電磁場理論課程教學多角度探索

胡學寧

摘要：本文對電磁場課程教學進行了多角度探索。激發(fā)學生學習興趣貫穿整個課堂教學，從引入最新的電磁場理論研究進展，到運用各種教學方法，起到了良好的效果。獨特的教學方法給學生營造了輕松愉快的學習氛圍，學生在這樣的氛圍中，學習熱情較高。能力的培養(yǎng)是大學教學的目標，在有限的時間里培養(yǎng)學生的各種能力是一個挑戰(zhàn)。為此，作者在課堂教學中做到深入淺出、形象、通俗易懂，并把科研的思想融入教學中，注重課后作業(yè)的完成質(zhì)量，從而培養(yǎng)了學生的邏輯思維能力、自學能力及知識的運用能力等。

關(guān)鍵詞：電磁場；電磁波；激發(fā)興趣；教學方法；能力培養(yǎng)

中圖分類號：G642.3 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）41-0180-02

電磁場理論是通信、電子專業(yè)本科學生的專業(yè)基礎(chǔ)課，作為微波技術(shù)等課程的基礎(chǔ)以及眾多關(guān)于電磁波應用的基礎(chǔ)，無疑是非常重要的，但由于課程要求有非常好的電磁學和數(shù)學基礎(chǔ)，而且涉及的數(shù)學知識涵蓋了高等數(shù)學的上、下冊內(nèi)容，學生普遍反映難懂。很多老師從多個方面對課程教學做了研究探索，有的老師從提高學生的學習興趣和物理量對比進行課程教學[1]，有的老師采取調(diào)動學生積極性、利用多媒體和網(wǎng)絡(luò)資源進行教學[2]，有的老師從教材建設(shè)、教學內(nèi)容和教學方法、教學手段、考核方式等方面探討課堂教學[3]。作為老師，我認為這門課確實比較難，因為學生在以往學習過程中對物理和數(shù)學概念沒有深刻理解，不能將所學的知識關(guān)聯(lián)起來。經(jīng)過十多年的教學積累，我不斷摸索總結(jié)教學過程遇到的問題及解決問題的辦法，課堂教學受到學生歡迎。

一、激發(fā)學生興趣，這一理念始終貫穿于我的教學過程

眾所周知，興趣是最好的老師。我根據(jù)課程內(nèi)容，會介紹與電磁場和電磁波有關(guān)的最新的研究進展、生活生產(chǎn)實踐的應用，比如2012年國家最高科學技術(shù)獎獲得者王小謨院士和由他主導研制的預警機作為領(lǐng)航機型，引領(lǐng)機群，“米秒不差”地飛過天安門廣場的實例；比如2016年關(guān)于量子雷達最新的研究進展，我都及時引入課堂，介紹隱形飛機和微波爐的原理及應用等。這些都激起了學生極大的興趣，課后他們會自己查一些相關(guān)的資料，關(guān)注電磁場與電磁波的應用等，興趣是學習課程良好的基礎(chǔ)。但是，僅憑興趣還不夠。如果不能很好地理解課程內(nèi)容，跟不上課程進度，興趣就會慢慢消失。為此，我在整個教學過程中采取了多種教學手段和方法，讓學生能夠保持學習興趣。

二、獨特的教學方法，深受學生的歡迎

雖然電磁場理論是學生公認比較難又枯燥的課程，但我還是盡量去營造師生互動積極、討論熱烈的氛圍，做到松弛有度。我的課堂是開放式的，講課過程中引導學生思考問題，與學生互動交流。問題的設(shè)計也是多樣的，有啟發(fā)式的、有懸念式的、有漸進式的，讓學生在整個教學過程能緊跟老師的思路，同時又有思考的余地。當講述一些重點、難點時，做到講解清晰、邏輯性強，并用身邊的事例和手邊物品形象明了地講解問題，此方面的詳細內(nèi)容見第三部分。注意觀察學生的聽課動向和狀態(tài)，如果學生比較茫然，說明對問題還是不理解，我會再講解一遍。如果學生精神不集中或顯疲憊，我會在講課間隙或課前，用一兩分鐘講一些科技動態(tài)、勵志故事等，這些多種勉勵形式既調(diào)節(jié)氣氛又讓學生充滿學習熱情。學生給予我最多的評語是：老師認真負責，風趣幽默，講課通俗易懂。

三、重點和難點的講解，形象、通俗易懂

電磁場理論的難點比較多，涉及眾多的數(shù)學和物理基礎(chǔ)，如何將枯燥的內(nèi)容變得簡單明了讓學生容易接受，是一個挑戰(zhàn)。首先我在備課環(huán)節(jié)作了充分的準備，閱讀了大量的參考書和相關(guān)資料，做到對課程內(nèi)容熟練掌握，并融入了自己對問題的理解，講課時已能做到深入淺出、清晰明了。比如第一章的矢量分析[4]，是整個課程的數(shù)學基礎(chǔ)，熟練掌握矢量的概念和運算規(guī)則是學好電磁場理論的關(guān)鍵之一。講矢量在不同坐標系的表示時，我通過多媒體課件展示，利用清晰的圖形顯示一個矢量在坐標系中的三個分量表示，為了讓學生更深入理解矢量概念，我也會利用粉筆等展示一幅動態(tài)矢量投影關(guān)系圖。比如講解電磁波的反射和透射及波導等問題時，我也會利用桌面、粉筆盒、粉筆等來形象展示電磁場矢量與不同媒質(zhì)邊界面、入射面等的關(guān)系圖。學生反映我的教學方法形象、通俗易懂。當講到一些公式的推導和例題等重點、難點時，我會選擇利用板書及講解向?qū)W生展示嚴謹?shù)倪壿嬐评磉^程，力求過程清晰明了，并在重點、難點的講解過程中補充學生的基礎(chǔ)知識漏洞和適當擴展課程內(nèi)容，讓學生打牢基礎(chǔ)又培養(yǎng)其深入思考的能力。

四、注重能力的培養(yǎng)，科研思想融入教學

大學課程的學習過程，知識的積累固然重要，但能力的培養(yǎng)更為重要。因為知識的更新太快了，如何快速學習接受新知識顯得尤其關(guān)鍵，既培養(yǎng)了學生學習的能力，又能把所學知識熟練應用到實際中。想讓學生保持學習興趣，培養(yǎng)學生具備探索的精神，在探索的過程中獲得發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的樂趣。很多看似熟悉、簡單的問題，深入探究，會發(fā)現(xiàn)并沒有真正的理解。為此，我將科學研究的思想，即追根溯源和創(chuàng)新的思想，時時滲透到教學過程中，培養(yǎng)學生自己發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。我在教學過程中針對學生可能遇到的問題，由基本概念開始，由淺及深，逐步加深學生對問題的理解。

五、修改和補充教學內(nèi)容，及時更新教案和課件

課件是時時更新的，備課、上課的過程有新的想法，會及時補充修改教案和課件。我手中有幾十本電磁場理論的本科生教材[4-8]，每本教材都有自己的特點和側(cè)重點。除了以選中的教材為重點，每堂課內(nèi)容我都會參考其他教材的相關(guān)部分，加深和擴展對教學內(nèi)容的理解。另外，我時時關(guān)注電磁場理論方面的研究進展和最新應用技術(shù)，結(jié)合教學內(nèi)容引入到課堂教學中，如在第一部分提到的預警機和量子雷達。

六、重視課后作業(yè)，培養(yǎng)學生自學能力

大學的課程，老師只起到了引領(lǐng)的作用，學生課后的自學、復習鞏固才至關(guān)重要，缺少了這一環(huán)節(jié)，課堂教學質(zhì)量就大打折扣。一方面，布置學生課下看書，做課后習題，查缺補漏；另一方面，布置一些課外作業(yè)，查找文獻資料，寫相關(guān)的調(diào)查報告。這些作業(yè)都定期上交，我會給每個學生打分，成績最終計入期末考試成績中。以這種方式督促學生課下復習課本知識和拓展課外知識，培養(yǎng)學生主動學習的能力。

參考文獻：

[1]葛文萍，賈振紅.“電磁場理論”教學的幾點思考[J].高等理科教育，2008，（4）：62-64.

[2]文宇橋.淺談電磁場理論的教學方法[J].中國西部科技，2010，233（36）：77-78.

[3]曹斌照，許福永，楊中磊，李月娥.關(guān)于“電磁場理論”課程建設(shè)的探討與實踐[J].高等理科教育，2007，75（5）：43-45.

[4]謝處方，饒克謹.電磁場與電磁波[M].北京：高等教育出版社，2006.

[5]焦其祥，顧畹儀.電磁場與電磁波[M].北京：科學出版社，2007.

[6]楊儒貴.電磁場與電磁波[M].北京：高等教育出版社，2007.

[7]黃玉蘭.電磁場與微波技術(shù)[M].北京：人民郵電出版社，2007.

[8]毛鈞杰.微波技術(shù)與天線[M].北京：科學出版社，2006.endprint