地方院校《電磁場與電磁波》教學(xué)改革的探索

陳莉明

摘 要：《電磁場與電磁波》屬于電子、通訊類類學(xué)科的主要專業(yè)基礎(chǔ)課之一。它不僅是許多專業(yè)課的重要基礎(chǔ)，而且也是許多新興邊緣學(xué)科的發(fā)展基礎(chǔ)和生長點(diǎn)。本文提出了一種打破傳統(tǒng)的以講授法為主的教學(xué)方法，從教學(xué)重點(diǎn)出發(fā)，抓住關(guān)鍵，以發(fā)揮學(xué)生的主體性為前提，開展講授與討論相結(jié)合的研討式課堂教學(xué)方法。

關(guān)鍵詞：電磁場與電磁波 教學(xué)改革 小組討論

中圖分類號(hào)：G420 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）08（a）-0181-01

《電磁場與電磁波》課程主要研究電磁場的基本屬性，電磁場的運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及它和帶電物質(zhì)之間的相互作用。通過本課程的學(xué)習(xí)，希望學(xué)生能掌握電磁場的基本規(guī)律，加深對(duì)電磁場的性質(zhì)和時(shí)空概念的理解。獲得本科課程領(lǐng)域內(nèi)分析和處理一些基本問題的初步能力，為以后解決實(shí)際問題打下基礎(chǔ)。

1 改革的主要內(nèi)容

對(duì)課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革，精簡繁難的理論推導(dǎo)過程，重視對(duì)理論推導(dǎo)結(jié)論的理解和掌握；在教學(xué)過程中，應(yīng)針對(duì)重點(diǎn)內(nèi)容精講細(xì)講，突出關(guān)鍵點(diǎn)。該課程是光纖通信等課程的基礎(chǔ)，在課程內(nèi)容選擇時(shí)，針對(duì)后續(xù)課程相關(guān)內(nèi)容做出調(diào)整，為后續(xù)課程打好基礎(chǔ)。打破傳統(tǒng)的以講授法為主的教學(xué)方法，從教學(xué)重點(diǎn)出發(fā)，抓住關(guān)鍵，以發(fā)揮學(xué)生的主體性為前提，開展講授與討論相結(jié)合的研討式課堂教學(xué)方法，課堂上以討論和交流為主，教師答疑釋惑，注重講練結(jié)合。建立學(xué)習(xí)小組，每學(xué)期開展3～4次（每次20 min）由學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自己講演、同學(xué)提問、教師點(diǎn)評(píng)的互動(dòng)式教學(xué)，切實(shí)培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。把傳統(tǒng)板書、多媒體顯示、教師講授、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源拓展等教學(xué)手段有機(jī)結(jié)合，使教學(xué)更具吸引力，進(jìn)一步提高課堂教學(xué)效率。用好多媒體教學(xué)技術(shù)，充分利用但不能局限于其優(yōu)勢的地方，不要被它束縛住了手腳，要從課件中走出來，認(rèn)真?zhèn)浜妹恳惶谜n，精益求精，利用好動(dòng)畫制作、三維視頻、結(jié)合音頻等技術(shù)，生動(dòng)形象授課，更直接、更直觀地展示測試原理與測試技術(shù)；在教學(xué)過程中，可結(jié)合教材重點(diǎn)知識(shí)和學(xué)生學(xué)習(xí)興趣所在，不定期的組織學(xué)生學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)精品課程、講座，拓展教學(xué)資源，加強(qiáng)知識(shí)點(diǎn)的鞏固和學(xué)術(shù)視野的拓寬，深化學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系。

2 舉例

下面重點(diǎn)介紹將小組討論引入教學(xué)的主要形式。選用教材《電磁場與電磁波》2（第3版），由王家禮等編著。該課程包括三大方面：電磁場理論、電磁波理論，電磁波傳導(dǎo)理論。以第一部分電磁場理論為例，這部分分為靜電場、恒定電流場和靜磁場三部分。每一部分都分別討論了場方程、邊界條件。如果針對(duì)這兩部分開展一次討論課，將兩部分對(duì)照起來加以對(duì)比，更有利于學(xué)生加深這部分知識(shí)的理解。

靜電場是由空間靜止電荷產(chǎn)生的一種發(fā)散場。描述靜電場的基本變量是電場強(qiáng)度、電位移矢量和電位。電場強(qiáng)度與電位的關(guān)系為：。靜電場方程是高斯定理和安培環(huán)路定理的積分形式和微分形式。

高斯定理，安培環(huán)路定理。靜電場的邊界條件可以由圖1進(jìn)行分析。

恒定電流場是指恒定電流的電場，其基本方程是電流連續(xù)性方程和安培環(huán)路定理，電流連續(xù)性方程：，安培環(huán)路定理：。同理，可以仿照圖1分析恒定電流場的邊界條件。

由恒定電流或永久磁體產(chǎn)生的磁場不隨時(shí)間變化，稱為恒定磁場或靜磁場。其基本方程是磁通連續(xù)性原理和安培環(huán)路定理，磁通連續(xù)性原理：，安培環(huán)路定理：。可以仿照圖1分析靜磁場的邊界條件。

將三部分進(jìn)行總結(jié)對(duì)比可以得出表1的結(jié)論。

具體方法是：將班上的學(xué)生分成兩位為一組，需要完成討論內(nèi)容的Word文檔，PPT文檔。集中安排一次課，每組派一位學(xué)生根據(jù)自己的理解，對(duì)三部分的兩個(gè)方面進(jìn)行比較講解，每組講解用時(shí)8 min，留兩分鐘回答問題，其余學(xué)生可以對(duì)這組的學(xué)生講解的內(nèi)容提問，提問的學(xué)生會(huì)有加分，根據(jù)每組學(xué)生準(zhǔn)備情況和講解情況給分，并計(jì)入平時(shí)成績。討論時(shí)間可以安排在第三章內(nèi)容上完以后，給出一周的準(zhǔn)備時(shí)間。通過這次討論，學(xué)生可以在與其他學(xué)生討論的過程中加深對(duì)這一部分知識(shí)的理解，并且這樣更加深印象。

3 改革預(yù)期成效

通過本課程教學(xué)改革的實(shí)施將充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性，以課堂上的講練習(xí)結(jié)合為基本教學(xué)形式，學(xué)生在課堂得到實(shí)際鍛煉，切實(shí)提高課堂教學(xué)效率。摸索出一套適合電信專業(yè)的電磁場與電磁波課程的教學(xué)模式和方法。

參考文獻(xiàn)

[1] 王家禮，朱滿座，路宏敏.電磁場與電磁波[M].西安電子科技大學(xué)出版社，2009.