù)，使用無線電頻率識別的形式進(jìn)行無觸點(diǎn)雙向通信，以達(dá)到識別目的和數(shù)據(jù)交換。該技術(shù)可用于物流系統(tǒng)的材料跟蹤和識別車輛、貨架等。它是有效解決供應(yīng)鏈的經(jīng)營數(shù)據(jù)輸入、輸出、控制和跟蹤，以減少錯(cuò)誤率等問題的一種新技術(shù)，該技術(shù)作為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)，同時(shí)也是物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的一項(xiàng)核心技術(shù)。射頻技術(shù)最早應(yīng)用于掃描條碼、實(shí)現(xiàn)物品的信息記錄和信息跟蹤。隨著科學(xué)技術(shù)的日益更新發(fā)展，日常生產(chǎn)、生活的各個(gè)方面都引進(jìn)了電子射頻技術(shù)。比如高速公路使用射頻技術(shù)，實(shí)現(xiàn)不停車收費(fèi)。

表1　《射頻技術(shù)》課程教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配

吉首大學(xué)早在1997年就開設(shè)了電子信息工程專業(yè)，為了適應(yīng)人才市場的需求，2012年，學(xué)校進(jìn)行新開課程建設(shè)，《射頻技術(shù)》成為該專業(yè)的新開設(shè)專業(yè)選修課之一。同時(shí)，本課程也作為通信工程等專業(yè)的新開選修課課程。文章從《射頻技術(shù)》新開課程的教學(xué)內(nèi)容大綱、教學(xué)方法、教學(xué)實(shí)踐、課程考查等方面進(jìn)行分析與研究。

二、教學(xué)內(nèi)容

通過學(xué)習(xí)許多其他高校對本課程的教學(xué)內(nèi)容大綱，研究學(xué)時(shí)分配的基礎(chǔ)上，課題組老師們進(jìn)行了多次教學(xué)調(diào)研，從我校辦學(xué)的實(shí)際情況出發(fā)，最后制定了《射頻技術(shù)》課程的理論課教學(xué)大綱、實(shí)驗(yàn)課教學(xué)大綱，合理安排了《射頻技術(shù)》課程的教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時(shí)分配（具體如表1所示）。實(shí)驗(yàn)教學(xué)占14學(xué)時(shí)。這門課，總共48學(xué)時(shí)，其中34學(xué)時(shí)的理論教學(xué)，14個(gè)學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。在實(shí)際的教學(xué)過程中，我們將根據(jù)教學(xué)實(shí)際情況，相應(yīng)調(diào)整理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

三、教學(xué)方法

在教學(xué)過程中，我們對教學(xué)方法進(jìn)行了積極的探索，應(yīng)用了以下的教學(xué)方法與教學(xué)手段，以便適應(yīng)于《射頻技術(shù)》課程的教學(xué)實(shí)踐。

（一）結(jié)合基礎(chǔ)課和專業(yè)課知識

《射頻技術(shù)》課程是在高年級開設(shè)的專業(yè)選修課，所涉及到的基礎(chǔ)課程內(nèi)容較多，因此在講課過程中，需要對學(xué)過的專業(yè)內(nèi)容進(jìn)行簡單回顧和快速復(fù)習(xí)，以便學(xué)生能將知識連貫起來，如《電磁場》、《通信原理》、《信號與系統(tǒng)》等的相關(guān)知識串講一下，加強(qiáng)學(xué)生對專業(yè)知識的融合和理解，更好地來學(xué)習(xí)本課程，以及將專業(yè)知識應(yīng)用于實(shí)際的設(shè)計(jì)和開發(fā)中。

（二）結(jié)合理論和實(shí)踐知識

本課程的理論內(nèi)容和實(shí)際應(yīng)用結(jié)合非常緊密，已被廣泛應(yīng)用于條碼掃描、物品的信息記錄和信息跟蹤等方面。所以在教學(xué)過程中，盡可能接觸實(shí)際的應(yīng)用程序中，使用案例教學(xué)，使學(xué)生更好地理解所學(xué)知識。例如：當(dāng)涉及到作用距離時(shí)，就根據(jù)應(yīng)用程序的多個(gè)應(yīng)答器之間的最小距離和速度來確定應(yīng)答器。在這一點(diǎn)上，我們就可以拿城市公交IC卡用來類比。在擁擠的公交車上，持有公交IC卡的乘客之間距離很近，且移動速度是緩慢的，所以閱讀器的作用距離不能太遠(yuǎn)，否則閱讀器會在同一時(shí)間讀到多個(gè)乘客的IC卡，導(dǎo)致錯(cuò)誤計(jì)數(shù)。通過介紹這樣形象的案例，讓學(xué)生可以清楚地理解所學(xué)內(nèi)容。類似的內(nèi)容有很多，比如馬拉松比賽中運(yùn)動計(jì)時(shí)器，辦公室門禁系統(tǒng)等等，這些都是實(shí)際應(yīng)用RFID技術(shù)的實(shí)例，用來提高學(xué)生聽課的興趣和學(xué)習(xí)效果。為了加強(qiáng)學(xué)生設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)，達(dá)到理論與實(shí)踐相結(jié)合的目的，老師還帶領(lǐng)學(xué)生參觀學(xué)校餐廳的收費(fèi)系統(tǒng)，當(dāng)場講解系統(tǒng)每個(gè)組件和基本原理。

四、教學(xué)實(shí)踐

（一）在教學(xué)中融入仿真

為了促進(jìn)《射頻技術(shù)》課程的實(shí)施，達(dá)到培養(yǎng)實(shí)用型人才的目的，滿足該課程實(shí)踐教學(xué)的設(shè)計(jì)性、綜合性、創(chuàng)新性等要求，我們引入了PSpice（PSpice，Personal Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis）電路仿真軟件，并在教學(xué)過程當(dāng)中融入此仿真軟件。該軟件對電路進(jìn)行直流分析、交流分析、瞬態(tài)分析、傅里葉分析等一系列的分析，可以非常直觀分析和觀察電路的各種響應(yīng)，通過這種虛擬仿真教學(xué)，不僅能使學(xué)生直觀理解所學(xué)知識，而且激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，而且培養(yǎng)了學(xué)生分析電路、修改電路的能力，最終達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)電路能力的目的。

（二）重視上機(jī)環(huán)節(jié)

實(shí)踐教學(xué)是本課程教學(xué)的一個(gè)至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。一些難以理解和記憶的專業(yè)語法語句，通過多次的上機(jī)操作就能很熟練的把握。同時(shí)，上機(jī)的過程中，我們要求學(xué)生能主動思想問題、分析問題，然后解決問題，提高他們解決實(shí)際問題的能力。為了讓學(xué)生養(yǎng)成主動學(xué)習(xí)的習(xí)慣，教師會根據(jù)學(xué)生現(xiàn)有的知識掌握水平以及能力水準(zhǔn)提出相應(yīng)的上機(jī)任務(wù)。一開始，會讓學(xué)生從基本認(rèn)識性和驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)開始，使他們先對編程環(huán)境進(jìn)行熟悉掌握，同時(shí)加強(qiáng)對函數(shù)、命令等基礎(chǔ)知識的鞏固。接著，教師會布置一些難度比較大的任務(wù)，讓學(xué)生主動去學(xué)習(xí)分析解決，也就是我們常說的進(jìn)行設(shè)計(jì)性和綜合性的實(shí)驗(yàn)。當(dāng)然，教師在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)任務(wù)的時(shí)候，是循序漸進(jìn)的，合理地一步一步去設(shè)計(jì)的，以達(dá)到最好的學(xué)習(xí)效果。

五、課程考核

滿足理論與實(shí)踐一體化教學(xué)的需求，是高校課程考核的目標(biāo)。《射頻技術(shù)》課程考核將綜合多種方式進(jìn)行，同時(shí)還有實(shí)驗(yàn)考試、平時(shí)作業(yè)成績和課程設(shè)計(jì)的評定。所采取的措施具體反映在成績的考核上，包括以下三個(gè)方面。

第一部分：平時(shí)成績，在總成績中占30%。平時(shí)考核包括上課出勤、課堂問題回答、課后作業(yè)三部分組成。任課老師根據(jù)學(xué)生出勤記錄登記、課堂提問回答情況及問題討論參與情況記錄及平時(shí)課后作業(yè)完成情況進(jìn)行綜合評分。課堂提問和討論主要是考核學(xué)生對知識點(diǎn)的了解和熟悉程度，平時(shí)作業(yè)主要用于及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中對所學(xué)知識的掌握和運(yùn)用情況，以便及時(shí)給予指導(dǎo)和強(qiáng)調(diào)。

第二部分：期末考核，在總成績中占40%。理論考試采用閉卷形式，主要評估學(xué)生對射頻識別原理圖的認(rèn)讀能力，以及對編程指令的掌握程度等相關(guān)內(nèi)容的把握情況，卷面成績則是學(xué)生成績的依據(jù)。

第三部分：實(shí)驗(yàn)評價(jià)，在總成績中占 30%。實(shí)驗(yàn)任課教師根據(jù)學(xué)生的實(shí)際操作能力、實(shí)驗(yàn)結(jié)果正確與否以及在實(shí)驗(yàn)中遇到時(shí)對問題的解決能力等給出綜合評價(jià)，打出對應(yīng)的分?jǐn)?shù)，所有實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的平均分?jǐn)?shù)就是最后實(shí)驗(yàn)考核成績。

另外，為了激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力，老師會鼓勵(lì)學(xué)生積極參與并協(xié)助老師完成射頻技術(shù)設(shè)計(jì)實(shí)踐，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)表相關(guān)論，文積極鼓勵(lì)、支持、指導(dǎo)學(xué)生參加與本課程相關(guān)的專業(yè)技能競賽等。對于這些競賽成績突出的學(xué)生和在專業(yè)學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表論文的學(xué)生，可以申請課程免考，對積極參與實(shí)踐動手設(shè)計(jì)和參賽的學(xué)生，在總分不超過100分的情況下，可以酌情給其加分，最多加10分。以上有關(guān)考核的具體措施的實(shí)施，取得了非常好的效果，激勵(lì)學(xué)生積極參與競賽和科學(xué)研究，課程在執(zhí)行過程中學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情高漲，學(xué)生的自主性得到充分調(diào)動。

六、結(jié)束語

為了適應(yīng)電子信息工程專業(yè)的發(fā)展和社會需求，在專業(yè)課程體系中設(shè)置了新開設(shè)的專業(yè)選修課《射頻技術(shù)》。在專業(yè)課程組老師的認(rèn)真研究與探討的基礎(chǔ)上，并進(jìn)行了充分的調(diào)研和考察，我們編制了《射頻技術(shù)》理論課教學(xué)大綱、實(shí)驗(yàn)課教學(xué)大綱和本課程的考核大綱；并且大膽改革本課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生在加深對射頻技術(shù)原理內(nèi)容的理解的基礎(chǔ)上，學(xué)會了如何運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)知識來分析問題，解決實(shí)際問題，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力，為學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)以及將來的就業(yè)打下了一定的基礎(chǔ)。

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中圖分類號：G642

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：2096-000X（2016）13-0088-02

*基金項(xiàng)目：吉首大學(xué)教改項(xiàng)目（編號：2014JSUJGA17、JDDJ2014003、2012KCB14、JG201511）

作者簡介：曾水玲（1975-），女，湖南湘鄉(xiāng)人，副教授，博士，主要研究方向?yàn)樯窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊系統(tǒng)。

Abstract：As a new professional elective course in electronic information engineering and communication engineering，"radio frequency technology"is very theoretical and practical.On the basis of the actual situation of Jishou University and the characteristics of the course，our college clearly defined the distribution of this course content and course hours，developed a teaching syllabuses and examination outline of this course，and studied the teaching methods from the aspects of teaching content，teaching methods，practice teaching，course assessment.The students established relatively complete concept of the radio frequency identification and its system by learning the course，and mastered the basic principles and skills，laying certain professional foundation for further study of related professional courses and engagement in radio frequency identification technology.

Keywords：radio frequency technology；teaching method；practice teaching