轉(zhuǎn)型中地方本科院校電子類專業(yè)“電磁場與電磁波”課程教學(xué)改革思考

周永軍　張輝

【摘 要】針對“電磁場與電磁波”課程教學(xué)效果現(xiàn)狀，從優(yōu)化課程體系、多媒體與傳統(tǒng)板書相結(jié)合、引入電磁仿真軟件輔助教學(xué)、設(shè)置合理評價激勵機(jī)制等方面提出一些改革思路，希望通過課程改革能進(jìn)一步提高教學(xué)效果，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣及創(chuàng)新能力。

【關(guān)鍵詞】轉(zhuǎn)型；地方本科院校；電子專業(yè)；電磁場與電磁波；教學(xué)改革；思考

【Abstract】Against the teaching status in “electromagnetic fields and waves”， some reform ideas were put forward from optimizing curriculum system， combination multimedia with the traditional blackboard， the introduction of electromagnetic simulation software assisted teaching and set a reasonable evaluation and incentive mechanism and so on. We hope to improve teaching effectiveness， enhance student interest in learning and innovation ability.

【Key words】Transformation； Local undergraduate university； Electronic speciality； Electromagnetic field and wave； Teaching reformation； Thinking

0 引言

目前，中國正處于加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，全面深化改革和全面建成小康社會的關(guān)鍵時刻，信息與工業(yè)深度融合及新型城鎮(zhèn)化戰(zhàn)略的全面啟動等都要求高等教育向現(xiàn)代生產(chǎn)服務(wù)一線提供既掌握現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)知識又接受系統(tǒng)技能訓(xùn)練的應(yīng)用復(fù)合型、創(chuàng)新性人才[1]。作為我國高等教育體系重要組成部分的地方本科院校在平衡區(qū)域高等教育布局、促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展中起到了不可替代的作用，由于受辦學(xué)基礎(chǔ)條件、經(jīng)驗、資源等因素限制，培養(yǎng)的學(xué)生重理論、輕實踐，不能很好地滿足企業(yè)用人需要等問題。面對經(jīng)濟(jì)社會轉(zhuǎn)型對人才培養(yǎng)提出的新要求，地方本科院校要轉(zhuǎn)變過去辦學(xué)模式，突出實踐和創(chuàng)新，強(qiáng)化學(xué)生職業(yè)能力的培養(yǎng)。課程是高校教育教學(xué)中一個重要基點(diǎn)，是實現(xiàn)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，體現(xiàn)學(xué)校辦學(xué)質(zhì)量和特色的基本單元，因而高校教學(xué)改革首先就應(yīng)從課程改革開始，不斷提升學(xué)生實踐創(chuàng)新能力。

1 “電磁場與電磁波”課程教學(xué)現(xiàn)狀

2007年5月教育部電子信息科學(xué)與工程類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會確定了“電磁場與電磁波”課程是通信工程、電子信息工程和電子信息科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)本科生必修的一門重要專業(yè)核心基礎(chǔ)課[2]。因該課程涉及大量物理及數(shù)學(xué)知識，具有概念抽象、理論性強(qiáng)、公式繁多等特點(diǎn)，所以學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高，純粹為了考試而學(xué)習(xí)。筆者所在咸陽師范學(xué)院是一所省屬地方本科院校，該課程主要面對學(xué)院的電子科學(xué)與技術(shù)、電子信息工程、電磁波與無線電技術(shù)三個專業(yè)開設(shè)，是學(xué)生公認(rèn)的難學(xué)難懂課程之一，常處于老師難教，學(xué)生難學(xué)的兩難局面。筆者依據(jù)教學(xué)經(jīng)歷對該課程的教學(xué)提出自己的幾點(diǎn)思考，希望能有助于進(jìn)一步提高教學(xué)效果，提高學(xué)生創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)的能力。

2 教學(xué)方法和教學(xué)手段改革

2.1 優(yōu)化課程體系

教學(xué)內(nèi)容上“電磁場與電磁波”與“電磁學(xué)”、“微波技術(shù)與天線”等課程有部分重疊，教學(xué)中可對這些課程進(jìn)行優(yōu)化整合，做好劃分與銜接，做到課程內(nèi)容緊湊，理論連貫。

2.2 多媒體與傳統(tǒng)板書相結(jié)合

傳統(tǒng)板書教學(xué)方式已不適應(yīng)當(dāng)今多元化教學(xué)的需求，像“電磁場與電磁波”抽象復(fù)雜的課程，如果學(xué)生沒有較好數(shù)學(xué)功底和較強(qiáng)空間想象能力，僅通過板書方式是難以領(lǐng)會電磁波在空間上的分布和時間上的變化規(guī)律[3]，而多媒體技術(shù)可將該課程中抽象問題用形象動畫或圖片展現(xiàn)，這樣不僅有助于學(xué)生對“電磁場與電磁波”課程內(nèi)容的直觀認(rèn)識，而且可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果[4]；而僅采用單一多媒體教學(xué)（通常缺乏詳細(xì)的推導(dǎo)過程），則不利于學(xué)生對理論性強(qiáng)的公式及定理理解，則會失去多媒體技術(shù)優(yōu)勢。板書式和多媒體式教學(xué)有機(jī)結(jié)合起來可能會達(dá)到更好的效果[3]。

2.3 引入電磁仿真軟件輔助教學(xué)

電磁場與電磁波現(xiàn)象具有復(fù)雜的空間分布及不可見的特性，一般通過抽象的想象或測量儀器幫助學(xué)生對電磁現(xiàn)象的理解，其中最有效的方式是讓學(xué)生借助儀器親自感知，這樣不僅將抽象問題具體化，增加學(xué)生動手機(jī)會而且培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，但“場”類實驗配套設(shè)備不僅昂貴且操作復(fù)雜，要得到準(zhǔn)確的測量結(jié)果還需專門的測試場地。隨著計算機(jī)技術(shù)發(fā)展，電磁仿真軟件如Ansoft HFSS、 ADS等[5]及matlab對電磁場和電磁波時空變化動態(tài)展現(xiàn)[6]可彌補(bǔ)實驗硬件條件的不足，一方面可對電磁場問題進(jìn)行仿真分析并可視化展現(xiàn)結(jié)果，這樣既解決了電磁場與電磁波的抽象性問題，又激發(fā)學(xué)生對該課程的學(xué)習(xí)興趣，另一方面開展電磁分析軟件輔助教學(xué)也有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新精神，有利于培養(yǎng)具有工程實踐能力的卓越工程師。

2.4 設(shè)置合理評價機(jī)制

考核方式是課程教學(xué)的指揮棒，采用何種考核方式將對課程教學(xué)帶來很大影響。筆者所在學(xué)院是以期末閉卷考試成績（80%）及平時作業(yè)的成績（20%（以出勤率 作業(yè)質(zhì)量為主））加權(quán)平均后的成績作為評定標(biāo)準(zhǔn)。為了獲得高分考試前學(xué)生往往死記硬背大量的公式及定理，而不能對課程融會貫通，這種考核方式往往不能全面反映學(xué)生真實的水平。筆者認(rèn)為考核方式應(yīng)多樣化，學(xué)生根據(jù)自己的能力及課程要求，選擇適合自己的考試方式，例如多鼓勵學(xué)生以研究性學(xué)習(xí)的形式對本課程感興趣的領(lǐng)域進(jìn)行探索，考核成績可從學(xué)生參與的態(tài)度和表現(xiàn)、研究能力以及最后成果匯報時的表現(xiàn)方面進(jìn)行評定。

3 總結(jié)

筆者針對“電磁場與電磁波”課程教學(xué)現(xiàn)狀，從優(yōu)化課程體系，多媒體與傳統(tǒng)板書相結(jié)合、引入電磁仿真軟件輔助教學(xué)、設(shè)置合理評價激勵機(jī)制等方面提出對該課程教學(xué)改革的幾點(diǎn)思考。面對我國部分高等教育院校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)型的今天，提高教學(xué)質(zhì)量無疑是重中之重，而提高教學(xué)質(zhì)量的途徑進(jìn)行教學(xué)改革。而教學(xué)改革的核心是創(chuàng)新。教師只有在不斷改革創(chuàng)新教學(xué)方式中才能不斷提高教育教學(xué)水平，才能提高學(xué)生的創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)素質(zhì)。

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[責(zé)任編輯：王偉平]