《微波技术与天线》优秀课程思政案例

1《微波技术与天线》优秀课程思政案例《微波技术与天线》是我校通信工程专业的一门核心专业课程，主要包括微波传输与网络理论，微波元器件及天线基本知识等，是移动通信、雷达、卫星通信等应用的重要基础。在《微波技术与天线》的课程建设过程中，课题组注重将国家需求与课程学习相结合，坚持以爱国主义教育为核心，以老一辈科学家艰苦奋斗、矢志报国的事迹感染学生，以我国高新技术在艰难的国际局势中自主创新、砥砺前行的发展历程激励学生，通过思政案例的教学很好地促进了学生的课程学习，更好地践行了高校“立德树人”的育人理念。案例一学好“微波技术”，走“科技强国”之路（一）课程教学目标通过课程《绪论》的学习，实现下述教学目标：1.了解课程的研究对象、内容，课程的性质、特点、任务和学习方法；2.了解课程知识在国防与航天、社会与发展、生产与生活中的典型应用。（二）思政育人目标1.坚定学生对我国各项国策方针、科学发展理念的认同，培养国家忧患意识，满怀爱国热情，勇担民族复兴使命，发扬时代精神。22.树立学生履行时代赋予使命的责任担当，激起学生学习报国的理想情怀。（三）思政育人案例设计及实施过程在微波技术的应用领域，如图1所示，初步引导学生认识到高新科技（微波技术）在国家重要领域的应用，使学生对本课程涉及的专业知识和技能在国家发展中的重要作用，有所了解，有所感悟，从而在学习动机、学习兴趣上得到较深的思政教育。1.微波雷达应用雷达（Radar）是利用微波探测目标的电子设备，获得目标信息。微波雷达不仅是军事上必不可少的电子装备，而且广泛应用于社会经济发展(如气象预报、资源探测、环境监测等)和科学研究(天体研究、大气物理、电离层结构研究等)。2.微波通信应用微波通信与电缆通信、光纤通信和卫星通信等现代通信网传输方式不同的是，直接使用微波作为介质进行无线通信。利用微波进行通信具有容量大、质量好并可传至很远的距离的特点，是国家通信网的一种重要通信手段。3.微波遥感应用微波遥感用微波设备来探测、接收被测物体在微波波段的电磁特性，以识别远距离物体。与可见光、红外遥感技术相比，微波遥感具有全天候昼夜工作能力，能穿透云层，不易受气象条件和日照水平的影响，具有重大的军事、经济意义。3（一）课程教学目标通过�一章《均匀传输线理论》的学习，实现下述教学目标：1.掌握传输线方程的解与特征参量求法；2.理解Smith圆图；理解传输线的阻抗匹配在电路设计中的应用；3.理解掌握微带传输线概念和特征。（二）思政育人目标1.坚定学生对党的领导，改革开放、科学发展政策的认同，增强国际视野，培养国家忧患意识，满怀爱国热情，勇担民族复兴使命，发扬时代精神。4.射频识别应用射频识别技术（RFID），通过微波实现电子标签的读写与通信，从而达到识别目标和数据交换，其被认为是21世纪最具发展潜力的信息技术之一，是物联网产业的技术基础。上述课程思政教学，主要采取“教师教授”方式进行，坚定了学生对我国各项国策方针、科学发展理念的认同，培养学生国家忧患意识，从而满怀爱国热情，勇担民族复兴使命，发扬时代精神，为自己的学习树立起更高的起点和追求；帮助学生树立了履行时代使命的责任担当，激起学生报效祖国的理想情怀。案例二缅怀“微波之父”，激发报国热情4通过上述思政学习，学生一方面激情澎拜，深受感染和教育，另一方面也暂时摆脱繁重的理性思维和推导，得到了积极的休息。学生从身和心两个方面，都做好了继续积极进行专业学习的准备。实际教学中，并没有在章节的开始就进行思政教学，而是在上完2~3节课专业知识教学的间隙，单独开辟出5-10分钟的时间，为大家讲述“中国微波之父”林为干院士的事迹（结合单独的PPT页）。林为干是我国著名的微波理论专家，被公认为我国微波学的奠基人之一。新中国成立，林为干在美国获得博士学位后，婉言谢绝了导师温纳里让其留校的邀请，毅然冲破阻力回到祖国。1955年，林为干服从组织安排，举家西迁成都，参与组建成都电讯工程学院（今电子科技大学），并将一生奉献给了这所高校。1980年，林为干当选为中国科学院院士，此后的七八年时间里，林为干发表了130余篇学术论文，并解开了电磁学界的“哥德巴赫猜想”，微波学界为此欢呼不已。鉴于林为干在微波理论研究的巨大成就，他被称为“中国微波之父”。中国电子科技大学设立“林为干”班，旨在传承林先生“做一辈子研究生”的学术精神和爱党爱国的崇高道德。2.树立学生履行时代赋予使命的责任担当，激起学生学习报国的理想情怀；加强了学生的社会主义职业道德与规范修养，培养了爱岗敬业、团结合作的精神。（三）思政育人案例设计及实施过程5案例三从“瓦森纳协定”到“中兴事件”，看中国自主创新之路（一）课程教学目标通过�五章《微波元器件》的学习，实现下述教学目标：1.了解波导中的电抗元件工作原理，会对微带电路的不连续性进行分析；2.了解连接元件与终接元件工作原理和结构特征；3.理解掌握衰减器、相移器、定向耦合器等的工作原理和结构特征。（二）思政育人目标1.坚定学生对党的领导，社会主义制度的认同，拥护国家科学发展战略，增强国际视野，培养国家忧患和国家安全意识。2.树立学生履行时代赋予使命的责任担当，激起学生学习报国的理想情怀，从而满怀创新精神、钻研精神和奉献精神。（三）思政育人案例设计及实施过程本案例的思政教学采取课堂教学专业教学后，布置学生课后通过图书馆查询文献或网络获取，撰写《从“瓦森纳协定”到“中兴事件”看我国芯片技术发展》论文，作为1次作业（思政内容）。在下一次授课的开始，结合大家的文献阅读和网络查询，为学生讲授5-10分钟的下述内容。《瓦森纳协定》又称瓦森纳安排机制，它是世界主要的工业设备和6《瓦森纳协议》严重影响着我国与其成员国之间开展的高技术国通过�五章《微波元器件》的学习，实现下述教学目标：1.了解波导中的电抗元件工作原理，会对微带电路的不连续性进行分析；武器制造国在巴黎统筹委员会解散后于1995年成立的一个旨在控制常规武器和高新技术贸易的国际性组织。《瓦森纳协定》虽然允许成员国在自愿的基础上对各自的技术出口实施控制，但实际上成员国在重要的技术出口决策上受到美国的影响。中国、伊朗、利比亚等均在这个被限制的国家名单之中。通过本案例的思政学习，学生最大的收获是加强了国家安全、国家忧患意识，深刻体会到落后就要挨打，从而对自己所学习的专业知识和技能，充满热情。案例四“汉芯”事件，中国芯片发展之殇（反例教学）（一）课程教学目标中国都不能获取到国外的最新科技。体领域，受限于《瓦森纳协议》，从芯片设计、生产等多个领域，航空、航天、信息、生物技术等高技术领域几乎没有合作。在半导虽然在能源、环境、可持续发展等领域科技合作比较活跃，但是在并以出口限制政策为借口，严格限制高技术向我国出口。中美两国际合作。在中美高技术合作方面，美国总是从其全球安全战略考虑，7汉芯事件是指2003年2月上海交通大学微电子学院院长陈进2.了解连接元件与终接元件工作原理和结构特征；3.理解掌握衰减器、相移器、定向耦合器等工作原理和结构特征。（二）思政育人目标1.引导学生拥护国家科学发展战略，增强国际视野，培养国家忧患和国家安全意识，满怀爱国热情，勇担民族复兴使命，发扬时代精神。2.以培养学生社会主义核心价值观及社会主义职业道德规范为主，在此基础上树立学生履行时代赋予使命的责任担当，端正三观，诚实守信。（三）思政育人案例设计及实施过程教师利用下课前的5-10分钟，以PPT的形式向同学展示该案例，并布置同学课后通过查阅文献、网络检索，来了解事件始末和经过，不要求布置作业。在上一案例，同学们撰写《从“瓦森纳协定”到“中兴/华为事件”看我国芯片技术发展》论文，对我国高新技术中的关键半导体/芯片技术有一定了解的基础上，举出该思政反例，略述如下。舌的重大科研造假事件。2005年5月，科技部负责人公开表示，原本该给国人带来自豪感的“汉芯一号”，变成了一起让人瞠目结界的一大梦想。陈进利用这种期盼，骗取了无数的资金和荣誉，使国亟待在高新科技领域有所突破，自主研发高性能芯片是我国科技教授发明的“汉芯一号”造假，骗取了高达上亿元的科研基金。中8（一）课程教学目标通过�六章《天线辐射与接收的基本理论》的学习，实现下述教学目标：1.了解天线的分类、功能、特性；2.掌握天线的基本辐射单元基本原理；3.理解掌握天线的基本电参数基本概念、涵义。（二）思政育人目标1.坚定学生对国家的大政方针、科学发展理念的认同，增强国际视野，满怀爱国热情，勇担民族复兴使命，发扬时代精神。案例五观中国“天眼”，树民族自信度，根治学术腐败。中国有着全球最大的电子信息产业，年总产值已经超过了10万亿人民币，但行业利润却一直不超过4%。究其原因就是产业的价值中心，高精尖的芯片全靠进口，经济竞争力严重缺乏。其实，国家对大规模集成电路产业的扶持力度一向很大，“汉芯事件”对我国的芯片产业发展和布局，是一个重大打击，被称为“中国芯片发展之殇”。将认真吸取“汉芯”造假事件的教训，从多方面进一步完善监管制9�二阶段，在该章主要内容讲述的中段，进行10分钟左右的思政教学。请同学观看7分钟左右的视频《中国“世界之最”工程“FAST”之父南仁东》。观看完后，教师做下述阐述。500米口径球面射电望远镜（简称FAST），被誉为“中国天眼”，工程为国家重大科技基础设施。“中国天眼”由我国天文学家南仁东于1994年提出构想，历时22年建成，于2015年9月25日落成启用。启用当天，习近平给科研人员和建设者们发来贺信：“浩瀚星空，广袤苍穹，自古以来寄托着人类的科学憧憬。天文学是孕育重大原创发现的前沿科学，也是推动科技进步和创新的战略制高点。500米口径球面射电望远镜被誉为‘中国天眼’，是具有我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜。2.帮助学生树立履行时代使命的责任担当，激发学生学习报国的理想情怀；加强了学生的社会主义职业道德与规范修养；助力正确人生观、世界观、价值观的形成。（三）思政育人案例设计及实施过程本章的思政教学，将分为两个阶段。�一阶段，在该章主要内容讲述的开始，通过PPT向同学们展示世界上最大的天线—500米口径“大锅”，如图5所示，有的同学可以迅速认出这是我国的“世界之最”-“FAST射电望远镜”，教师对FAST工程进行3-5分钟的简述，以引出天线专业知识的讲解。10学生通过该案例的思政学习，最大的感受是增强了民族自信心，并对南仁东坚持22年，只做一件事（“天眼”工程）的责任担当，奉献和职业精神，都有了最深的体会和感染。它的落成启用，对我国在科学前沿实现重大原创突破、加快创新驱动发展有重要意义”。案例六“宇宙微波背景辐射（CMB）”，创世的�一缕曙光（一）课程教学目标通过�九章《面天线》的学习，实现下述教学目标：1.理解面天线理论。2.掌握等效原理和面元的辐射场分析。3.理解掌握喇叭天线、反射面天线的基本结构设计与应用。（二）思政育人目标1.坚定学生对国家科学发展、生态发展政策的认同，增强国际视野，满怀爱国热情，勇担民族复兴使命，发扬时代精神。2.对学生进行了辩证唯物论的教育，帮助学生树立正确的人生观、世界观和价值观，加强了学生的社会主义职业道德与规范修养。（三）思政育人案例设计及实施过程本章的思政教学，在章节讲述的中间段，以课堂的最后10分钟，以PPT结合讲述的形式进行思政教学。1宇宙微波背景并不是宇宙的尽头，而是我们所看到的极限，无20世纪50年代初，美国工程师彭齐亚斯和威尔逊为了改进卫星通讯，建立了高灵敏度的号角式接收天线系统（与本章面天线知识相关）。1954年，在用此天线系统测量银晕气体射电强度时，发现总有消除不掉的背景噪声，通过分析，他们认为这些波长为735厘米的来自宇宙的微波相当于35K，1955年，又证实为3K并公诸于世。彭齐亚斯和威尔逊都是普通的工程师，但因为他们的工作和发现，荣获了1978年度的诺贝尔物理学奖。（“工匠精神”思政元素融入其中）根据大爆炸学说，在创世大爆炸之初，尚未形成恒星与星系，宇宙中充斥着致密、高温的氢等离子体以及辐射。光子退耦时从混沌中走出来的光子，就带着创世的信息