微課教學(xué)設(shè)計(jì)

微課教學(xué)設(shè)計(jì)中國(guó)民航大學(xué)電子信息工程學(xué)院張喆課程名稱：微波技術(shù)授課內(nèi)容：行波匹配《微波技術(shù)》課程教案課程名稱微波技術(shù)授課內(nèi)容行波匹配授課對(duì)象通信工程/電子信息工程專業(yè)第五學(xué)期本科生選用教材名稱及版本《微波技術(shù)與天線（第三版）》王新穩(wěn)等編，電子工業(yè)出版社教學(xué)目的理解行波匹配的概念與目的；掌握實(shí)現(xiàn)行波匹配的思想；掌握使用四分之一波長(zhǎng)阻抗變換器進(jìn)行行波匹配的計(jì)算方法及注意事項(xiàng)。教學(xué)內(nèi)容復(fù)習(xí)傳輸線的三種工作狀態(tài)：行波、駐波、行駐波引入行波匹配的目的與意義；行波匹配的定義，對(duì)匹配網(wǎng)絡(luò)的要求；實(shí)現(xiàn)行波匹配的思想（通過引入反射，消除原有反射）；常用行波匹配網(wǎng)絡(luò)：四分之一阻抗變換器；總結(jié)；課后作業(yè)。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：行波匹配的定義與實(shí)現(xiàn)方法，傳輸線理論中波動(dòng)性的體現(xiàn)教學(xué)難點(diǎn)；通過引入反射消除原有反射的思想方法。教學(xué)手段啟發(fā)式教學(xué)，課件與板書結(jié)合課后作業(yè)證明負(fù)載阻抗非純電阻時(shí)，使用四分之一波長(zhǎng)阻抗變換器進(jìn)行匹配時(shí)選取其特性阻抗所需滿足的關(guān)系。

教學(xué)過程與設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容與方法教學(xué)目的教學(xué)內(nèi)容引入（1分鐘）通過提問形式復(fù)習(xí)傳輸線的三種工作狀態(tài)：行波、駐波、行駐波。復(fù)習(xí)表征傳輸線工作狀態(tài)的物理量——電壓反射系數(shù)：（板書）提問：傳輸線工作在行波狀態(tài)有什么好處？復(fù)習(xí)傳輸線的三種工作狀態(tài)，提出問題：為什么要進(jìn)行行波匹配。行波匹配的概念和要求（3分鐘）行波匹配的目的：（板書）傳輸線上所有傳輸?shù)墓β识急回?fù)載吸收（無反射）；消除反射波對(duì)信號(hào)源頻率穩(wěn)定性、功率穩(wěn)定性的影響。行波匹配的要求：使傳輸線工作在行波狀態(tài)；匹配網(wǎng)絡(luò)無耗；思考：不改變?cè)袀鬏斁€/負(fù)載屬性的情況下（即均不能變化），如何能達(dá)到匹配的目的。明確行波匹配的概念，提出對(duì)匹配網(wǎng)絡(luò)的特性要求。行波匹配的思想（8分鐘）通過故事類比，啟發(fā)學(xué)生思路（PPT動(dòng)畫演示）傳說有一位農(nóng)夫有11頭牛。他臨去世的時(shí)候，要把其中的1/2分給大兒子，1/4分給二兒子，1/6分給小兒子。三個(gè)兒子對(duì)如何不傷害牛，而又分的公平非常為難。大數(shù)學(xué)家高斯很巧妙的解決了這個(gè)問題：他從鄰居那里又牽來1頭?！，F(xiàn)在總共就有了12頭牛。其中的1/2（6頭）分給大兒子；1/4（3頭）分給二兒子；1/6（2頭）分給小兒子。共計(jì)：6+3+2=11（頭）剩余的1頭牛再還給鄰居。引導(dǎo)學(xué)生思考：原來11不是2、4、6的倍數(shù)，后來的1也不是2、4、6的倍數(shù)。但11和1合在一起就可以解決原來不能被2、4、6整除的問題。思想：通過引入新的矛盾，解決原有的矛盾。解決行波匹配的思想（板書）通過引入新的反射，消除原有反射。達(dá)到行波匹配的目的。物理意義：傳輸線理論中波動(dòng)性的體現(xiàn)；波的相干疊加才能使得“通過引入新的反射消除原有反射”的方法成為可能。通過類比，引出“通過引入新的反射，消除原有反射”的行波匹配思想。傳輸線理論中波動(dòng)特性的體現(xiàn)。使用四分之一波長(zhǎng)阻抗變換器進(jìn)行行波匹配（5分鐘）原理（板書）利用四分之一波長(zhǎng)阻抗變換特性：引入一段長(zhǎng)度為四分之一波長(zhǎng)的傳輸線，其特性阻抗?jié)M足：其中，為純阻性負(fù)載阻抗值，為原傳輸線特性阻抗值。注意事項(xiàng)（板書）其依靠四分之一波長(zhǎng)阻抗變換特性實(shí)現(xiàn)，因此匹配時(shí)只能針對(duì)窄帶信號(hào)。若需要對(duì)寬帶信號(hào)進(jìn)行匹配，需要使用多級(jí)/漸變式阻抗變換網(wǎng)絡(luò)；如果負(fù)載阻抗為純電阻，則可以直接在負(fù)載處連接本匹配網(wǎng)絡(luò)。否則，需要找到傳輸線上的電壓波腹/節(jié)點(diǎn)。介紹常用行波匹配網(wǎng)絡(luò)：四分之一阻抗變換器。小結(jié)與作業(yè)（2分鐘）行波匹配的概念、目的與要求；實(shí)現(xiàn)行波匹配的思想：通過引入反射，消除原有反射；一種行波匹配的方法：四分之一波長(zhǎng)阻抗變換器作為匹配網(wǎng)絡(luò)。作業(yè)：證明當(dāng)負(fù)載阻抗非純阻性時(shí)，若插入點(diǎn)為電壓波腹點(diǎn)，則四分之一波長(zhǎng)阻抗變換網(wǎng)絡(luò)的特性阻抗為總結(jié)本節(jié)課程所學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)行波匹配的重要思想。教學(xué)總結(jié)：《微波技術(shù)》是電子信息類專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課。其講授內(nèi)容由于較為抽象，且學(xué)習(xí)中需要扎實(shí)的數(shù)學(xué)、物理基礎(chǔ)，因此一直以來都是學(xué)生學(xué)習(xí)困難較大的課程之一。為了提高教學(xué)效果，本次微課在講授方法上采取舉例、類比的啟發(fā)式方法。通過引入生動(dòng)的事例，引發(fā)學(xué)生思考，啟發(fā)學(xué)生歸納出教學(xué)內(nèi)容需要學(xué)生掌握的知識(shí)點(diǎn)：“通過引入反射，來消除原有反射，以實(shí)現(xiàn)行波匹配”。達(dá)到了激發(fā)學(xué)生興趣，加深對(duì)知識(shí)與物理意義理解的目的。同時(shí)，這種“以退為進(jìn)”的思想在