高職物理課中電磁場與電磁波教學策略的探討

【摘要】在對高職物理課程中電磁場與電磁波的教學特點進行論述的基礎上，對高職物理課程電磁場與電磁波的教學策略進行分析。同時，以具體的教學內容為例探討了電磁場與電磁波的教學策略，為高職物理課程中電磁場與電磁波的教學提供參考。

【關鍵詞】高職物理 電磁波 電磁場

【中圖分類號】G718.5【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2013）01-0209-02

引言

隨著微波、磁場技術的廣泛應用，電磁場、電磁波知識的教學成為了當前高職物理課程教學的重點內容。尤其是對于高職學校機電專業學生而言，電磁場與電磁波教學尤其重要，是必不可少的內容。但是近幾年來，隨著高職院校的擴招，高職學生的學習能力不夠高是客觀問題，所以在高職物理教學的過程中保證高職學生高效的學習尤為重要。本文將從高職機電專業物理教學實際出發，探討高職物理課中電磁場與電磁波教學的具體策略，希望能為提高高職物理課程電磁場與電磁波教學水平起到一定的積極作用。

1.高職物理課程中電磁場與電磁波內容的特點

電磁場和電磁波是高職物理課程中包含豐富的數學和物理知識的部分課程，是高職物理課中難教、難學的一部分。該部分內容不但具有較強的理論性，同時還具有數學推導過程繁瑣、概念抽象等特點，這就要求學生在學習過程中應該具有較強的抽象思維能力、空間想象能力以及邏輯推理能力，在學習的過程中采用多樣化的分析方法。毋庸回避，而這對基礎不是很扎實的高職學生具有一定的難度。加之，由于高職物理電磁場和電磁波的部分實踐教學成本較高，教師在教學過程中就忽略了這部分實踐教學內容，導致學生在實際的學習過程中對學科知識難以理解和掌握，導致學生對電磁波和電磁場的相關知識理解不夠深入，難以融會貫通。

例如，在電磁波與電磁場的教學過程中，通常是以麥克斯韋的電磁場基本理論為基礎，在此基礎上分析并論述“電磁場與電磁波”的相關內容。在該部分內容的學習過程中，由于學生物理、數學知識以及抽象思維能力的不足，導致學生在理解電磁理論方程的過程中出現了似懂非懂、知其然而不知其所以然的問題。這些特點都要求對現代高職物理教學方式進行改革。

2.教學方法的選擇

在采用傳統的教學方法過程中，高職物理課中的電磁場與電磁波教學主要注重理論教學，而實踐教學內容所占的比例相對較小。這首先給學生形成了一個該部分內容實用性不強的印象，導致高職學生完全失去了學習動力。同時，該部分內容還存在著考核內容較為單一，絕大部分情況是通過筆試考試分數決定考核成績，沒有對高職學生的動手能力進行鍛煉與考核。基于此，在高職物理課中的電磁場與電磁波教學過程中應該從以下幾個方面著手改革：

2.1 將提高學生興趣作為主要目標，以實踐應用作為教學組織的主要內容

在教學過程中，從機電專業工程應用以及工程實踐的角度出發，以具體的實際問題為突破口，對課本的內容進行講授，采用理論聯系實際的方式，極大地激發學生的學習興趣。在教學過程中注重理論知識以及理論知識在實際生活中的應用實例介紹，諸如電磁場理論在現代通信衛星、電磁波技術在醫療、生物及化學等多個領域的應用，提高學生的學習興趣。

2.2 充分利用現代信息網絡，持續更新教學內容

隨著現代電磁技術的迅速發展，高職物理教學內容應該在基礎內容和知識方面進行持續的更新，尤其是在電磁技術的應用方面，應該通過持續更新的方式方能充分提高學生的學習興趣。對于更新教學內容的方式，利用現代信息網絡是一個有效的途徑。這不但要求教師在教學過程中充分應用信息網絡，同時還應該積極地引導學生正確合理地使用網絡資源，對電磁學科發展與應用的最新動態予以認識。教師在教學的過程中則重點關注電磁技術的發展現狀，在對原有經典理論知識進行分析、講解的同時，適當地增加新的理論及應用技術，對教學講義進行持續更新、充實和完善。

2.3 淡化理論公式的推導過程

電磁波理論公式的推導是一個較為復雜而繁瑣的過程，它對高等數學以及電磁學等都有較高的要求。但是，從高職學生的實際情況以及學生工作過程中的實際應用來看，學生只需要對各個微波元器件的工作原理進行了解，在此基礎上對元器件的內部結構與尺寸等進行適當改進即可，并不需要太多的數學理論知識。因此，高職教師在教學的過程中可以適當地對理論公式予以淡化，這樣不但消除了學生畏難的情緒，同時也提高了學生的學習積極性。

2.4 綜合采用多種教學方法

當前高職物理教學過程中，主要采用的教學方法包括利用仿真軟件教學和多媒體教學兩種主要的方式。其中，仿真軟件教學方式給學生提供了一個真實的數字平臺，學生能夠通過軟件設計出元器件。在教學中充分的利用仿真軟件可以有效的縮短電磁理論計算的時間，同時還可以顯著的提高學生的設計能力。

而多媒體教學具有圖、文、聲并茂的教學特點，所以在教學過程中適當的應用多媒體來表示電磁波元器件的外部特點及內部結構特征，通過短片、動畫等形式使得學生能夠對課本上的理論知識形成一個更加深刻、直觀的理解。

同時，對于條件不夠成熟的高職院校而言，在教學的過程中可以通過形象化的教學方式提高電與磁物理教學的水平。例如，在教授“運動的電場產生磁場”的教學內容方面時，長直導線長為L，其中通過電流I，則與導線距離為r處的磁通密度為B，

這時，長直導線周圍的磁感線應該是一個沿著垂直導線平面內的同心圓，可以采用右手螺旋定則的方式予以表示，可以用圖1表示。

而從形象化教學的角度出發，設想伴隨著運動電荷產生了一個運動的電場，而運動的電場又會產生一個運動的磁場。如圖2所示，當載流導線的電子以速度做定向運動時，導線截面中的正離子被認為是靜止不動的，而正離子所產生的靜電場與電子產生的靜電場則出現相互抵消的現象。但是，由于正離子靜止不動，導致運動電子所產生的電場并沒有被抵消。然而，由于正離子沒有運動，從而伴隨運動電子的運動電場所產生的磁場沒有抵消。這時，在導線長為L，半徑為r的圓柱面之上，導線的線電荷密度為ρ，則在該圓柱面上所產生的電通量是：

電通量=E×S=E2πrL。

由高斯定理有：

則與導線相距πr距離的運動電場的場強E=。

2.5 積極開展互動式的教學方式

在新的教學理念之下，學生是整個教學過程的主體。因此，教師在教學過程中通過互動式的教學方法，讓學生帶著自己的知識，經驗、思考、靈感、興致參與活動，這樣可以為他們萌發創新意識，培養創新能力提供良好的契機。為了形成較好的學習氛圍，應該鼓勵學生提問。教師可以在電磁場或者電磁波結束之后進行分組討論，通過這種方式能有效的提高他們學好高職物理課程的積極性與信心。同時，教師還應該強化教學實踐環節，通過實踐教學活動提高學生對知識的理解與鞏固，鍛煉學生的整體應用能力，提高學生解決實際問題的能力。同時，及時的更新課程內容，對教學講義進行逐步的完善，帶動學生的學習興趣。由于高職物理的理論性較強，因此在教學的過程中還可以采用上述形象化的教學方式來加強學生對理論知識的理解，并結合實驗課程增加學生的感性認識，加深學生對所學習內容的理解與掌握。

2.6 對教學內容進行精心設計

電磁場與電磁波的內容具有理論性較強、內容枯燥以及思維抽象等特點，導致學生難以提起興趣進行深入的學習，在學習的過程中容易出現走神等現象。這時，教師應該以提高學生興趣為首要目的，對教學內容進行精心設計，這一點尤為重要。在實際的講授過程中，將重點放在電磁學的基本概念以及基本理論的闡釋方面；而在實踐課程的教學過程中，結合課程教學的主要內容，精心設計幾個經典的案例，在每次課程進行之前都從工程實際出發，提起學生的學習胃口，接下來的課程教學內容自然能夠達到預期的效果。

結語：

本文在對高職物理課程中電磁場與電磁波的教學特點進行論述的同時，對高職物理課程電磁場與電磁波的教學策略進行分析。同時，以具體的教學內容為例探討了電磁場與電磁波的教學策略，對提高高職物理課程中電磁場與電磁波的教學水平具有一定的積極作用。

參考文獻：

[1]錢大慶. 高職物理形象法教學中電磁場概念的解讀[J]. 常州信息職業技術學院學報， 2009，6（5）：26-28.

[2] 趙鳳梅. 高職院校“微波技術”課程教學方法的探討[J]. 技術物理教學， 2012，20（2）：37-38.

[3] 張同權. “對稱原理”在電磁學中的應用[J]. 數理化學習，2011（12）：29-32.