面向科研能力培養(yǎng)的研究生理論課程教學改革

閆麗萍 陳倩 楊陽 趙翔 龍婕

[摘 要] 隨著電子技術(shù)行業(yè)對射頻與微波領(lǐng)域高技術(shù)人才的大量需求，該領(lǐng)域研究生的培養(yǎng)也面臨新的挑戰(zhàn)。以電磁場理論課程教學為例，探討了研究生專業(yè)基礎(chǔ)理論課程的教學改革。以打好知識基礎(chǔ)、加強能力培養(yǎng)、有利長遠發(fā)展為目標，從教學方法和考核方式進行課程建設(shè)，注重培育研究生的自主學習、獨立思考能力、創(chuàng)新思維和科研實踐能力。通過教改，提高了學生們的自主學習能力，在掌握基礎(chǔ)理論的同時培養(yǎng)了學生們的基本科研素養(yǎng)，達到了預(yù)期的培養(yǎng)目標和教學效果。

[關(guān)鍵詞] 科研能力;理論課程;教學改革

[基金項目] 四川大學研究生課程建設(shè)項目資助（2018KCJS012）

[作者簡介] 閆麗萍（1972—），女，河北張家口人，工學博士，四川大學教授，主要從事電磁場與微波技術(shù)教學科研工作。

[中圖分類號] G642.0 ? ?[文獻標識碼] A ? ?[文章編號] 1674-9324（2020）29-0146-02 ? ?[收稿日期] 2019-10-16

一、前言

隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，電磁波頻譜不斷向高頻方向延伸，各種新理論、新技術(shù)層出不窮。電子行業(yè)對射頻與微波領(lǐng)域高技術(shù)人才的大量需求，進一步促進了電磁場與微波技術(shù)、無線電物理等相關(guān)專業(yè)的考研率。由于電磁場理論相對于其他課程更抽象[1，2]，且高度依賴數(shù)學知識，造成部分學生電磁學基礎(chǔ)知識不夠扎實，再加上部分學生來自其他專業(yè)，缺乏必要的電磁學基礎(chǔ)，這都為研究生的專業(yè)基礎(chǔ)課程——電磁場理論的教學帶來了很大挑戰(zhàn)。作為研究生培養(yǎng)的基礎(chǔ)性環(huán)節(jié)，課程學習對夯實知識理論基礎(chǔ)，培育創(chuàng)新思維和科研實踐能力至關(guān)重要。因此，如何在進行專業(yè)理論課程教學的同時，培養(yǎng)學生們的科研素養(yǎng)，激發(fā)學生學習電磁場理論并進行創(chuàng)新應(yīng)用的思維和科研能力，是研究生理論課程教學改革中必須進行認真思考和解決的問題。

本文以電磁場理論課程為例，探討了研究生專業(yè)理論課程的教學改革，以打好理論基礎(chǔ)、加強能力培養(yǎng)、有利長遠發(fā)展為目標，從教學方法和考核方式進行課程改革，注重培養(yǎng)研究生的獨立思考能力和解決問題能力，全面提升研究生的創(chuàng)新能力和發(fā)展能力。

二、理論課程教學中的問題

在近幾年研究生專業(yè)基礎(chǔ)課程——電磁場理論教學中，發(fā)現(xiàn)教與學兩方面普遍存在一些共性問題。首先，學生基礎(chǔ)參差不齊，教學難度大。如何進行全面協(xié)調(diào)，既能保證基礎(chǔ)落后學生趕上進度，又能確保基礎(chǔ)好的學生理論知識得到更大提升，是研究生理論課程教學必須面對的挑戰(zhàn)。其次，部分學生缺少自主學習意識，依賴性強。學習新知識仍寄希望于老師講，而不是在學習基本理論體系基礎(chǔ)上通過自主學習去獲取更多的知識，直接導致學生難于盡快進入科研狀態(tài)。再次是缺少獨立思考能力，基本科研素養(yǎng)不足。由于學生們在長期的學習過程中依賴于老師獲取知識，因此缺少發(fā)現(xiàn)問題、并通過努力鉆研解決問題的能力和意識，也缺少對努力鉆研結(jié)果進行完整、準確、精煉總結(jié)的能力。這些普遍存在的問題，導致研一新生在遇到枯燥、難度較大的專業(yè)理論課程學習時，積極主動性不夠，課后學習投入不足，科研基礎(chǔ)知識積累不夠，科研能力提升不大。最后，從學生們的學習興趣和最終效果看，理論課程教學方法和考核方式等也存在不足。如在課程學習過程中老師講解過多，學生因缺少自身投入以及對具體工程問題的深入討論和探究，導致對概念理解不透、對系統(tǒng)理論體系的主動學習積極性不足。

三、教學改革實施

針對上述問題，我們圍繞電磁場理論課程在教學手段、考核方式兩個方面進行了積極改革。研究生課程教學的一個重要目標就是為科研能力的培養(yǎng)提供必要的知識儲備，因此研究生課程教學應(yīng)是與科學研究緊密結(jié)合的一種研究性教學。根據(jù)“學習金字塔”理論[3]，只有讓學生參與其中，才能真正地掌握知識。因此在教授系統(tǒng)理論知識的同時，要求研究生不再是對理論知識的簡單接受和吸收，而是主動地參與到課程教學中，不斷進行探究、思考、總結(jié)和報告。

1.完善教學手段。改進現(xiàn)有被動授課方式，讓學生真正成為教學活動的主體。從人才培養(yǎng)角度看，以培養(yǎng)科研能力和創(chuàng)新能力為目標的教學活動，應(yīng)始終以學生為中心，保證研究生在教學活動中的主體地位。具體實施方案如下：（1）根據(jù)課程內(nèi)容采取靈活的教學方式。如對于本科期間已經(jīng)學過的內(nèi)容，采用討論式教學。讓學生們以學習共同體[4]的方式自己總結(jié)復習，通過提問引導學生在討論與辯論中加深對概念的理論，主動探索、總結(jié)并深入學習專業(yè)理論。通過這種教學手段培養(yǎng)學生敢于提問并挑戰(zhàn)權(quán)威的批判精神，以及善于發(fā)現(xiàn)問題并進行獨立思考的能力。（2）因材施教。將課程內(nèi)容根據(jù)難易程度分解為不同的模塊和中英文模塊，由不同的教師在不同時間段并行授課，以滿足不同層次研究生的學習需求。（3）利用課程項目作業(yè)培養(yǎng)科研能力。在課程進行過程中，結(jié)合授課內(nèi)容，設(shè)置一系列的課程仿真或?qū)嶒灉y試作業(yè)，并安排學生以學習小組的方式就作業(yè)結(jié)果與分析進行PPT演示報告，組織學生討論結(jié)果的正確性，并設(shè)置提問和回答環(huán)節(jié)，在實戰(zhàn)中培養(yǎng)學生對基礎(chǔ)理論知識的掌握，以及科研數(shù)據(jù)分析能力和圖表制作能力、總結(jié)能力、表達能力等基本的科研素養(yǎng)。

2.改革考試方式。由于不同的考核方式各有局限性，因此本理論課程的考核采用多種方式相結(jié)合，并加強過程考核。為了持續(xù)、有效地激勵學生對基本概念和理論的牢固掌握，本課程分階段進行閉卷小測驗。同時根據(jù)能力培養(yǎng)目標，建立以能力考察為中心的多樣化考核方式，包括與課程內(nèi)容緊密結(jié)合的不同項目仿真設(shè)計、綜合設(shè)計、測試及報告、分組討論及演示等過程化考核方式，以及學期末針對某個專題的小論文考核方式等。通過不同的考核方式，激勵學生自主學習，努力鉆研，在科研實踐中不斷加強對專業(yè)理論知識的掌握和應(yīng)用能力。

通過以上改革，學生們在期末結(jié)束時普遍認為收獲很大。多數(shù)同學養(yǎng)成了課前預(yù)習的習慣，并在一系列項目仿真、報告撰寫及課堂展示過程中，培養(yǎng)了良好的數(shù)據(jù)分析和圖形繪制能力、較好的報告寫作和口頭表達能力，同時也增強了團隊協(xié)作意識。同學們還特別指出，通過與學習小組中其他成員的討論，不但可以相互學習、相互激勵，而且更有助于擴展思維，提高多角度分析問題的能力。

四、結(jié)語

研究生專業(yè)理論課程是在本科基礎(chǔ)上進一步拓寬專業(yè)知識面和深化專業(yè)知識要點，了解學科發(fā)展和專業(yè)理論前沿動態(tài)，為科研能力的訓練和培養(yǎng)提供必要的知識儲備。通過對研究生理論課程改革，以學生為中心，在充分考慮學生差異性的基礎(chǔ)上合理設(shè)計教學活動，運用不同的教學方法和考核方式，提高了學生們自主學習、獨立思考和創(chuàng)新思維能力，在掌握專業(yè)理論的同時提高了學生們的基本科研素養(yǎng)，達到了預(yù)期培養(yǎng)目標和教學效果。

參考文獻

[1]張弘，閆麗萍，華偉，陳倩.電磁場理論與微波技術(shù)課程教學與考核改革探索[J].教育教學論壇，2015（9）：97-98.

[2]閆麗萍，趙春瑩，孫勇，曹張帥.電磁場與微波技術(shù)教學中助教的作用[J].教育教學論壇，2016（12）：209-210.

[3]田會峰，劉永良，趙麗.學習金字塔理論在翻轉(zhuǎn)課堂教學模式中的應(yīng)用[J].電氣電子教學學報，2018，40（1）：18-21.

[4]陳倩，閆麗萍，趙翔，周艷萍，吳麗.基于學習共同體的《電磁場與微波技術(shù)》教學實踐[J].教育教學論壇，2018（12）：166-167.