馬曉琳 王長(zhǎng)龍

摘 ?要 針對(duì)無人機(jī)專業(yè)射頻電路課程實(shí)踐教學(xué)，從制定實(shí)踐教學(xué)實(shí)施原則、構(gòu)建教學(xué)內(nèi)容體系、建設(shè)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)和組織教學(xué)評(píng)價(jià)等方面，全方位實(shí)施教學(xué)改革和探索，取得良好效果，有效提高了學(xué)員的實(shí)踐能力。

關(guān)鍵詞 射頻電路;無人機(jī)專業(yè);數(shù)據(jù)鏈;實(shí)踐教學(xué);仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái);實(shí)驗(yàn)室

中圖分類號(hào)：G642.0 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2019）17-0127-03

1 前言

隨著當(dāng)前國(guó)防和軍隊(duì)改革日益深化，院校訓(xùn)練工作對(duì)實(shí)踐教育的重視程度日益加強(qiáng)，對(duì)實(shí)戰(zhàn)化教學(xué)訓(xùn)練提出更高要求。本文對(duì)陸軍工程大學(xué)無人機(jī)專業(yè)射頻電路課程實(shí)踐教學(xué)改革進(jìn)行總結(jié)，以實(shí)踐教學(xué)為突破口，圍繞提升學(xué)員工程實(shí)踐能力，將射頻電路課程中實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容重新梳理整合，將實(shí)踐教學(xué)部分納入體系，逐步構(gòu)建形成裝備環(huán)境下實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，以解決傳統(tǒng)教學(xué)中存在的學(xué)員理解不透徹、工程能力欠缺、創(chuàng)新精神不夠等問題。

2 融合發(fā)展，立足實(shí)用制定實(shí)踐教學(xué)實(shí)施原則

在課程改革之初，首先確立統(tǒng)籌規(guī)劃、融合發(fā)展原則：統(tǒng)籌規(guī)劃實(shí)踐內(nèi)容，將工程技術(shù)與裝備知識(shí)相結(jié)合，制訂相應(yīng)課程建設(shè)規(guī)劃，分批分階段實(shí)施，結(jié)合軍隊(duì)院校的實(shí)際需要和長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展規(guī)劃，統(tǒng)籌好現(xiàn)有基礎(chǔ)與后期建設(shè)、當(dāng)前需要與長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展、硬件建設(shè)與軟件建設(shè)等各方面關(guān)系;調(diào)整、更新和優(yōu)化相關(guān)課程的教學(xué)內(nèi)容和課程設(shè)計(jì)，突出知識(shí)、技能、素質(zhì)的有效融合。

3 重構(gòu)課程體系，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，體現(xiàn)知識(shí)、技能、素質(zhì)相結(jié)合

對(duì)教學(xué)內(nèi)容重組，體現(xiàn)知識(shí)內(nèi)在聯(lián)系，突出內(nèi)容的應(yīng)用性[1]。課程教學(xué)內(nèi)容和自編主講教材緊貼無人機(jī)技術(shù)，來源于無人機(jī)數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)所涉及的基本概念、基本理論和關(guān)鍵技術(shù)，包括射頻基本理論、射頻器件與電路、天線與電波傳播和無線傳輸系統(tǒng)四部分內(nèi)容，既涵蓋現(xiàn)有無人機(jī)專業(yè)中數(shù)據(jù)鏈的應(yīng)用技術(shù)，也涉及無人機(jī)無線傳輸系統(tǒng)的最新技術(shù)和發(fā)展趨勢(shì)。

針對(duì)課程特點(diǎn)，將教學(xué)內(nèi)容模塊化[2]，既有以系統(tǒng)的功能、組成、原理組成的理論教學(xué)模塊，也有結(jié)合無人機(jī)數(shù)據(jù)鏈射頻前端的工程實(shí)踐模塊，還有突出技術(shù)應(yīng)用的第二課堂設(shè)計(jì)。課程內(nèi)容規(guī)劃如圖1所示。

4 加強(qiáng)條件建設(shè)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)、技能、素質(zhì)綜合提升

依托重點(diǎn)特色學(xué)科專業(yè)（無人機(jī)工程）的建設(shè)任務(wù)，建立射頻電路實(shí)驗(yàn)室（圖2），引進(jìn)微波電路實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練系統(tǒng)、天線測(cè)試訓(xùn)練系統(tǒng)和射頻分布實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。這些實(shí)驗(yàn)設(shè)備能夠滿足軟件仿真、硬件仿真、系統(tǒng)驗(yàn)證、系統(tǒng)開發(fā)等方面的實(shí)驗(yàn)需求，可完全滿足學(xué)員的驗(yàn)證性、綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)需求[3]。依托該教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)，將實(shí)驗(yàn)貫穿于整個(gè)授課過程，從課程設(shè)計(jì)到課后知識(shí)的延續(xù)，不拘泥于書本知識(shí)，從實(shí)驗(yàn)出發(fā)，以不同角度思考問題，優(yōu)化課堂教學(xué)。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的引進(jìn)和研制大大改善了實(shí)踐教學(xué)硬件條件，提高了教學(xué)效率和質(zhì)量。

5 不斷創(chuàng)新，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量

構(gòu)建信息化教學(xué)環(huán)境，創(chuàng)新教學(xué)模式 ?綜合運(yùn)用教學(xué)資源，合理運(yùn)用教學(xué)條件，形成信息化教室、教學(xué)實(shí)驗(yàn)室、專業(yè)專修室三位一體的專業(yè)教學(xué)環(huán)境。依托專業(yè)教學(xué)環(huán)境，積極創(chuàng)新教學(xué)模式：專業(yè)原理教學(xué)主要依托信息化教室進(jìn)行，通過課堂授課、專題研討、案例分析、例題精解、習(xí)題訓(xùn)練、自主測(cè)試等教學(xué)模式，掌握扎實(shí)深厚的專業(yè)基礎(chǔ)理論（圖3）;專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)踐主要依托教學(xué)實(shí)驗(yàn)室開展，通過原理演示、模擬仿真、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、算法優(yōu)化、模塊設(shè)計(jì)、自主開發(fā)等教學(xué)模式，進(jìn)一步鞏固對(duì)理論原理的理解和掌握，提高學(xué)員的專業(yè)綜合技能;裝備教學(xué)主要依托專業(yè)專修室實(shí)施，通過實(shí)裝操作、虛擬維修、示教演示、仿真訓(xùn)練等教學(xué)模式，掌握無人機(jī)技術(shù)的原理及結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)員從事裝備技術(shù)保障的專業(yè)技能和組織指揮管理能力。

研討、探究、案例多元融合，創(chuàng)新教學(xué)方法 ?在教學(xué)過程中，根據(jù)培養(yǎng)要求、課程特點(diǎn)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)對(duì)象特點(diǎn)、教學(xué)保障條件等選擇合適的教學(xué)方法。如任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)方法，以天線功能實(shí)現(xiàn)為主線，通過課堂上設(shè)置環(huán)環(huán)相扣、步步深入的小問題，始終引導(dǎo)學(xué)員思考，在分析解決問題的過程中完成教學(xué)內(nèi)容;綜合案例教學(xué)方法，以數(shù)據(jù)鏈發(fā)展需求、面臨的威脅等現(xiàn)實(shí)問題、典型案例為切入點(diǎn)，啟發(fā)學(xué)員思考，利用所學(xué)理論知識(shí)，解決工程實(shí)際問題，達(dá)到理論聯(lián)系實(shí)際的目的;分組合作教學(xué)方法，對(duì)于新技術(shù)新體制，結(jié)合熱點(diǎn)事件專題分析和討論，事先布置、分組準(zhǔn)備，組內(nèi)討論、組間辯論，鼓勵(lì)創(chuàng)新求異，實(shí)現(xiàn)共同提高;自主學(xué)習(xí)教學(xué)方法，利用學(xué)員思維活躍、好奇心強(qiáng)的特點(diǎn)，提出問題讓學(xué)員自主學(xué)習(xí)，探索解決方法;對(duì)比類比教學(xué)方法，對(duì)于新概念新理論等抽象、不易理解的內(nèi)容，通過與日常生活中的常見現(xiàn)象、事物進(jìn)行對(duì)比和類比，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜問題簡(jiǎn)單化、抽象問題形象化、枯燥問題生動(dòng)化。

網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、示教訓(xùn)練相得益彰，創(chuàng)新教學(xué)手段 ?信息化教學(xué)的主要特點(diǎn)是教學(xué)資源的極大豐富，創(chuàng)新和豐富教學(xué)手段，綜合運(yùn)用板書、多媒體和網(wǎng)絡(luò)等多種手段以提高教學(xué)效率和質(zhì)量。如課題組開發(fā)的天線自主學(xué)習(xí)平臺(tái)（圖4），不僅可以了解天線的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，通過選擇天線類型及饋電形式，觀察微帶天線結(jié)構(gòu)組成，還可直接調(diào)用外部程序進(jìn)行微帶線具體尺寸計(jì)算。通過仿真軟件建立微帶天線仿真模型，學(xué)員可觀察到輻射面上電流往返流通的情況，相應(yīng)電場(chǎng)分布以及有交變電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)變換情況，最后可依托天線測(cè)試平臺(tái)進(jìn)行實(shí)際測(cè)量，如此無形化有形，形象地解決了看不到的問題?！凹埳系脕斫K覺淺”，利用該仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，營(yíng)造了輕松自主的學(xué)習(xí)環(huán)境，將多種信息手段相結(jié)合，達(dá)到很好的教學(xué)效果。

6 全過程、全方位、可量化的綜合考核方式

以能力本位為出發(fā)點(diǎn)，確定各專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容、方法和過程，評(píng)估教學(xué)效果;強(qiáng)調(diào)知識(shí)向能力轉(zhuǎn)化的過程，其教學(xué)模式就是通過真實(shí)的項(xiàng)目化教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)員的系統(tǒng)思維能力、邏輯推理能力和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)員的團(tuán)隊(duì)工作和交流能力，培養(yǎng)學(xué)員社會(huì)實(shí)際環(huán)境下的系統(tǒng)構(gòu)思和工程設(shè)計(jì)實(shí)施運(yùn)行的能力[4]。具體做法為：在考核中增加實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)考核，加強(qiáng)平時(shí)考核，精練理論考核，量化考核標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建“筆試50分+項(xiàng)目設(shè)計(jì)30分+平時(shí)20分”的考核模式;加入過程性評(píng)價(jià)，跟蹤記錄各小組完成項(xiàng)目情況，包括階段檢查和綜合匯報(bào)答辯，采取教員評(píng)價(jià)、小組自評(píng)、小組間互評(píng)相結(jié)合的方式為學(xué)員評(píng)分。階段檢查主要考查項(xiàng)目的進(jìn)度及完成質(zhì)量，以督促學(xué)員保質(zhì)保量完成項(xiàng)目。

7 結(jié)語

將研究成果應(yīng)用于專業(yè)教學(xué)實(shí)踐，有效提升了學(xué)員的專業(yè)實(shí)踐技能和崗位任職能力;運(yùn)用任務(wù)驅(qū)動(dòng)式實(shí)踐教學(xué)方法，極大激發(fā)了學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣，有力支持了研究生學(xué)員的課題研究和本科學(xué)員的畢業(yè)設(shè)計(jì)，取得良好的教學(xué)效果。2017年以來，本科學(xué)員畢業(yè)設(shè)計(jì)優(yōu)良率達(dá)到90%以上，學(xué)員的實(shí)踐技能和崗位任職能力明顯增強(qiáng)。

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