摘 要:《電磁場與電磁波》課程主要介紹宏觀電磁場和波的基本規律、基本性質和應用,該課程的學習對學生樹立嚴謹的科學思想和提高抽象思維能力具有重要的作用。本文從作者教學實際出發,針對該課程的特點和學生的學習狀況,提出對《電磁場與電磁波》課程教學的看法。
關鍵詞:電磁場與電磁波教學探討
中圖分類號:G642文獻標識碼:A文章編號:1673-9795(2011)05(a)-0105-01
《電磁場與電磁波》是一門理論性很強的專業基礎課,是電子和通信專業學生的必修課程。近代科學技術的發展過程表明,《電磁場與電磁波》的基本理論是一些交叉學科的生長點和新興學科發展的基礎。同時,《電磁場與電磁波》也是一門承前啟后的課程,它是大學物理電磁學的進一步深化,又承接著電子通信專業“微波技術”、“移動通信技術”、“光纖通信”、“射頻電路設計”、“電磁兼容”等其他課程。在實際教學過程中,《電磁場與電磁波》是學生反映較難掌握的課程之一,具體表現為:理論知識聽不懂;聽懂了但不會做題;題目做出來了卻不能理解其含義。如何使學生有效地掌握電磁場的基本理論,對其以后課程的學習非常重要。
1#8201;從課程的實際應用出發,激發學生學習興趣
純粹的理論課程往往會使學生覺得枯燥乏味。雖然《電磁場與電磁波》也具有較強的理論性,但電磁波的應用已廣泛深入到人們的日常生活。因此,在授課過程中多給學生講述一些身邊的電磁場應用的例子,會大大激發學生學習該課程的積極性,使其由被動接受變為主動學習,對掌握本課程有很大幫助。比如,可在緒論中講解電磁爐的原理,指出對應的理論部分。對學生感興趣的現象,比如手機短信的發送、傳播及接收,結合理論知識進行講解。大量運用生活中的實例進行教學,不僅可以很好的貫穿理論知識,還可讓學生切身感受學好本課程的必要性。
2#8201;設置開放性問題,引導學生獨立思考
高等數學是《電磁場與電磁波》的先修課程,尤其是矢量代數、矢量微積分、微分方程與特殊函數等是本課程必備的數學基礎。在課程教學中,結合數學知識設置一些開放性的問題,可以培養學生思考問題的習慣。例如,界面上自由電荷面密度為0時,靜電場電位的導數滿足,另外,電位是連續的,單從數學上看這兩個關系式似乎不能同時成立,引導學生從函數的角度認識電位,上述的邊界條件是成立的。再如關于電流環軸線上的磁場,通過計算得到其方向是沿著軸線方向,這里可以給學生設置問題:磁力線是閉合曲線,但電流環軸線上的磁場始終沿著軸線方向,怎么才能閉合呢。類似的問題都需要學生利用所學的數學、物理等知識進行解答,可以鍛煉學生思考問題的能力。
3#8201;以鼓勵為主,培養學生解題積極性
《電磁場與電磁波》之所以成為學生較難掌握的課程之一,除了其理論性較強外,很重要的一點是習題解答較困難。有的同學雖然可以理解書本內容,但由于做題中需要用到很多高等數學的知識,導致習題做不出來。所以在作業批改過程中,發現很多同學都是參照或者照抄習題答案,這樣不僅不能通過作業加深對基礎知識的掌握,反而助長了不正之風。因此,在教學過程中需要向學生強調,不理解的問題可以相互討論,根據自己的思路去解題,這樣才能發現問題。鼓勵學生獨立完成作業,對思路新穎、見解獨到的同學提出表揚,從而培養學生解題的積極性。
4#8201;對教學內容前后貫穿,讓學生系統掌握所學知識
《電磁場與電磁波》課程的主要內容包括靜電場、恒定磁場、邊值問題、交變電磁場、電磁波的傳播、輻射等,這些章節并不是孤立存在的,在教學過程中可以相互貫穿,系統講解。比如靜電場、恒定磁場和交變電磁場三部分在章節排布上非常相似,都是從實驗現象出發,推導基本方程,再由基本方程得到邊界條件,最后是相應的場力、能量等。在學習中提醒學生注意前后知識之間的聯系,有助于學生把握來龍去脈,建立溫故知新的知識框架,形成完整的認知體系。
5#8201;利用基礎知識解決實際問題,培養學生創新能力
創新意識和能力是學生應具備的素養要求,在講課過程中要注重對學生創新意識的培養,讓學生了解與課程相關的科學前沿知識。比如對于手機天線的設置問題,如何使得電磁波更好的產生和接收,如何使得電磁波的輻射對人體的影響最小,雖然受限于專業知識解決不了這些問題,但讓學生在課本知識的基礎上查閱相關資料,將自己對該問題的認識整理成作業或論文并作為平時成績的一部分,可以很好的培養創新能力,并拓寬學生知識面。
6#8201;結語
《電磁場與電磁波》是一門很重要的專業基礎課,對學生的要求很高,掌握了這門課才能順利進行以后課程的學習。教師在授課過程中要充分調動學生的主觀能動性,師生共同合作,克服學習中的障礙,在融洽的教與學過程中,更好的完成該課程的學習。
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