开封教育学院学报
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基于建构主义的射频通信课程教学改革

摘要:本文针对学生学习射频通信电路课程的难点,通过将建构主义应用于射频通信电路的课程教学改革中,形成了立体化的教学模式,对学生创新思维和创新能力的培养起到了积极的促进作用,取得了良好的教学效果。

  关键词:建构主义;射频通信;教改
  中图分类号:G642.0?摇 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)03-0047-03
  《射频通信电路》课程是以《模拟电子线路》、《高频电子线路》、《电磁场与微波技术》为基础的后续专业课,是一门既重理论知识构建又重实践能力培养的课程。教学目的是学习基于传输线理论进行射频电路的设计的基本方法,掌握射频电路区别于低频电路特点和利用史密斯圆图进行匹配设计的基本方法,了解重要的射频有源器件和基本的射频电路。[1]现代通信技术的不断发展和对于通信领域高素质专业人才的迫切需求,激发了学生学习《射频通信电路》课程的热情。传统的教学方法中,理论课讲述往往采用由器件到模块,再由模块到系统的方式,希望通过先微观再宏观的方式,让学生逐步了解课程体系结构。但是,由于教学内容相对抽象,并且对学生的基础知识以及灵活应用能力要求很高,缺乏明确的应用目的,教师在课堂上又往往采用“灌输”的方法,学生难以理解学习器件的原因,造成部分学生丧失学习的兴趣与动力,不能深入掌握教学内容,难于形成完整的知识体系和框架,有明显的畏难情绪。因此,对于部分学生而言,通过考试而不是真正地学以致用就成了学习目的。多年来的教学实践使我们意识到《射频通信电路》教学内容和体系的改革势在必行,我们基于建构主义的思想,依据射频通信电路课程本科教学特点,将课程内容以及实践环节进行大胆的改革,取得了满意的教学效果,受到各界的一致好评。
  一、建构主义的应用与射频通信电路教学改革的构想
  《射频通信电路课程》的改革依据现代高等教育强调“以学生为中心”的教学思想,重视培养学生的自主研究和自主实践意识。构建主义认为:学生是教学的主体,教师在教学过程中是起主导作用的,是学生参与求知活动的向导。[2]在建构主义教学模式下,我们采用在理论课讲授以前先布置设计型、综合型的实验,让学生以小组为单位自主设计完成。学生为了完成系统的设计,必须在原有知识的基础上补充射频通信电路方面的理论知识。学生在学习的过程中完成了射频通信电路课程的理论知识构建。此外,以小组为单位完成实验设计,可以培养他们的团队合作精神。建构主义理论认为知识主要是个人对知识的一种建构,因此教师从以教授知识为主变为以指导、辅导学生的学习为主,成为学生建构意义的帮助者、指导者。[3]同时由于实验的完成是分组进行的,因此教师需要组织学生协作学习,并对协作学习过程进行引导。此外,教师还通过教学的各个环节中配合基于建构主义的课程改革。总之,建构主义的教学设计强调发挥学生在学习过程中的主动性和建构性,特别是对于《射频通信电路?这样的专业课,基于构建主义思想的教学改革有利于培养学生主动探索、主动发现,有利于他们成长为创造型的射频通信领域的专业人才。
  二、建构主义应用与射频通信电路教学的实施
  1.基于构建主义的思想,采用与理论课并行开设综合实验课程的方式,布置综合实验任务,激发学生主动学习。基于建构主义教学思想,为激励学生主动地进行射频通信理论的学习,本课程利用射频通信实验平台为学生开设了射频通信系列实验课程,将传统的验证性、演示性实验改变为综合型、设计型、自主型实验,训练学生的动手实践能力,培养创新能力。开设理论课的同时并行引入综合型实验如单工无线调频对讲系统的设计,强调学生自主设计的能力培养,要求学生自主完成系统从设计到调试的全部工作,教师全程辅导。系统级的自主设计工作为培养学生的整体合作精神提供了很大的帮助,有利于学生良好习惯的养成。更为重要的是要完成对讲系统的设计,除了要求学生对系统的各个模块的组成及功能有总体的把握、能灵活运用已有的通信及电路方面的知识外,还要补充射频通信电路的知识,因此学生为了完成设计迫切需要掌握理论知识,他们会主动地去查阅相关的资料,积极地去学习教材中的理论知识,对于一些自己不太理解的内容,学生就会带着问题来听老师讲解,这样学习的兴趣高涨,因而在教师课堂讲述的时候会非常专注,学到的理论知识立刻可以加以应用,学习的效果明显优于传统的“灌输式”教学方法。培养学生以小论文形式撰写综合设计实验报告,在评定成绩时给有创新的设计方案适当加分,通过这种方式可以鼓励学生开拓思路、不断创新。通过完成综合型的设计项目,学生在专业实验技能平台上的相关实验的演练,调动了学生的学习兴趣,保证了学生的实际动手能力得到培养和锻炼,同时也加深了对理论知识的理解和认识。做到了“学以致用”,对学生的动手能力和创新能力的培养起到了重要的作用。此外课程的改革赢得了业内人士广泛关注,获得国际著名企业支持,为学生自主学习提供了强大的软硬件平台。在学校和企业界的支持下,学院和安捷伦科技公司共同组建了通信实验室和ADS实验室,在硬件和软件上为学生的实验与创新构建了良好的基础平台。仅安捷伦公司提供的10套最新版本的ADS软件的使用权价值就超过1亿人民币。通信实验室和ADS实验室的组建,为基于建构主义的教学改革的顺利实施提供了有力的支持,为培养学生的创新能力提供了强大的软硬件平台。同时,课程组还在企业和科研团队的支持下,利用大学生科技苑等条件开设课外综合型创新型的系统级设计实验,与课程实验一起形成了一个课内、课外相结合的全方位的创新实验体系,构建了行之有效的创新人才培养平台,得到了教育部专家的称赞,受到了广泛关注。
  2.将建构主义的思想应用于教学的各个环节中,为教学改革的顺利实施提供了良好的条件。教材是教学指导思想、培养目标、教学要求、教学内容的具体体现。为了适应射频通信电路建构主义教学思想,课程组从建构主义教学思想出发,研究教材改革方案,强调教材的系统性、模块化;既注重基础知识、基础理论的讲解,也注重学生实践与创新能力的培养。在内容方面,把微波电路的概念引入到射频电路的设计中,重视与低频电路、电路理论、电磁场微波技术、微波网络等内容的有机融合,教学内容紧密结合最新的射频通信电路技术,易于学生自主学习。在课堂教学方面,课程组教师以培养创新精神,提高创新能力为目的,基于建构主义思想改革教学技术和方法,摒弃了传统的“广播式”、“灌输式”的教学方法,在课堂教学中采用全程互动的立体化教学,强调学生主动参与,进行创造性学习;注重教学中师生之间的互动性,课堂组织灵动活跃,融讨论、教学为一体。改革教学技术,充分利用多媒体教学设备,从通信电路系统级的硬件展示出各模块的内部结构剖析,用实物将抽象的理论知识直观化,既加强了教学效果,又激发学生的学习热情。基于建构主义思想,为学生的自主学习提供全方位的辅导,课程组充分利用网络资源建立学习网站,指导学生课堂之外的学习,突破了地理位置和教学资源配置的限制。培养学生自主学习的能力,养成终身学习的习惯,这将对他们将来的发展起到极大的促进作用。从双语教学入手,加强学生专业知识的培养和阅读外文专业文献的能力,为自主学习能力的提高奠定了基础。
  基于建构主义的射频通信课程教学改革取得了显著的成果。实践证明,从建构主义理论衍生而来的教学改革比传统教学方法更能体现“以学生为中心”的教学思想,具有更好的教学效果。通过射频通信领域的多方位创新人才的培养,本专业的本科生在“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛和“锦电杯”科技创新大赛等多项比赛中也取得了可喜的成绩,学生发表多篇学术论文。几年来,本专业毕业生的就业率保持在较高水平上,选课人数逐年增加,外学院其他专业选课学生的人数也逐年上升。课程组运用建构主义思想,在教学的各个环节都注重学生的创新意识和创新能力的培养,教学成果赢得了校内外专家的充分肯定。该课程的教学已在四川和西南地区高校中具有了良好的声誉和影响,起到了积极的示范作用。
  参考文献:
  [1]刘长军,黄卡玛,闫丽萍.射频通信电路设计[M].北京:科学出版社,2005.
  [2]田凌,任丽.从建构主义的视角来看学校的课堂教学[J].中国科教创新导刊,2012,(19):155.
  [3]罗慧敏,阎朝坤,等.基于建构主义理论的“计算机组成原理”教学改革研究[J].中国电力教育,2012,(22):73-73.

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