本课程包括理论、实践、创新三个部分内容:一、对时域有限差分法、电磁场矩量法、电磁场有限元方法三个常用的电磁场数值计算方法作初步简介,并讲授微波测量信号检测理论、定标理论以及常用微波测试仪器(包括信号源、频谱分析仪、矢量网路分析仪)的基本原理。二、讲授微波工程相关测量标准、测量装置和使用方法,并分组进行微带天线的设计与测量、波导滤波器的设计与测量、电子材料的仿真与测量三个基础实验环节。三、针对新一代电子信息技术及学生研究领域,引导学生根据所掌握的知识与技能,针对新型微波器件、天线、材料进行创新实验方案设计、论证与实践。
在课程讲授和建设实践过程中,课程负责人和教学团队发现,学生普遍对本课程中“计算电磁学”、“微波测量仪器原理”和“定标理论”等内容的学习方面存在困难。主要原因在于学生生源所在高校或本校机械、电气等其他学院的课程体系与本专业不符,导致学生前序基础知识不一致、不充分,且缺乏对微波测量的科学逻辑的理解。针对该问题,教学团队通过设计文献学习和总结、MOOC、混合式教学、学术报告等方式对学生前序基础知识和课程的科学逻辑进行补充。
课程负责人和团队结合新一代信息技术发展学要,联系华为、中电科、航天集团等信息科技领军企业科研岗位对相关研究生能力的最新需求,以微波设计与测量国际、国内测试标准为规范,不断调整《微波设计与综合测量实验》课程内容。课程团队将最新的微波设计EDA技术(HIE-FDTD快速仿真设计)、集成电路测试技术(先进探针与探针台测试系统)、天线测试技术(OTA空口测试技术等)同步到授课内容当中,培养学生探索和开拓的科学思维。让学生站在科学和技术的前沿,掌握最新的微波工程EDA设计与测量技术,提高学生科学实践能力水平,适应未来工作岗位对测量实践能力的需要。
在课程思政方面,课程团队结合中电科41所走自主创新道路的发展历程,通过对国产电子测量仪器发展历程,介绍国家科技发展“卡脖子”技术难题及其对我国科技发展的限制。通过对41所坚持自主创新,打破国外技术垄断,倒逼国外解除对我国测量仪器的技术封锁的故事和大国工匠的精神榜样,教导学生只有坚持“守正创新”,才能实现科技自主,增强国家科技硬实力,提高国家在国际科学研究、工业经济等领域的话语权。