基于MWORKS的工科课程“专业+思政”案例教学

为了降低及消除在工科高等院校专业课程教学过程中使用国外工业软件的不可靠性,以哈尔滨工业大学本研一体化专业课天线理论与技术课程为例,基于国产工业软件MWORKS进行国外软件替代工作。通过教学过程中对国外国内两种软件的主要用户需求功能响应度进行对比,证明了两种软件的响应度功能均衡性,并通过两种软件的主要运行结果证明了国外软件的可替代性;为了建立国产软件的良好应用生态,通过引入“专业+思政”的课程思政教学案例,最终实现“专业+思政+进口软件替代”相结合的课程思政教学效果,不仅替代了软件,而且教育了软件的潜在高端用户。开展2022秋—2023春两个学期共3门不同层次的天线课程教学实践,覆盖了哈尔滨工业大学天线课程群多个层次的专业学生,国产软件应用获得了良好的教学效果和使用效果,为国产软件MWORKS替代国外软件奠定了应用生态基础。

基于学科竞赛的电子信息类实践育人模式构建与实施

学科竞赛是一种有效的实践育人方式,能够激发学生的学习兴趣、培养创新意识和实践能力,为人才培养提供了有效的渠道和平台。文章围绕电子信息类竞赛的重要意义、实践育人模式展开探讨,以“全国大学生新一代信息通信技术大赛”的具体实施案例展开说明,旨在探究基于该实践育人模式的电子信息类实践育人模式构建,以期为电子信息类专业的教学实践提供参考和帮助。

思政育人元素融入“场-波-路”课程实验的探索实践

思想政治教育是高校育人的重要组成部分,它应贯穿于各个教学环节。实验教学是高校教学中的重要环节,它是培养学生实践能力的重要途径。但是,在实践过程中,思想政治教育却容易被忽视。因此,本文在基于场-波-路”课程实验特点和实验课程思政路径研究的基础上,介绍了将思政育人元素融入“场-波-路”课程实验的探索实践。

“金课”建设背景下《电磁场与电磁波》课程在线教学实践

近年来,线上教学成为教学的重点和热点。开展线上教学,教师需要围绕构建“金课”标准来实施,推进信息技术与课堂教学的深度融合,有效、高效地实施教学,探索“金课”建设背景下的在线教学模式,做到与实体课堂实质等效甚至效果超过实体课堂?这种教学新方式带来了许多新问题,引发了许多新思考。哈尔滨工业大学《电磁场与电磁波》课程的在线教学一切从学生角度出发,在充分进行调研和分析的基础上,针对异地、不平衡的在线教学场景的特点和问题逐一设计相应的教学策略,以达到理想的教学效果。

电磁仿真与加工测试结合的可重构天线创新实验设计

实验教学是培养学生实践能力、创新精神和综合素质不可替代的重要环节。现有课程实验普遍存在学时少、验证性实验为主、内容陈旧等问题,在一定程度上难以实现个性化培养高质量人才的目标。探索基于电磁仿真和加工测试结合的可重构天线新实验设计,将科研成果转化为创新实验教学资源,培养学生创新意识、用科研方法解决复杂工程问题的能力。研究结果将为高校贯彻精英教育理念、培养拔尖创新人才和建设具有“高阶性、创新性、挑战度”的创新实验课程提供借鉴。

基于微信公众平台的实验课程翻转课堂模式研究

翻转课堂模式下,学生的学习活动时间增加,实验教师的课上讲授时间减少,更多的时间用来指导学生实验中遇到的问题,使学生成为课堂的主角,使教师成为学习的指导者和促进者。基于微信公众平台实现实验课程的翻转课堂模式,不仅有助于师生之间的沟通,还可以及时发布课程消息,激发学生的学习兴趣,提高教学效果。

基于CST的导行电磁波虚拟仿真实验教学设计与实践

针对“电磁场与电磁波”课程抽象、实验器材不足以支撑关键知识点的问题,提出了基于电磁仿真软件CST的“电磁场与电磁波”课程虚拟仿真实验,具体设计仿真实现了矩形波导传输特性的可视化实验教学。采用观察思考法、任务驱动法、控制变量法和自主学习法相结合的实验方法,引导学生研究电磁波在导波结构中的传播规律,将抽象难懂的导行电磁波传播模式、波导缝隙辐射等相关知识直观化、形象化,取得了较好的实验教学效果,实现了知识能力素质的综合培养。

介质谐振天线枝节驱动型频率重构特性分析

为了满足认知无线电系统对于天线的动态需求,提出了一种介质谐振天线(dielectric resonator antenna,DRA)-10dB阻抗带宽重构方法。采用的天线由阶梯阻抗微带线激励,并与截断的地板相结合,以使矩形DRA具有带宽为7.85GHz的宽带状态用于频谱感知。在馈线高阻抗和低阻抗区域分别引入开路枝节和T形枝节,并通过p-i-n二极管开关控制,以获得相应频段的窄带特性用于通信。连接在地板上的枝节可使天线工作在陷波状态,用于滤除干扰。天线尺寸为25mm×25mm×5.637mm。为了验证设计的有效性,加工测试了一个可重构DRA原型,仿真和测试结果具有良好的一致性。

自制微波元件实验教学设备的探索与实践

实验环节对于电子信息类人才培养至关重要,然而由于微波设备价格高昂,通常采用软件仿真的形式开展相关实验教学。针对微波技术、微波无源器件等实验课程的教学内容,对集合了一系列微波元件的实验教学设备的研制进行了探索与实践,解决了现有微波仪器设备不足、设计结构封闭、无法达成实验教学成效的问题。所提出的自制微波元件实验教学设备能够在加深学生对相关课程知识理解的同时,使学生掌握测试技术并提高实践操作能力、工程应用能力和创新设计能力。本设备为微波相关硬件实验的建设提供了一个低成本、高成效的解决方案,在高校微波元件相关的实验教学中具有推广意义。

一种低开销的LTE上行链路信道估计算法

压缩感知理论作为信号处理方向较为前沿的研究方向,可以采用少数目的采样值以高概率来获得原始稀疏信号。同时,移动无线通信衰落信道恰恰具有稀疏特性。然而,传统的信道估计并没有根据信道的这一稀疏特性来得出算法。在研究多径信道稀疏特性的基础上,分析了将压缩感知理论运用于LTE上行链路进行信道估计的可行性,并建立了一种基于压缩感知技术实现系统信道估计的模型,提出了一种结合正交匹配追踪算法来估计信道时域响应的低开销LTE上行链路信道估计算法。此外,通过系统仿真进行了估计的均方误差性能分析,与目前广为使用的信道估计算法相比,所提出的低开销信道估计算法在保证估计精度的同时减少了导频开销,增强了系统性能。

基于微信的天线原理实验课程翻转课堂实践研究

由于传统的教学模式已经不能满足当前学生的发展需求,随着微信的普遍应用和在高校教育领域的快速推广,基于微信的辅助教学手段可应用于实验课程教学活动中。结合翻转课堂的教学模式,可以激发学生兴趣、提高学生创新能力、提升教学质量,对于培养学生的实践创新能力具有重要的意义。

Origin和Excel在天线原理实验课程数据处理中的应用

在天线原理实验课程上测量并绘制方向图是电子信息类学生必须掌握的技能。结合Origin和Excel的方式处理测量数据和高效绘图的实验,不但能够帮助学生理解辐射方向图这一重要的天线特性参数,而且培养了学生科学规范绘图、撰写论文的能力。

基于山字形谐振结构的六状态可重构微带滤波器的设计

为了满足智能无线通信系统对滤波器的需求,提出了一种微带可重构滤波器设计方案。滤波器基于耦合集成山字形多模谐振器与微带主馈线,实现了多种频率特性调节,具体包括:单带通、宽带通、双带通以及相应的单带阻、宽带阻和双带阻。在谐振器的中心枝节引入开关二极管控制连通枝节长度,根据奇偶模理论,枝节有效长度的变化会使谐振频率发生改变,实现了微带滤波器的频率调控特性。此外,在微带主馈线上引入开关二极管,使天线在带通与带阻状态间切换。最终,采用电磁仿真软件设计实现了具有六种频率特性的可重构滤波器。

基于LoG斑点检测的无源毫米波图像目标识别方法

应用于人体安检领域的无源毫米波成像系统在实际环境应用中存在众多不可预知的噪声干扰,造成目标被淹没,因此目标识别是一关键环节。本文提出了人体轮廓提取和LoG斑点检测的联合算法实现了检测目标的定位,并通过最大稳定极值区域算法确定目标的轮廓。实验仿真结果表明,此算法能准确地对毫米波成像目标进行有效识别。

基于RFID技术的接种门诊智慧管理系统研究

当下的医疗门诊流程过为繁琐且其中易产生纰漏,常造成接种区域混乱无序的现象。文章提出基于RFID技术的一套新的接种门诊流程系统,对接种者进行无接触式身份识别并上传信息至云数据库,微信客户端实时更新接种过程信息。实现接种者在现场接种过程中不需要任何其他操作即可对其完成相关信息的采集录入并完成疫苗接种,使接种过程简单化、便捷化、可视化,同时也极大程度地减轻医生的负担。