電磁場理論課程教學(xué)多角度探索

胡學(xué)寧

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

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

中圖分類號：G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)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(xué)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(yīng)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(xué)和數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，而且涉及的數(shù)學(xué)知識涵蓋了高等數(shù)學(xué)的上、下冊內(nèi)容，學(xué)生普遍反映難懂。很多老師從多個方面對課程教學(xué)做了研究探索，有的老師從提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和物理量對比進(jìn)行課程教學(xué)[1]，有的老師采取調(diào)動學(xué)生積極性、利用多媒體和網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行教學(xué)[2]，有的老師從教材建設(shè)、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法、教學(xué)手段、考核方式等方面探討課堂教學(xué)[3]。作為老師，我認(rèn)為這門課確實(shí)比較難，因?yàn)閷W(xué)生在以往學(xué)習(xí)過程中對物理和數(shù)學(xué)概念沒有深刻理解，不能將所學(xué)的知識關(guān)聯(lián)起來。經(jīng)過十多年的教學(xué)積累，我不斷摸索總結(jié)教學(xué)過程遇到的問題及解決問題的辦法，課堂教學(xué)受到學(xué)生歡迎。

一、激發(fā)學(xué)生興趣，這一理念始終貫穿于我的教學(xué)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(jìn)展、生活生產(chǎn)實(shí)踐的應(yīng)用，比如2012年國家最高科學(xué)技術(shù)獎獲得者王小謨院士和由他主導(dǎo)研制的預(yù)警機(jī)作為領(lǐng)航機(jī)型，引領(lǐng)機(jī)群，“米秒不差”地飛過天安門廣場的實(shí)例；比如2016年關(guān)于量子雷達(dá)最新的研究進(jìn)展，我都及時(shí)引入課堂，介紹隱形飛機(jī)和微波爐的原理及應(yīng)用等。這些都激起了學(xué)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(yīng)用等，興趣是學(xué)習(xí)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(jìn)度，興趣就會慢慢消失。為此，我在整個教學(xué)過程中采取了多種教學(xué)手段和方法，讓學(xué)生能夠保持學(xué)習(xí)興趣。

二、獨(dú)特的教學(xué)方法，深受學(xué)生的歡迎

雖然電磁場理論是學(xué)生公認(rèn)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(dǎo)學(xué)生思考問題，與學(xué)生互動交流。問題的設(shè)計(jì)也是多樣的，有啟發(fā)式的、有懸念式的、有漸進(jìn)式的，讓學(xué)生在整個教學(xué)過程能緊跟老師的思路，同時(shí)又有思考的余地。當(dāng)講述一些重點(diǎn)、難點(diǎn)時(shí)，做到講解清晰、邏輯性強(qiáng)，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(xì)內(nèi)容見第三部分。注意觀察學(xué)生的聽課動向和狀態(tài)，如果學(xué)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(xué)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(xué)生充滿學(xué)習(xí)熱情。學(xué)生給予我最多的評語是：老師認(rèn)真負(fù)責(zé)，風(fēng)趣幽默，講課通俗易懂。

三、重點(diǎn)和難點(diǎn)的講解，形象、通俗易懂

電磁場理論的難點(diǎn)比較多，涉及眾多的數(shù)學(xué)和物理基礎(chǔ)，如何將枯燥的內(nèi)容變得簡單明了讓學(xué)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(zhǔn)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(shí)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(xué)基礎(chǔ)，熟練掌握矢量的概念和運(yùn)算規(guī)則是學(xué)好電磁場理論的關(guān)鍵之一。講矢量在不同坐標(biāo)系的表示時(shí)，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(biāo)系中的三個分量表示，為了讓學(xué)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(dǎo)等問題時(shí)，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(xué)生反映我的教學(xué)方法形象、通俗易懂。當(dāng)講到一些公式的推導(dǎo)和例題等重點(diǎn)、難點(diǎn)時(shí)，我會選擇利用板書及講解向?qū)W生展示嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬐评磉^程，力求過程清晰明了，并在重點(diǎn)、難點(diǎn)的講解過程中補(bǔ)充學(xué)生的基礎(chǔ)知識漏洞和適當(dāng)擴(kuò)展課程內(nèi)容，讓學(xué)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(xué)

大學(xué)課程的學(xué)習(xí)過程，知識的積累固然重要，但能力的培養(yǎng)更為重要。因?yàn)橹R的更新太快了，如何快速學(xué)習(xí)接受新知識顯得尤其關(guān)鍵，既培養(yǎng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的能力，又能把所學(xué)知識熟練應(yīng)用到實(shí)際中。想讓學(xué)生保持學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)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(xué)研究的思想，即追根溯源和創(chuàng)新的思想，時(shí)時(shí)滲透到教學(xué)過程中，培養(yǎng)學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。我在教學(xué)過程中針對學(xué)生可能遇到的問題，由基本概念開始，由淺及深，逐步加深學(xué)生對問題的理解。

五、修改和補(bǔ)充教學(xué)內(nèi)容，及時(shí)更新教案和課件

課件是時(shí)時(shí)更新的，備課、上課的過程有新的想法，會及時(shí)補(bǔ)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(diǎn)和側(cè)重點(diǎn)。除了以選中的教材為重點(diǎn)，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(kuò)展對教學(xué)內(nèi)容的理解。另外，我時(shí)時(shí)關(guān)注電磁場理論方面的研究進(jìn)展和最新應(yīng)用技術(shù)，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容引入到課堂教學(xué)中，如在第一部分提到的預(yù)警機(jī)和量子雷達(dá)。

六、重視課后作業(yè)，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力

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

參考文獻(xiàn)：

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[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(shí)踐[J].高等理科教育，2007，75（5）：43-45.

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