【開欄語】為充分發(fā)揮精品課程的標(biāo)桿示范作用，促進(jìn)研究生課程質(zhì)量進(jìn)一步提升，研究生院從2018啟動(dòng)了120門研究生精品課程建設(shè)工作，以公共基礎(chǔ)課和各一級(jí)學(xué)科（類別）專業(yè)課為重點(diǎn)，充分結(jié)合國務(wù)院學(xué)位委員會(huì)學(xué)科評(píng)議組和全國專業(yè)學(xué)位研究生教育指導(dǎo)委員會(huì)編寫的《研究生核心課程指南》，整體規(guī)劃、分布實(shí)施，至2019年，經(jīng)學(xué)院推薦、學(xué)校專家評(píng)審、研教指委審議通過，學(xué)校已立項(xiàng)了首批62門“精品課程”。新聞中心特開設(shè)【研究生精品課程】欄目，分享這些“精品課程”基于“價(jià)值塑造、能力培養(yǎng)、知識(shí)傳授”三位一體的教育理念，從課程目標(biāo)與定位、課程內(nèi)容、教學(xué)和考核方式、課程特色和成效等方面總結(jié)梳理其經(jīng)驗(yàn)心得，與師生讀者共享。本期介紹電子科學(xué)與工程學(xué)院林先其教授課程組在《無線系統(tǒng)的微波與射頻設(shè)計(jì)》課程的教學(xué)改革探索經(jīng)驗(yàn)。
如何找準(zhǔn)研究生專業(yè)課程的教學(xué)定位？如何在增強(qiáng)研究生專業(yè)知識(shí)積累的基礎(chǔ)上更多地拓寬他們的知識(shí)面和學(xué)術(shù)視野？如何激發(fā)研究生對科研的好奇心，并為其后續(xù)的科研探索提供習(xí)慣、方法與經(jīng)驗(yàn)參考？如何面向未來培養(yǎng)具有創(chuàng)新引領(lǐng)性潛質(zhì)的科研領(lǐng)軍人才？……這一系列難題，是研究生教學(xué)中的“天問”，吸引很多教師孜孜不倦地探索創(chuàng)新。
電子科學(xué)與工程學(xué)院林先其教授課程組在講授《無線系統(tǒng)的微波與射頻設(shè)計(jì)》課程的過程中，通過多年的不懈探索和實(shí)踐，給出了自己的答案，那就是：“2W3H”教學(xué)法。“2W3H”是“What is it? Why need it? How about it? How to realize it? How to improve it?”5個(gè)提問的英文首字母簡稱。它將各知識(shí)點(diǎn)分解為“了解總體”、“學(xué)會(huì)復(fù)制”和“嘗試創(chuàng)新”三個(gè)學(xué)習(xí)層次，找到了引導(dǎo)研究生分層次創(chuàng)新學(xué)習(xí)的新路徑。這門課程也入選了校研究生精品建設(shè)課程。
圖1：課程組老師合影（左起：張永鴻教授，林先其教授，趙明華副教授）
破解“尷尬”：找準(zhǔn)專業(yè)課程的目標(biāo)定位
林先其教授認(rèn)為，要上好《無線系統(tǒng)的微波與射頻設(shè)計(jì)》課程，首先要找準(zhǔn)這門課程的目標(biāo)定位。這是因?yàn)?，專業(yè)課程學(xué)習(xí)在研究生的學(xué)業(yè)生涯中往往處于一種比較“尷尬”的位置，這種“尷尬”首先來源于研究生們基礎(chǔ)知識(shí)的參差不齊：跨專業(yè)學(xué)生基礎(chǔ)薄弱，難以跟上進(jìn)度；而本專業(yè)學(xué)生因?yàn)橄刃拚n程較全，又會(huì)輕視課堂學(xué)習(xí)。其次，這種“尷尬”來源于研究生學(xué)習(xí)目標(biāo)的參差不齊：大部分研究生們會(huì)在導(dǎo)師的安排下提前進(jìn)入特定的科研項(xiàng)目攻關(guān)，一旦專業(yè)課程內(nèi)容與其科研方向不一致或者差異化較大，就會(huì)對所選專業(yè)課程產(chǎn)生“得過且過”的態(tài)度。
《無線系統(tǒng)的微波與射頻設(shè)計(jì)》是《電磁場與電磁波》、《微波技術(shù)與天線》、《微波固態(tài)電路》等本科先修課程之后，為研究生開設(shè)的專業(yè)核心課程或選修課程。作為一門專業(yè)性強(qiáng)、先修專業(yè)課程要求較多的課程，同樣遭遇到了“一半以上選課學(xué)生基礎(chǔ)薄弱，先修專業(yè)課程不足”、“課程內(nèi)容與選課學(xué)生的科研方向所需知識(shí)重疊率參差不齊”、“部分非學(xué)位課程學(xué)生以拿到學(xué)分為上，學(xué)習(xí)過程中得過且過”等問題。而這些問題的出現(xiàn)，也使得研究生們對《無線系統(tǒng)的微波與射頻設(shè)計(jì)》這門專業(yè)課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)與學(xué)習(xí)定位“混亂多變”。
圖2：以綜合能力提升為目的的研究生教學(xué)改革
針對《無線系統(tǒng)的微波與射頻設(shè)計(jì)》課程所面臨的定位問題，林先其教授帶領(lǐng)課程組的老師們結(jié)合本課程的內(nèi)容與特色，通過文獻(xiàn)調(diào)研、學(xué)生座談、課程實(shí)踐等途徑，最終確定了該課程的主要目標(biāo)，即：以拓展研究生的知識(shí)面和學(xué)術(shù)視野為主，以增強(qiáng)研究生專業(yè)知識(shí)積累為輔；以激發(fā)研究生對科研的興趣與信心為主，以培養(yǎng)研究生們的良好學(xué)習(xí)科研習(xí)慣與方法為輔；以提升研究生的綜合能力為主，以樹立研究生的科研報(bào)國情懷為輔；最終面向未來培養(yǎng)出具有創(chuàng)新引領(lǐng)性潛質(zhì)的科研領(lǐng)軍人才。
這種課程定位體現(xiàn)在對學(xué)生的能力培養(yǎng)方面，林先其教授用一句話通俗地概括為：“把智商被動(dòng)增長型”教學(xué)模式變?yōu)椤熬C合能力”主動(dòng)增長性教學(xué)模式。
創(chuàng)新方法：分層教學(xué)努力實(shí)現(xiàn)“因材施教”
準(zhǔn)確定位之后，就需要“對癥下藥”開好“方子”了，這個(gè)“方子”，就是教學(xué)方法的創(chuàng)新。林先其教授指出，現(xiàn)今的研究生們大多經(jīng)歷了“3年幼兒園+6年小學(xué)+3年初中+3年高中+4年本科”合計(jì)19年的“集中式課堂學(xué)習(xí)”，對于課堂學(xué)習(xí)多多少少呈現(xiàn)出一種“疲倦與厭倦”，當(dāng)所選的專業(yè)課程不再直接影響其“學(xué)位提升”或者是“職業(yè)發(fā)展”時(shí)，研究生們更偏向于一種“逃避式被動(dòng)學(xué)習(xí)”。如何將“拓展知識(shí)面和學(xué)術(shù)視野，提升科研興趣以及綜合能力，培養(yǎng)具有創(chuàng)新引領(lǐng)性潛質(zhì)的新科研人才”這一教學(xué)目標(biāo)落實(shí)到位，這就需要有針對性的發(fā)展新式教學(xué)方法。
實(shí)際上，“探究式教學(xué)”、“問題/項(xiàng)目引導(dǎo)教學(xué)”、“翻轉(zhuǎn)式教學(xué)”、“角色代入教學(xué)”、“創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)”等多種新式教學(xué)方法已經(jīng)在大學(xué)教育中被逐步推廣。他認(rèn)為，這些“藥”都是現(xiàn)成的，問題在于，如何開一個(gè)“良方”，將這些新式教學(xué)方法與研究生專業(yè)課程的目標(biāo)定位相匹配，并發(fā)展出一套更有針對性的研究生專業(yè)課程教學(xué)方法是值得不斷研究、探索與實(shí)踐的課題。
圖3：隨堂討論中師生一起探討問題
針對《無線系統(tǒng)的微波與射頻設(shè)計(jì)》課程的目標(biāo)與定位，林先其教授課程組創(chuàng)新性地提出了基于“2W3H”學(xué)習(xí)方法的分層次“教”與“學(xué)”，將課程中的各知識(shí)點(diǎn)劃分為“百度百科級(jí)”、“碩博論文級(jí)”以及“最新文獻(xiàn)級(jí)”，以方便不同基礎(chǔ)的學(xué)生進(jìn)行不同階段、不同層級(jí)、不同目標(biāo)的學(xué)習(xí)。在教學(xué)過程中，他還引入了“第二課堂訓(xùn)練”以及“研究生特別培養(yǎng)計(jì)劃”，通過“認(rèn)知=>復(fù)制=>創(chuàng)新”的實(shí)際項(xiàng)目實(shí)踐，探索培養(yǎng)具有創(chuàng)新引領(lǐng)性潛質(zhì)的科研領(lǐng)軍人才?！?W3H”的三個(gè)學(xué)習(xí)層次分別是：
第一層次：“了解總體”，要求研究生們能回答“What is it? Why need it? How about it?”三個(gè)問題，這三個(gè)問題大部分都可以通過百度百科搜索獲得相應(yīng)答案，為此將其定義為“百度百科級(jí)”。
第二層次：“學(xué)會(huì)復(fù)制”，要求研究生們結(jié)合特定項(xiàng)目實(shí)踐回答“How to realize it?”這個(gè)問題，具體實(shí)現(xiàn)方法可以通過參考碩博論文來獲得專業(yè)答案，為此將其定位為“碩博論文級(jí)”。
第三層次：“嘗試創(chuàng)新”，要求研究生們深入分析與總結(jié)后回答“How to improve it?”這個(gè)問題，在回答此問題前必須站在最新研究成果基礎(chǔ)上，為此會(huì)要求研究生們可以通過查找最新國內(nèi)外專利以及學(xué)術(shù)期刊論文來進(jìn)行思考，為此將其定位為“最新文獻(xiàn)級(jí)”。
基于“2W3H”分層次教學(xué)方法，他還開展了“因材施教”的個(gè)性化教學(xué)。學(xué)生根據(jù)自身發(fā)展規(guī)劃以及學(xué)習(xí)目的，可以自行選擇不同知識(shí)點(diǎn)的不同階段開展不同層次的學(xué)習(xí)。對于“課程內(nèi)容與科研方向所需知識(shí)重疊率低”的學(xué)生，以“了解與理解”為主，主要拓展知識(shí)面和學(xué)術(shù)視野，培養(yǎng)共性的學(xué)習(xí)科研習(xí)慣與方法；對于“課程內(nèi)容與科研方向所需知識(shí)重疊率高”的學(xué)生，則以“分析與總結(jié)”為主，激發(fā)科研興趣與信心，并通過專業(yè)知識(shí)探究式學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)科研入門；針對中間態(tài)的學(xué)生，則鼓勵(lì)他們“按需學(xué)習(xí)”，根據(jù)“課程內(nèi)容與科研方向所需知識(shí)重疊率”獲得不同程度的“知識(shí)面和學(xué)術(shù)視野拓展”、“科研興趣以及綜合能力提升”。
圖4：“2W3H”分層次的教學(xué)方法
第二課堂：學(xué)生成為課堂的真正“主角”
作為一門研究生專業(yè)課程，《無線系統(tǒng)的微波與射頻設(shè)計(jì)》課程通過發(fā)射機(jī)、天線、傳播、接收機(jī)整個(gè)無線信道傳輸后的誤碼特性來展開，從系統(tǒng)角度介紹無線系統(tǒng)對射頻、微波電路的要求，再從電路及無線信道特性分析其對無線系統(tǒng)的性能影響；相關(guān)知識(shí)點(diǎn)多、學(xué)習(xí)難度大，且需要通過具體案例實(shí)踐才能更好的把握各知識(shí)點(diǎn)的核心理論與設(shè)計(jì)方法。40學(xué)時(shí)的課堂時(shí)間顯然是不足以讓學(xué)生掌握無線系統(tǒng)中微波射頻電路的基本原理、主要性能指標(biāo)、應(yīng)用領(lǐng)域、設(shè)計(jì)方法與準(zhǔn)則。
為此，在課程學(xué)習(xí)過程中，林先其教授課程組特別引入了“第二課堂訓(xùn)練”，三人一組，課后通力合作，就相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的設(shè)計(jì)實(shí)踐訓(xùn)練進(jìn)行匯報(bào)討論交流，以提升學(xué)生們的主動(dòng)學(xué)習(xí)能力與探究欲望；在此基礎(chǔ)上，老師則可以把課堂教學(xué)的更多精力合力集中分配到各章節(jié)的重點(diǎn)與難點(diǎn)講解上。
“第二課堂訓(xùn)練”從3位組員的“相互認(rèn)識(shí)”以及“角色自由選擇”開始，通過第一次的無線系統(tǒng)發(fā)展歷史調(diào)研、分析與總結(jié)，第二次的無源器件/天線了解、復(fù)制與創(chuàng)新，第三次的有源器件了解、復(fù)制與創(chuàng)新，第四次的收發(fā)子系統(tǒng)分析、架構(gòu)與歸納，在增強(qiáng)研究生專業(yè)知識(shí)積累的基礎(chǔ)上，更多地拓寬了研究生們的知識(shí)面和學(xué)術(shù)視野（如圖3）。
此外，四次的“發(fā)現(xiàn)問題=>分析問題=>解決問題=>PPT答辯總結(jié)”訓(xùn)練，也有效地引導(dǎo)學(xué)生們剖析自己的長處與短處，找到自己在今后科研工作中的定位與信心，激發(fā)不同階段不同角度不同層次的科研好奇心，為其后續(xù)的科研選題以及自身成長道路選擇提供經(jīng)驗(yàn)參考與習(xí)慣方法訓(xùn)練。
（a）分組分角色設(shè)計(jì) （b）分次任務(wù)安排及要求
圖5：第二課堂訓(xùn)練設(shè)置
課程思政：潛移默化踐行立德樹人
在改進(jìn)教學(xué)方法的同時(shí)，林先其教授課程組還十分注重對學(xué)生的思想引領(lǐng)。林先其分析指出，高校研究生是一個(gè)相對特殊的群體，他們的思想基本成熟但有搖擺性，容易受到社會(huì)思潮的影響；他們的人生觀、價(jià)值觀和世界觀基本確立，但是仍具有可塑性；他們掌握有基本的專業(yè)知識(shí)但缺乏專長，對未來的發(fā)展存在迷茫；他們的經(jīng)濟(jì)尚未獨(dú)立，同時(shí)面臨多重壓力。
針對研究生的這些特點(diǎn)，他指出，對研究生的思想引領(lǐng)，顯然不再適合采用正面的課堂政治教育方式，而應(yīng)該采用潛移默化的方式，通過引導(dǎo)式的思考和科學(xué)式的思辨，幫助研究生形成正確的思想、觀點(diǎn)和立場，形成正確的三觀，保證培養(yǎng)出的研究生兼?zhèn)淞己玫膶I(yè)技能和優(yōu)良的道德品質(zhì)。反過來，優(yōu)良道德品質(zhì)也會(huì)成為他們奮發(fā)努力的強(qiáng)大動(dòng)力，促進(jìn)研究生自身的更長久的、健康的發(fā)展。
在《無線系統(tǒng)的微波與射頻設(shè)計(jì)》課程中，林先其教授課程組開展了“以提升研究生的綜合能力為主，以樹立研究生的科研報(bào)國情懷為輔”的研究生特別培養(yǎng)計(jì)劃。一方面，林先其教授帶領(lǐng)課程組的老師們以自身以及身邊的優(yōu)秀師生為榜樣，從生活、教學(xué)和科研上向?qū)W生傳遞正能量，達(dá)到潛移默化影響學(xué)生的效果。
另一方面，通過設(shè)立挑戰(zhàn)性的“項(xiàng)目課題”，他還有意識(shí)地錘煉學(xué)生的意志和品格。通過項(xiàng)目標(biāo)書撰寫，訓(xùn)練學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提煉問題的能力；通過具體器件或系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)，讓學(xué)生將課程所需的知識(shí)進(jìn)行深度拓展，使學(xué)生熟練掌握理論分析與仿真驗(yàn)證的方法，達(dá)到綜合應(yīng)用的能力，并培養(yǎng)其分析問題、解決問題的能力與信心。另外，自行組隊(duì)、自行分工合作的方式，也提供給學(xué)生一次獨(dú)立思考與團(tuán)隊(duì)合作能力綜合鍛煉的機(jī)會(huì)。最終，同步引導(dǎo)學(xué)生提升民族自豪感，進(jìn)而樹立科研報(bào)國的遠(yuǎn)大理想。
圖6：挫折教育提升學(xué)生抗壓能力
角色互換：探索多方綜合評(píng)價(jià)體系
研究生專業(yè)課程以“拓展知識(shí)面和學(xué)術(shù)視野，提升科研興趣以及綜合能力，培養(yǎng)具有創(chuàng)新引領(lǐng)性潛質(zhì)的科研領(lǐng)軍人才”為目標(biāo)，而這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)程度顯然無法通過單一的期末考試或者單方面的任課老師評(píng)價(jià)來界定。特別是其中的綜合能力，它包括了觀察能力、實(shí)踐能力、思維能力、整合能力和交流能力，是人在思維中把客觀對象的各個(gè)部分結(jié)合成一個(gè)有機(jī)整體進(jìn)行考察、認(rèn)識(shí)的技能和本領(lǐng)。在對其進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，必須引入客觀與主觀的雙重界定。
因此，在專業(yè)課程改革中，除了教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)形式、教學(xué)方法改革之外，必須有相配套的教學(xué)效果評(píng)價(jià)方式改革。在《無線系統(tǒng)的微波與射頻設(shè)計(jì)》的課程教學(xué)改革實(shí)踐中，林先其教授創(chuàng)新性地提出了“教師評(píng)價(jià)+助教評(píng)價(jià)+學(xué)生分組評(píng)價(jià)+學(xué)生組內(nèi)評(píng)價(jià)”的綜合評(píng)價(jià)方式。
其中，教師評(píng)價(jià)與助教評(píng)價(jià)主要針對學(xué)生的課堂表現(xiàn)，主要考察出勤率、早到率、課堂問答，以及最終的期末考試；學(xué)生分組評(píng)價(jià)主要針對四次“第二課堂訓(xùn)練”的PPT答辯匯報(bào)相互打分，并作為課程設(shè)計(jì)成績的主要依據(jù)。而學(xué)生組內(nèi)相互評(píng)價(jià)也會(huì)成為他們的綜合能力評(píng)價(jià)重要指標(biāo)之一。
在“第二課堂訓(xùn)練”的PPT答辯匯報(bào)過程中，一個(gè)小組上臺(tái)匯報(bào)時(shí)，其他組學(xué)生就化身為評(píng)審專家，對答辯組進(jìn)行成果質(zhì)疑、詢問、交流與點(diǎn)評(píng)。在學(xué)生組內(nèi)互評(píng)時(shí)，除了簡單打分外，更要求學(xué)生們給出打分依據(jù)，確?；ピu(píng)成績的有理有據(jù)與真實(shí)可靠。這種評(píng)價(jià)方式上的“角色互換”，化被動(dòng)獲取成績?yōu)橹鲃?dòng)參評(píng)成績，極大提升研究生們對自身不足認(rèn)知的深度與廣度。
圖7：小班與常規(guī)班的評(píng)價(jià)方式對比
通過改革后的課程學(xué)習(xí)，學(xué)生普遍反映在理論分析、創(chuàng)新思考以及工程實(shí)踐能力方面收獲很大。更為關(guān)鍵的是，學(xué)生們學(xué)會(huì)了對行業(yè)發(fā)展定位、個(gè)人奮斗目標(biāo)定位、學(xué)業(yè)奮斗定位以及專業(yè)學(xué)習(xí)定位的思考與思辨，為其盡快融入到后續(xù)的研究生科研提供了經(jīng)驗(yàn)積累、知識(shí)儲(chǔ)備以及方法參考。同時(shí)，也激發(fā)了研究生們對自身專業(yè)選擇的信心與進(jìn)一步科研的興趣，并形成了一定的科研報(bào)國理想。正是由于這些實(shí)實(shí)在在的收獲，2013年至今，林先其教授每年的研究生課程教學(xué)質(zhì)量三方評(píng)價(jià)和特別培養(yǎng)計(jì)劃實(shí)施效果評(píng)價(jià)均為“優(yōu)秀”，并獲“研究生教學(xué)優(yōu)秀獎(jiǎng)”。
“課堂上，林老師的整體教學(xué)效果非常棒。課堂上大家的互動(dòng)狀態(tài)也非常好，在需要我們重點(diǎn)注意的地方，他常常用抽問的方式拉回我們的思緒，調(diào)動(dòng)我們的積極性。無形中我們?nèi)褙炞⒌厝ニ伎?，認(rèn)真耐心的聽取每位成員的建議，小心考究對與錯(cuò)，用團(tuán)隊(duì)合作的方式解決一個(gè)個(gè)問題。他鼓勵(lì)我們多動(dòng)嘴，多發(fā)表自己的意見，把所學(xué)的知識(shí)融會(huì)貫通起來。他也很有人文精神，能夠尊重學(xué)生并體諒學(xué)生的感受。先整體再局部的教學(xué)方法，也很適合我們的接受能力，能產(chǎn)生很大的學(xué)習(xí)效率。尤其是第二課堂的教學(xué)效果出奇的好，每次的課設(shè)都讓我們集思廣益，發(fā)揮各自所長，盡力完成任務(wù)。希望林老師可以多多推薦一些優(yōu)秀的資料和文獻(xiàn)給我們，就像上次在QQ群分享的天線文章一樣。”2019級(jí)碩士生張艷秋說，“感謝我的導(dǎo)師推薦我選這個(gè)小班教學(xué)的課，感謝林老師傳授給我的學(xué)習(xí)方法，讓我對未來的學(xué)習(xí)充滿了興趣和好奇心。
