老師每堂課上認(rèn)真書(shū)寫(xiě)五六塊黑板的板書(shū)，只為幫助同學(xué)們透徹理解知識(shí)點(diǎn)；晚上十點(diǎn)下課后，依然有老師在教室與同學(xué)全神貫注地探討交流；未能在課上理解的知識(shí)以及項(xiàng)目上遇到的難題，總能得到老師們及時(shí)的答疑解惑……在學(xué)習(xí)過(guò)程中，這樣的情景像閃光的亮片，照亮了同學(xué)們的科研探索之路。
信息與通信工程學(xué)院“射頻電路理論與應(yīng)用”課程團(tuán)隊(duì)
作為產(chǎn)教融合示范課、校級(jí)精品課程，信息與通信工程學(xué)院“射頻電路理論與應(yīng)用”課程在課程組長(zhǎng)文光俊教授帶領(lǐng)下，游長(zhǎng)江副教授、金海焱研究員等老師開(kāi)設(shè)的教學(xué)班自2017年開(kāi)課以來(lái)，授課學(xué)生總?cè)藬?shù)超過(guò)750人，連續(xù)六年學(xué)生評(píng)教分?jǐn)?shù)均在90分以上，并被校研究生院評(píng)定為教學(xué)質(zhì)量?jī)?yōu)秀。
一門專業(yè)性、綜合性強(qiáng)的專業(yè)課，為何能獲得學(xué)生廣泛好評(píng)？在加入產(chǎn)教融合模塊后，課程又有哪些新突破？帶著這些疑問(wèn)，我們走近了“射頻電路理論與應(yīng)用”課程團(tuán)隊(duì)。
授課本質(zhì)：助力研究生學(xué)以致用
“射頻電路理論與應(yīng)用”課程將深入的學(xué)術(shù)理論與豐富的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)融合在研究生培養(yǎng)中，在助力學(xué)子獲得有關(guān)無(wú)線信息系統(tǒng)中射頻子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)功能電路以及無(wú)線信息系統(tǒng)收發(fā)天線等知識(shí)的同時(shí)，進(jìn)一步掌握主要射頻電路理論和射頻系統(tǒng)指標(biāo)規(guī)劃與設(shè)計(jì)方法，使其最終具備初步設(shè)計(jì)射頻系統(tǒng)的能力。
同學(xué)們?cè)凇吧漕l電路理論與應(yīng)用”課堂上
課程結(jié)合了學(xué)校教師和華為工程技術(shù)專家各自的優(yōu)勢(shì)，由學(xué)校老師講授學(xué)術(shù)理論基礎(chǔ)、基本案例和設(shè)計(jì)基本流程；華為專家則以現(xiàn)有的產(chǎn)品為例介紹產(chǎn)品需求、產(chǎn)品方案等，講解理論基礎(chǔ)在實(shí)際產(chǎn)品設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)中的具體應(yīng)用，助力同學(xué)們深入理解、學(xué)以致用。
在課程組看來(lái)，課程有三個(gè)重難點(diǎn)，包括射頻系統(tǒng)相關(guān)的理論知識(shí)、基礎(chǔ)功能電路理論和設(shè)計(jì)方法、射頻天線設(shè)計(jì)。
“教學(xué)生的目的在于，一方面讓學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識(shí)，另一方面是讓學(xué)生學(xué)會(huì)反復(fù)地思考，最后讓學(xué)生能夠活學(xué)活用，用知識(shí)解決具體問(wèn)題。”文光俊教授認(rèn)為，應(yīng)該從外到里一層層向?qū)W生剖析硬件電路，從而幫助學(xué)生形成系統(tǒng)又不缺細(xì)節(jié)的知識(shí)框架，他常以“劍”比作知識(shí)，以“招式”比作前人提出的方案及機(jī)制，“當(dāng)你有了劍，并且學(xué)會(huì)了招式，你就可以自成一套劍法了。讀研，不止讀更要研?！?
首先要對(duì)要實(shí)現(xiàn)的對(duì)象建立起系統(tǒng)級(jí)的認(rèn)識(shí)，包括整個(gè)收發(fā)鏈路的規(guī)劃、指標(biāo)分析，再下沉到具體功能電路及模塊的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，包括射頻低噪聲放大器、射頻功率放大器、射頻濾波器等器件級(jí)、模塊級(jí)的電路設(shè)計(jì)理論，最后設(shè)計(jì)射頻天線，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)發(fā)射與接收。
這一過(guò)程中，文光俊教授強(qiáng)調(diào)“設(shè)計(jì)”的重要性，即根據(jù)需求不斷設(shè)想要采用的技術(shù)方案、預(yù)計(jì)相應(yīng)的參數(shù)值，以及有了預(yù)想的參數(shù)評(píng)估構(gòu)成的系統(tǒng)能不能達(dá)到所需指標(biāo)，達(dá)不到又該如何調(diào)整參數(shù)，“這是一個(gè)反復(fù)思考、計(jì)算的過(guò)程。即使器件性能受限于當(dāng)時(shí)的工藝水平、技術(shù)水平，但應(yīng)該通過(guò)實(shí)現(xiàn)器件性能的最大化，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)性能的最優(yōu)化。”
課程組認(rèn)為，除了講授專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，還要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)思考，善于思考。讀論文，是每一個(gè)研究生應(yīng)該具備的基礎(chǔ)研究技能，但這并不是簡(jiǎn)單的看，“走眼睛”，而是要看透、要有洞察力（Insight），由此可演繹出新的創(chuàng)新思路。
華為成研所技術(shù)專家李建平現(xiàn)身說(shuō)法，把華為工程師在工程應(yīng)用里遇到的實(shí)際問(wèn)題帶給同學(xué)們，讓大家知其然、知其所以然。
從中頻發(fā)射機(jī)、射頻收發(fā)、零中頻收發(fā)到射頻直接采樣，他為大家講述工程師們反復(fù)思考直到確定最終方案的過(guò)程，解釋每一次架構(gòu)變化的原因以及觸發(fā)條件，“工程上每一步的改進(jìn)，大多數(shù)時(shí)候都是在不斷優(yōu)化某一指標(biāo)，不斷改進(jìn)方法直到達(dá)成指標(biāo)和需求最相匹配的目標(biāo)，并不是一味地尋求最優(yōu)解?！彼@樣鼓勵(lì)同學(xué)們說(shuō)。
產(chǎn)教融合：把知識(shí)的種子傳播給學(xué)生
“人才、科研投入和創(chuàng)新精神是華為能夠賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)?！痹诮逃康闹笇?dǎo)下，華為于2021年開(kāi)始啟動(dòng)校企合作計(jì)劃，致力于打通人才培養(yǎng)“最后一公里”。2022年，基于對(duì)區(qū)域?qū)W術(shù)生態(tài)建設(shè)的需求、對(duì)成電的充分了解以及射頻電路的廣泛需求，華為成都研究所參與到“射頻電路理論與應(yīng)用”產(chǎn)教融合課程建設(shè)中。
“我們希望借助參與課程改革，給成電學(xué)生提供更豐富的課程資源和實(shí)踐條件，把知識(shí)的種子如火種般傳播出去，為射頻電路領(lǐng)域培養(yǎng)既懂理論又懂設(shè)計(jì)的緊缺型人才?！比A為成研所技術(shù)專家李建平表示。
不同于科普性課程，在兩個(gè)月時(shí)間重新調(diào)整、豐富課程內(nèi)容后，華為專家們提出了一套符合成電學(xué)科特點(diǎn)和研究生學(xué)習(xí)要求的授課方案。
“本課程最大的亮點(diǎn)是與行業(yè)結(jié)合緊密，綜合性強(qiáng)，而且與華為無(wú)線部門的實(shí)際產(chǎn)品緊密結(jié)合。產(chǎn)教融合后，豐富了課程實(shí)例，同學(xué)們可以了解到射頻通信在重大工程中都有很強(qiáng)且廣泛的應(yīng)用?！庇伍L(zhǎng)江說(shuō)。
華為成研所的專家老師在授課中
在課程組老師講授基礎(chǔ)知識(shí)理論之余，華為成研所的專家老師對(duì)天線、濾波器、功放、射頻小信號(hào)四個(gè)組件進(jìn)行案例介紹，從需求、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)等方面一一進(jìn)行講解。每個(gè)組件提供近50頁(yè)幻燈片的內(nèi)容量進(jìn)行展示，符合成電學(xué)子學(xué)習(xí)特點(diǎn)以及華為開(kāi)發(fā)特色。
重視研究性的學(xué)習(xí)，強(qiáng)化理論與真實(shí)工程經(jīng)驗(yàn)的結(jié)合，手把手教導(dǎo)學(xué)生怎么做。首先讓同學(xué)們對(duì)國(guó)內(nèi)外射頻通信領(lǐng)域的最新技術(shù)進(jìn)行調(diào)研，再根據(jù)指定模塊的背景需求對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行解釋，最后根據(jù)指標(biāo)做出具體設(shè)計(jì)并仿真實(shí)現(xiàn)。
以目標(biāo)需求為導(dǎo)向，一步步剖析分解技術(shù)路線、技術(shù)流程，將系統(tǒng)拆解為模塊級(jí)、器件級(jí)，將所學(xué)的基礎(chǔ)理論應(yīng)用到每一個(gè)器件、模塊里。李建平專家認(rèn)為，“卡脖子”問(wèn)題落到實(shí)處，就是一種如何實(shí)現(xiàn)目標(biāo)需求、指標(biāo)是否達(dá)到的創(chuàng)新問(wèn)題。對(duì)于射頻電路，就是怎么按需搭出系統(tǒng)的問(wèn)題。
在與學(xué)生交流互動(dòng)中，李建平也會(huì)談到華為面臨的挑戰(zhàn)、未來(lái)規(guī)劃以及未來(lái)展望，當(dāng)感受到同學(xué)們對(duì)民族企業(yè)攻堅(jiān)克難的精神的充分認(rèn)可和點(diǎn)贊時(shí)，一種自豪感油然而生。他同時(shí)也相信，通過(guò)行業(yè)技術(shù)專家走進(jìn)課堂，“接地氣”的現(xiàn)身說(shuō)法，更能讓同學(xué)們對(duì)從事射頻通信等關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)工作的職業(yè)價(jià)值產(chǎn)生共情，進(jìn)而主動(dòng)將個(gè)人職業(yè)追求與國(guó)家發(fā)展需求聯(lián)系起來(lái)。
課程思政：弘揚(yáng)工匠精神、為國(guó)奉獻(xiàn)精神
在同學(xué)們眼中，“射頻電路理論與應(yīng)用”課程章節(jié)雖不多，但知識(shí)點(diǎn)覆蓋全面，內(nèi)容豐富，課堂精煉高效，主要章節(jié)都是電子通信領(lǐng)域的核心內(nèi)容，對(duì)相關(guān)專業(yè)的同學(xué)十分有用。不僅如此，課程組將理論知識(shí)與案例介紹相結(jié)合，以潛移默化的方式，弘揚(yáng)工匠精神、為國(guó)奉獻(xiàn)精神。
在講授“通信射頻系統(tǒng)理論”時(shí)，以我國(guó)自主組網(wǎng)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)為例，讓同學(xué)們知道學(xué)以致用將來(lái)可以給國(guó)家做大貢獻(xiàn)，培養(yǎng)同學(xué)們的愛(ài)國(guó)情懷。
在“射頻通信系統(tǒng)中電路理論”板塊中分析一些較為復(fù)雜電路時(shí)，向?qū)W生仔細(xì)分析設(shè)計(jì)的困難程度與制約因素，接著拋出問(wèn)題——“如何才能解決設(shè)計(jì)和應(yīng)用中遇到的實(shí)際問(wèn)題”。
“在課堂上講述‘航空’手藝人胡雙錢的事跡，告訴同學(xué)們不要害怕系統(tǒng)的復(fù)雜，也不能小看器件的微小，只要指標(biāo)達(dá)標(biāo)了，可能就是在某一性能上實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍。幫助同學(xué)們培養(yǎng)迎難而上的工匠精神?！?游長(zhǎng)江老師說(shuō)。
在講授“射頻通信中天線”時(shí)，以我國(guó)貴州FAST“天眼”系統(tǒng)為例，通過(guò)分享“FAST之父”南仁東先生的故事，讓同學(xué)們知道做天線也可以為國(guó)家做出卓越貢獻(xiàn)。
李建平在課堂上向同學(xué)們介紹從RU改成AU，最后建成集成基站，華為工程師為了減少插損做出的不懈努力，告訴同學(xué)們做工程不是一蹴而成，而是長(zhǎng)期投入、反復(fù)思考的過(guò)程。
華為作為中國(guó)民族企業(yè)，始終堅(jiān)持科技自立自強(qiáng)，直面一次次挑戰(zhàn)與打擊，這種不懈努力的斗爭(zhēng)精神和追求極致的工匠精神深深打動(dòng)著同學(xué)們。同學(xué)們的民族自信心被充分激發(fā)，深刻認(rèn)識(shí)到從事、深耕射頻通信事業(yè)的重要價(jià)值，紛紛表示要將這一信念貫徹到學(xué)習(xí)中，做出工程實(shí)績(jī)。
“研究生是做研究的學(xué)生，要通過(guò)多閱讀教材和文獻(xiàn)，廣泛而深入地學(xué)習(xí)該專業(yè)的基本知識(shí)，在理解理論原理的基礎(chǔ)上做好項(xiàng)目，同時(shí)要明白我們弘揚(yáng)工匠精神和為國(guó)奉獻(xiàn)精神的目的所在。”作為電子科大信通學(xué)院射頻集成電路與系統(tǒng)研究團(tuán)隊(duì)的一員，研究生楊曜林對(duì)導(dǎo)師文光俊教授的教誨記憶猶新。
在老師們的悉心指導(dǎo)下，楊曜林從射頻集成電路相關(guān)知識(shí)零基礎(chǔ)到逐漸建立起自己的思維架構(gòu)，并將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到在研項(xiàng)目“PoE供電蜂窩RFID系統(tǒng)”中，充分感受到了課程學(xué)習(xí)帶來(lái)的益處，也在這一過(guò)程中，被老師們對(duì)待學(xué)術(shù)一絲不茍的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度以及對(duì)待教學(xué)孜孜不倦的精神感動(dòng)，感到受益終身。
“游老師第一節(jié)課就幫我梳理清了基站的基本構(gòu)成，讓我對(duì)射頻和FPGA等的聯(lián)系逐漸清晰。此外，游老師也分享了工程師實(shí)際工作的一部分內(nèi)容，讓我對(duì)未來(lái)工作有了預(yù)先了解，更加強(qiáng)烈地感受到實(shí)現(xiàn)科技自立自強(qiáng)是吾輩之責(zé)?！蔽锢韺W(xué)院2023級(jí)熊偉旭說(shuō)。
文光俊、游長(zhǎng)江等任課老師將同學(xué)們的一番激情都看在眼里，為成電青年赤誠(chéng)的報(bào)國(guó)熱情而感動(dòng)，他們希望同學(xué)們能時(shí)刻保持善于鉆研、勇于拼搏的精神，學(xué)以致用，科技報(bào)國(guó)。
